《自动控制原理I1》课程教学大纲.doc

《自动控制原理I1》课程教学大纲 一、课程基本信息 课程代码 课程名称：自动控制原理I1 课程英文名称：Control System Principle I1 开课部门：电气信息工程系自动化教研室 课程面向专业：电气工程与自动化，自动化 课程类型：必修课 先修课程：拉氏变换、数字电路、模拟电路、电机学 学分：4 总学时：60 理论学时：54 实验学时：6 二、课程性质与目的 本课程为理工科院校电气与自动化专业和电子信息与通信工程专业重要的必修专业基础课，是自动控制系统、自适应控制、智能控制等专业课程的先修课程。通过本课程的学习,培养学生分析、设计控制系统的能力，熟练掌握MatLab软件在控制系统的应用。通过实践性教学环节的训练，培养学生工程实践能力。 三、课程教学内容与要求 第一章 自动控制的一般概念 （一）主要内容：1、正确理解并熟练掌握必要的基本概念：反馈、开环控制、闭环控制、控制器、被控对象；2、熟练掌握根据控制系统工作原理图绘制方块图。 第二章 控制系统的数学模型 （一）主要内容：1、掌握用理论推导的方法建立电路系统及力学系统的数学模型－微分方程；2、熟练掌握典型元部件的传递函数的求取、结构图的绘制、由结构图等效变换求传递函数、由梅森公式求传递函数。 （二）重点：1、常用元部件传递函数的求取；2、系统传递函数的求取。 （三）难点：1、结构图等效变换；2、梅森公式的应用。 第三章 线性系统的时域分析法 （一）主要内容：1、正确理解并熟练掌握时域性能指标的定义；2、熟练掌握一阶和二阶系统性能指标的求取，了解二阶系统性能改善的方法；3、掌握用Matlab求高阶系统动态性能指标；4、熟练掌握劳斯稳定判据及其应用、稳态误差的分析与计算，了解减小或消除稳态误差的方法。 （二）重点：二阶系统动态性能计算及劳斯判据。 （三）难点：扰动作用下减小或消除稳态误差的措施。 第四章 线性系统的根轨迹法 （一）主要内容：1、正确理解并掌握根轨迹的概念、根轨迹方程；2、熟练掌握绘制根轨迹的基本法则、用根轨迹法分析系统；3、了解主导极点的概念。 （二）重点：由根轨迹分析系统性能。 （三）难点：广义根轨迹的分析与应用。 第五章 线性系统的频域分析法 （一）主要内容：1、正确理解并掌握频域特性的物理意义、图形表示方法；2、熟练掌握奈氏判据、稳定裕度；3、掌握用频率特性建立系统的数学模型。 （二）重点：复杂系统稳定裕度的确定。 （三）难点：多环系统的开环幅相曲线、对数曲线的概略绘制及相应系统传递函数的确定。 第六章 线性系统的校正方法 （一）主要内容：掌握串联超前校正，串联滞后校正，串联滞后－超前校正方法。 （二）重点：串联滞后－超前校正网络的设计及复合校正方法。 （三）难点：反馈校正方法及应用。 四、学时分配 学时分配表 序号 教学内容(按章填写) 学 时 课堂讲授 实验课 习题课 讨论课 其它 1 第一章 自动控制的一般概念 2 2 第二章 控制系统的数学模型 8 2 2 3 第三章 线性系统的时域分析法 10 2 2 4 第四章 线性系统的根轨迹法 6 2 5 第五章 线性系统的频域分析法 14 2 6 第六章 线性系统的校正方法 8 小计 48 6 6 比例 77% 10% 13% 合计 60 五、教学环节与教学要求： 本课程以课堂理论教学为主干，运用多媒体技术手段进行教学，积极改进教学方法和手段，在控制理论的教学中，注重启发式教学，并大量采用必威体育精装版原版教材中的控制系统分析和设计示例，培养学生分析、设计控制系统的能力。采用MATLAB及SIMULINK作为辅助教学软件，注重培养学生的软件技能和工程实践能力。除课堂理论教学以外，还配以习题错误分析、试题精解、考研试题精选分析。 各章节布置的习题有：第一章：习题 1—4， 1—8；第二章：习题2-3，2-6 ，2-10 ，2-13 ，2-14 ，2-19，2-20；第三章：习题3-4，3-7，3-12，3-14，3-15（2），3-18，补充题1，2；第四章：习题4-4(2)， 4-10， 4-12，补充题1； 第五章：习题5-5， 5-7， 5-12（b）， 5-14（1） ，（3） ，（5） ，（7） ，（9），5-16补充题1； 第六章：自控原理课程设计。 答疑方式除了固定的答疑时间以外，还有考试前的复习课和集中联合答疑。 本课程配有多样先进的实验仪器设备、丰富的可供选择的实验内容以及科学的实验管理体系，并充分利用已有的教学资源Matlab软件包，使教学效果更上了一个台阶。 六、课程考核办法： 自动控制原理1考核方法：考试内容覆盖第一章至第六章的主要内容，其中高阶系统性能指标计算和根轨迹簇不作要求。试题包括基本概