《自动控制原理》教学大纲

1、自动控制原理Automatic Control Theory一、课程基本情况课程类别：专业任选课课程学分： 2 学分课程总学时：32 学时，其中讲课：32 学时课程性质：选修开课学期：第5学期先修课程：高等数学、复变函数、电子技术基础适用专业： 电子信息工程、电子科学与技术等。教 材：自动控制原理，电子工业出版社，谢克明，2009，第2版。开课单位：电子与信息工程学院电子信息工程系二、课程性质、教学目标和任务自动控制原理是电子与信息工程专业的一门重要的专业基础课程。它侧重于理论角度，系统地阐述了自动控制科学和技术领域的基本概念和基本规律，介绍了自动控制技术从建模分析到应用设计的各种思想和方法，

2、内容十分丰富。通过本课程的学习，使学生学生掌握经典控制理论的基本概念，基本原理和基本方法，并具有对简单连续系统进行定性分析、定量估算和初步设计的能力，重点掌握控制系统的时域分析法、根轨迹分析法、频域分析法、控制系统设计与校正的一些基本概念等。通过系统地学习自动控制技术领域的基本概念、基本规律和基本分析与设计方法，以便将来胜任实际工作，具有从事相关工程和技术工作的基本素质，同时具有一定的分析和解决有关自动控制实际问题的能力。也为专业课学习和参加控制工程实践打下必要的基础。三、教学内容和要求1、控制系统的一般概念 (2学时) （1）了解各种典型控制系统的工作原理、控制理论的发展过程及本门课程的作用

3、和意义；（2）理解对控制性能的基本要求、自动控制的基本控制方式； （3）掌握控制系统基本概念：自动控制、反馈、控制系统的构成；重点：基本控制方式及特点；对控制系统性能的基本要求难点：建立元件方块图的方法；自动控制系统实例分析2、控制系统的数学模型 (6学时)（1）了解控制系统的数学模型的基本概念、了解非线性微分方程的线性化方法；（2）理解传递函数的定义和性质；（3）掌握控制系统的数学模型的基本概念及其建立；掌握动态结构图的建立和化简规则。重点：典型环节及其传递函数；信流图和梅森公式难点：拉氏变换；小偏差线性化3、时域分析法 (8学时)（1）了解改善系统响应的措施、赫尔维茨判据；（2）理解针对一

4、阶和二阶系统的分析计算以及稳态误差的分析计算；（3）掌握系统微分方程的拉普拉斯变换解法及判定系统稳定性、劳思判据；重点：一、二阶系统的时间响应；稳定性概念；稳态误差难点：稳态误差的分析和计算4、 根轨迹法 (6学时)（1）了解系统闭环零极点分布与阶跃响应的关系；（2）理解绘制根轨迹的基本法则及其应用；（3）掌握根轨迹概念、闭环零极点与开环零极点的关系； 重点：根轨迹的概念、原理、绘制法则难点：利用根轨迹对系统性能的分析5、 线性系统的频域分析法（8学时）（1）了解频率特性的表示方法； （2）理解稳定欲度以及系统闭环、开环频率特性与阶跃响应的关系；（3）掌握系统频率特性概念、一些典型环节的频率特

5、性以及系统开环频率特性曲线的绘制方法，并掌握频率稳定性判据；重点：频率特性的概念；典型环节频率特性；开环频率特性Nyquist图和Bode图的绘制难点：奈氏判据6、 控制系统的校正（2学时）（1）了解控制系统串联校正, 反馈校正等问题；（2）理解系统校正和设计概念；（3）掌握系统校正的基本方式和方法。重点：校正的基本概念；基本校正方式难点：各种校正方式对系统性能的影响四、课程考核（1）作业等：作业：6 次，课程论文： 0 篇；（2）考核方式：闭卷考试（闭卷考试、开卷考试、课程论文等）（3）总评成绩计算方式：平时30%+考试70%（平时成绩、实验成绩、期中考试成绩和期末考试成绩等综合计算）五、参考书目1. 自动控制原理