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《自动控制原理》教学大纲 一、课程基本信息 .课程中文名称：自动控制原理 .课程英文名称：The Principle of Automatic Control .课程类别：限选 ,适用专业：信息工程 .总学时:36学时（其中理论36学时） .总学分：2二、本课程在教学计划中的地位、作用和任务 本课程是四年信息工程专业的专业限选课，其教学任务是使学生掌握自动控制系统的基 本概念和自动控制系统分析、设计（综合）的基本方法，初步掌握系统实验技能，为专业课的 学习和进一步深造打下必要的理论基础。 三理论教学内容与教学基本要求 第一章自动控制的一般概念（2学时） 教学内容：自动控制的一般概念：开环控制、闭环（反应）控制、负反应控制原理。自动 控制系统例如、控制系统的基本组成及分类、对控制系统的基本要求。 教学基本要求：了解控制系统的任务、组成及自动控制的基本概念（被控对象，被控量, 给定量，干扰量等）；了解建立起系统的概念，初步掌握由系统工作原理图画出系统方块图 的方法；正确理解对控制系统的稳、准、快的要求。 教学重点：开环控制、负反应控制原理. 控制系统的基本组成，对控制系统的基本要求 教学难点：负反应控制原理，对控制系统的基本要求 .第二章控制系统的数学模型（6学时） 教学内容：动态（微分）方程的建立；复习拉普拉斯变换；线性系统的传递函数，典型 元部件的传递函数；结构图的建立及等效变换；梅逊公式及控制系统的传递函数。 教学基本要求：掌握传递函数的概念、结构图的建立与等效变换、熟练掌握利用结构图 等效变换和梅逊公式求复杂系统传递函数的方法。 教学重点：拉普拉斯变换，线性系统的传递函数，结构图的建立及等效变换；梅逊公式 及控制系统的传递函数。 教学难点：拉普拉斯变换，线性系统的传递函数，结构图的建立及等效变换；梅逊公式 及控制系统的传递函数。 3?第三章线性系统的时域分析与校正（8学时） 教学内容：一、二阶系统的动态性能分析、计算和改善二阶系统的动态性能；高阶系 统的主导极点与偶极子的概念；稳定性的概念，稳定性的充要条件，系统的代数（劳斯）稳定 判据；误差、稳态误差的概念；影响稳态误差的因素及降低、消除稳态误差的方法：静态 误差系数法。线性系统的反应校正与复合校正。 教学基本要求：熟练掌握一、二阶系统阶跃响应的特点及动态性能的计算；稳定性概念 及劳斯稳定判据的应用；用终值定理和静态误差系数法求稳态误差的方法。 教学重点：一、二阶系统阶跃响应的特点及动态性能的计算，稳定性的充要条件。 教学难点：二阶系统阶跃响应的特点及动态性能的计算，线性系统的反应校正与复合校 正。 .第四章 根轨迹法（8学时） 教学内容：根轨迹的概念；相角条件，模（幅）值条件；绘制常规根轨迹的基本法那么；广 义根轨迹（只讲参数根轨迹）；利用根轨迹定性分析系统性能。 教学基本要求：熟练掌握根轨迹的概念、根轨迹方程、常规根轨迹和参数根轨迹的绘制; 会利用根轨迹分析系统的性能；了解开、闭环零极点分布对系统性能的影响。 教学重点：根轨迹方程、常规根轨迹和参数根轨迹的绘制 教学难点：利用根轨迹定性分析系统性能 第五章线性系统的频域分析与校正（8学时） 教学内容：频率响应与频率特性的概念；典型环节及开环系统幅相频率特性和对数频率 特性的绘制；最小相位（角）系统和非最小相位（角）系统；奈奎斯特稳定判据、对数频率稳定 判据及其应用；稳定裕度（量）的概念及计算；开环对数频率特性与系统稳态性能、动态性能 的关系；三频段的概念，闭环频率指标等。 教学基本要求：熟练掌握频率响应、频率特性的概念及特点；绘制开环对数频率特性的 方法;运用奈奎斯特稳定判据和对数频率判据判定系统稳定性的方法;稳定裕度的计算方法; 了解开环对数幅频特性与系统三频段的关系。 教学重点：频率响应，奈奎斯特稳定判据和对数频率判据判定系统稳定性的方法；稳定 裕度的计算方法。 教学难点：频率响应，奈奎斯特稳定判据和对数频率判据判定系统稳定性的方法；稳定 裕度的计算方法。 第六章线性系统的串联校正（4学时） 教学内容：频率响应、频率特性的概念及特点；绘制开环对数频率特性的方法；由最小 相位系统的开环对数幅频特性求传递函数的方法;奈奎斯特稳定判据和对数频率判据判定系 统稳定性的方法；稳定裕度的计算方法；开环对数幅频特性与系统三频段的关系；串联校正 的步骤和方法。 教学基本要求：熟练掌握频率响应、频率特性的概念及特点；绘制开环对数频率特性的 方法；由最小相位系统的开环对数幅频特性求传递函数的方法；运用奈奎斯特稳定判据和对 数频率判据判定系统稳定性的方法；稳定裕度的计算方法；了解开环对数幅频特性与系统三 频段的关系；掌握串联校正的步骤和方法。 教学重点：绘制开环对数频率特性的方法；由最小相位系统的开环对数幅频特性求传递 函数的方法；运用