自动控制原理 王军 第2版 教案全套 第1--9章 绪论、自动控制系统的数学模型---非线性系统分析 .docx

教案

课程名称： 自动控制理论适用专业：

任课教师：教学单位：授课时间：

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次课教案

掌握自动控制的相关概念

教学目的

掌握开环和闭环基本控制方式及特点

与要求

熟悉自动控制系统的分类

掌握对控制系统性能的基本要求。

重点、难点

自动控制的相关概念、控制系统性能的基本要求

开环和闭环控制方式的区别和各自特点

教学方式

普通（板书）教学：实际案例、图形绘制、概念归纳

课时及分配

2学时

自动控制系统的一般概念

主要教学

开环和闭环控制

内 容

自动控制系统的分类

对控制系统的要求

作 业

预习要求

了解本课程的内容、任务与要求复习高等数学有关微分方程内容

教学目的与要求

掌握用解析法列写系统微分方程的一般方法掌握非线性数学模型的线性化方法

重点、难点

系统微分方程的建立方法

小偏差线性化方法

教学方式

普通（板书）教学：理论推导、实际案例

课时及分配

2学时

主要教学内 容

控制系统数学模型相关概念：定义、形式、建立方法列写系统微分方程式的一般方法和步骤

非线性数学模型线性化的方法：小偏差法、推导过程、举例

作 业

预习要求

复习拉普拉斯变换的有关内容

了解系统的典型环节预习传递函数

教学目的与要求

掌握传递函数基本概念掌握典型环节传递函数

掌握控制系统框图绘制的步骤和简化方法

重点、难点

传递函数基本概念、控制系统传递函数概念

控制系统框图的等效变换和简化方法

教学方式

普通（板书）教学：理论推导、图形绘制和变换、示例

课时及分配

2学时

主要教学内 容

传递函数基本概念：定义、基本性质

典型环节的传递函数：比例、惯性、积分、微分、振荡、滞后等环节

控制系统框图绘制一般步骤

框图的等效变换:串联、并联、反馈

作 业

预习要求

了解控制系统传递函数

了解信号流图和梅逊增益公式

教学目的与要求

掌握控制系统的传递函数

掌握信号流图相关概念和绘制方法掌握梅逊增益公式

重点、难点

掌握控制系统的传递函数

采用梅逊增益公式求系统传递函数

教学方式

普通（板书）教学：理论推导、图形绘制和变换、示例

课时及分配

2学时

主要教学内 容

掌握控制系统的传递函数：开环传递函数、参考输入作用下的闭环传递函数、扰动作用下的闭环传递函数

信号流图相关概念和绘制方法：定义、术语、性质

梅逊增益公式：基本公式、含义、举例

作 业

预习要求

复习本章主要内容，预习第3章内容了解时域分析典型的实验信号

教学目的与要求

掌握用于控制系统时域分析的典型信号掌握一阶系统的时域响应

重点、难点

控制系统时域分析的典型信号的类型、特点和应用

一阶系统在不同输入信号作用下的时域响应

教学方式

普通（板书）教学：理论推导、图形绘制、实际案例

课时及分配

2学时

主要教学内 容

时域分析典型的实验信号：包括阶跃、斜坡、等加速度、脉冲、正弦信号等的物理特性、数学公式等

一阶系统的时域响应：单位阶跃响应、单位斜坡响应、单位脉冲响应

作 业

预习要求

了解二阶系统动态响应

比较二阶系统响应与一阶系统动态响应的不同

教学目的与要求

掌握二阶系统时域响应的几种不同情况掌握二阶系统欠阻尼时的性能指标

掌握二阶系统动态校正的方法

重点、难点

二阶系统阻尼比对系统瞬态响应的影响

二阶系统欠阻尼时的性能指标

教学方式

普通（板书）教学：理论推导、图形绘制、实际案例

课时及分配

2学时

主要教学内 容

二阶系统传递函数的推导

二阶系统单位阶跃响应的几种不同情况：欠阻尼、过阻尼、临界阻尼、无阻尼

二阶系统欠阻尼时的性能指标

二阶系统动态校正的方法

作 业

预习要求

复习二阶系统不同阻尼时的动态响应情况了解稳定性的概念和判断方法

教学目的与要求

掌握高阶系统时域响应与系统零极点的关系掌握线性定常系统的稳定性

掌握劳斯稳定判据

重点、难点

高阶系统时域响应与系统零极点的关系

线性定常系统的稳定性的充要条件和劳斯稳定判据

教学方式

普通（板书）教学：理论推导、图形绘制、实际案例

课时及分配

2学时

主要教学内 容

高阶系统时域响应：传递函数一般形式、结论

线性定常系统的稳定性：稳定的充要条件、必要条件劳斯稳定判据：劳斯表、判据、特殊情况

作 业

预习要求

复习稳定性的概念和判断方法了解稳定误差的概念

教学目的与要求

掌握控制系统的稳态误差定义、在不同给定输入和扰动作用下的稳态误差、提高稳态精度的方法

重点、难点

在不同给定输入和扰动作用下的稳态误差

提高稳态精度的方法

教学方式

普通（板书）教学：理论推导、图形绘制、实际案例