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控制理论基础课程教学大纲 Foundation to Control Theory一、课程教学目标 1、任务和地位：自动控制技术已经广泛应用于国民经济的各个领域，控制理论基础也已经作为测试与控制专业的技术基础课程。控制学科是将传统的控制理论与现代电子技术、计算机技术紧密结合在一起的一门高新技术，它已渗透到许多科学领域，并得到迅猛的发展。 鉴于其广阔的应用范围，要求学测控专业的人才必须掌握这门课程。2、知识要求：复变函数3、能力要求：本课程的主要内容以经典控制理论为主，详细介绍了对于现下定常系统的时域分析方法等，并适量介绍了PID控制和鲁棒控制。本课程的主要通过课堂讲述，使学生掌握基于传递函数数学模型的基本概念和基本方法，主要包括对控制系统的传递函数建立、时域性能分析、稳定性分析、频域性能分析以及控制系统的校正。二、教学内容的基本要求和学时分配1. 本课程总学时为64，具体分配如下：教 学 内 容 章 目本课程学分：学 时 分 配讲课习题小计第一章 绪论22第二章 控制系统的数学模型8210第三章 控制系统的时域分析8210第四章 根轨迹法8210第五章 频率响应法12214第六章 控制系统的校正628第七章 PID控制与鲁棒控制8210合 计5212642、具体要求：第一章 绪论目的要求 掌握控制系统的一般概念以及控制系统的分类。教学内容 自动控制系统的一般概念、开环控制与闭环控制、自动控制系统的分类、对控制系统性能的要求和本课程的任务重点难点 开环控制与闭环控制教学方法 课堂讲授作 业 课 时 2第二章 控制系统的数学模型目的要求 掌握线性定常控制系统的传递函数数学模型的建立。教学内容 列写系统微分方程的一般方法、非线性数学模型的线性化、传递函数、框图和系统的传递函数、信号流图和梅逊公式的应用重点难点 列写系统微分方程的一般方法、传递函数、框图和系统的传递函数、信号流图和梅逊公式的应用教学方法 课堂讲授、课堂练习作 业 习题2课 时 10第三章 控制系统的时域分析目的要求 对线性控制系统进行分析时域分析教学内容 典型的试验信号、一阶系统的时域响应、二阶系统的时域响应、高阶系统的时域响应、线性定常系统的稳定性、Routh稳定判据、控制系统的稳态误差、控制系统对参数变化的灵敏度重点难点 一阶系统的时域响应、二阶系统的时域响应、线性定常系统的稳定性、Routh稳定判据、控制系统的稳态误差教学方法 课堂讲授、课堂练习作 业 习题3课 时 10第四章 根轨迹法目的要求 用根轨迹法对线性控制系统进行分析教学内容 根轨迹的基本概念、绘制根轨迹的基本规则、参量根轨迹的绘制、非最小相位系统的根轨迹、特征方程根的灵敏度、用根轨迹分析控制系统重点难点 绘制根轨迹的基本规则、参量根轨迹的绘制教学方法 课堂讲授、课堂练习作 业 习题4课 时 10第五章 频率响应法目的要求 用频率响应法对线性控制系统进行分析教学内容 频率特性、对数坐标图、极坐标图、乃氏稳定判据、相对稳定性分析、频域性能指标与时域性能指标间的关系、传递函数的实验确定重点难点 对数坐标图、极坐标图、乃氏稳定判据教学方法 课堂讲授、课堂练习作 业 习题5课 时 14第六章 控制系统的校正目的要求 线性控制系统的校正教学内容 超前校正、滞后校正、滞后超前校正重点难点 超前校正、滞后校正、滞后超前校正教学方法 课堂讲授、课堂练习作 业 习题6课 时 8第七章 PID控制与鲁棒控制目的要求 PID控制与鲁棒控制教学内容 PID控制器及其参数的调整、控制系统的鲁棒性和灵敏度、控制系统的鲁棒性分析、鲁棒控制系统的设计重点难点 PID控制器及其参数的调整、控制系统的鲁棒性和灵敏度、控制系统的鲁棒性分析教学方法 课堂讲授、课堂练习作 业 习题7课 时 10三、大纲说明主要围绕执行本大纲优化教学过程中相关问题作必要说明，一般有：1、考试要求与考试方法：闭卷考试。2、其他： 使用教材：自动控制理论机械工业出版社 浙江大学 邹伯敏主编参考书：控制理论基础清华大学出版社 吴麒编 西南交通大学峨眉校区课程简介课程名称中文控制理论基础总学时64英文The theory of auto-control学分4开课单位 计算机系授课方式授课教师江桦撰搞人江桦适用专业 测试控制及仪器课程属性先修课程线形代数、复辨函数课程简介控制理论已经广泛应用于国民经济的各个领域，控制理论基础则是控制理论的基础，也已经作为测试与控制专业的技术基础课程。控制学科是将传统的自动化、控制理论与现代电子技术、计算机技术紧密结合在一起的一门高新技术，它已渗透到许多科学领域，并得到迅猛的发展。 鉴于其广阔的应用范围，要求学测控专业的人才必须掌握这门课程。