2020161自动控制原理(中英文)

1、自动控制原理课程教学大纲课程编号：2020161学科课程类别：必需授课对象：本科3年级第一个过程：复杂的函数、积分变换、信号和系统。学分：4总时间：56节课时间：48节实验时间：8一、课程的本质、教育目的和任务课程的性质：自动控制原理是专业基础课程、专业知识链的关键环节之一，是主要学习信号检测(获取)、信号处理、控制和光电系统等知识的仪器、测量和控制专业领域的重要基础课程之一，控制是知识链的重要组成部分，随着科学技术的发展，自动化、智能成为工具、产品、系统等重要功能，学生必须具备自动控制的知识教学目的和任务：开发学生自动控制原理的基本知识，学习经典控制的基本理论、基本方法和控制系统的基本设计方

2、法，着重分析和设计线性控制系统的基本理论、基本方法和控制系统设计方法。主要内容包括控制系统的数学模型、控制系统的时域分析、控制系统的根轨迹方法、控制系统的频域分析、控制系统的一般校正方法等。二、教育的基本要求学习经典控制的基本理论和基本方法，着重分析和设计线性控制系统的基本理论和基本方法。主要内容包括控制系统的数学模型、控制系统的时域分析、控制系统的根轨迹方法、控制系统的频域分析、控制系统的一般校正方法等。三、讲课内容第一章控制系统的一般概念(第四届)自动控制的基本原理和方法，自动控制系统的示例，自动控制系统的分类，自动控制系统的基本要求1、基本概念；2、反馈系统基本组成部分；3、基本控制方法

3、；4、控制系统分类：开环、闭环、复合控制；第二章控制系统的数学模型(八届)控制系统的时域数学模型、拉普拉斯变换、控制系统的复杂区域数学模型、控制系统的状态空间模型、控制系统的结构和信号流程图2-1时域模型，微分方程表示；2-2多域模型1、传递函数的定义和性质；2、传递函数的0、极点表示、开环增益、根轨迹增益等；3、典型链接传递函数(比例、惯性、微分、积分、振动)；2-3控制系统结构和信号流程图1、结构图的等效变换和简化2、信号流程图的配置和特性A.性格，术语(理解)B.从原理图转换为信号流程图方法C.梅森公式第三章线性系统的时域分析(10个会话)线性系统时间响应的性能指标，第一系统的时域分析，

4、第二系统的时域分析，高阶系统的时域分析，线性系统的稳定性分析，线性系统的稳态误差计算。3-1线性系统时间响应的性能标准、3-2第一系统的单位阶跃响应，3-3二次系统的时域响应1，二次系统的标准数学模型的闭环传递函数形式，以单元反馈系统的形式表示二次系统单位阶跃响应(焦点：欠阻尼方案)、3、提高辅助系统性能a、比例微分控制主原理、特性b、速度测量反馈控制主原理、特性和性能参数计算3-4高阶系统时域分析，led闭环极点概念3-5线性系统稳定性分析laus准则及其应用3-6线性系统的稳态误差1、错误传递函数计算2、使用最终值定理查找稳态误差3、系统类型(类型)4、输入稳态误差的一般参考信号；误差系数

5、5、稳态误差减少方法：类型增加、开环增益增加、使用复合控制6、扰动故障转移、扰动故障方法减少a，增加扰动作用点之前的积分链路数b、扰动作用点之前的链路增益增加c、使用复合控制技术第四章根轨道(6个会话)根轨迹方程、绘制根轨迹的基本定律、广义根轨迹、系统性能分析和估计、基于根轨迹的控制系统校正方法、MATLAB语言根轨迹分析。4-1轨迹方程(相角、振幅条件)使用绘制4-2条轨迹的基本法则绘制根轨迹第五章线性系统的频域分析(十届)频率特性、典型链路和开环系统频率特性、奈奎斯特稳定性标准、稳定性毛利、闭环频率特性、系统时域指数估计、传递函数的实验确定方法、MATLAB语言频域分析。5-2频率特性1、

6、基本概念系统频率特性和传递关系2、频率特性表达方法幅相曲线；振幅-频率特性；对数幅频特性曲线；相位频率特性曲线；对数相位频率特性曲线5-3典型链路和开环系统频率特性1、振幅-频率、相位-频率特性的典型链接2、开环对数幅频、幅相曲线绘制对数幅频特性采用渐近方法3、振幅-频率曲线或相位-频率曲线确定最小相位系统传递函数的方法5-4耐奎斯特稳定性标准1、钦奈基准、实际使用基准、振幅和相位曲线对称2、对数频率特性稳定性参考I型以上尺寸界线法5-5稳定裕度概念：截止频率；相角边界频率；角度毛利；振幅裕度5-6闭环频率特性(理解)5-7系统的时域指数与频域指数的关系理解他们之间的关系。第六章线性系统校正方

7、法(10个会话)系统的设计和修正问题、常用修正装置及其特性、串行修正、反馈修正、复合修正、PID调节器、基于MATLAB语言的修正分析。6-1校正方法串行、反馈、前馈、复合、原理、特性6-2通用校准装置及其特性(传输、特性、重要公式)1、被动进步2、手动延迟后3、手动延迟-高级6-3串行校正1、系列高级方法，实用范围2、系列延迟法，实用范围3、系列延迟-高级方法，实用范围6-4反馈校正(原理，优点)6-5复合校正A.摄动补偿(原理，摄动误差传递推导，误差完全补偿条件)B.按输入补偿(原理、故障转移诱导、故障完全补偿条件)6-6 PID控制原理(p、PD、I、PI、PID的特征)准备实验：实验2

8、直流电动机速度控制实验(第8届)1、开环控制、闭环控制系统设计2、控制系统校正设计3、PID调节器开放、综合设计实验、学生要独自完成实验前准备工作(实验目的、原理分析、实验设计、实验阶段、参数计算等)、实际实践实验、实验结果分析等。四、时间分配共56小时讲座48小时实验8小时课外64小时五、教材和参考资料湖松等，自动控制原理，国防产业出版社，第4版，20021自动控制原理，清华大学出版社，吴志主编；2自动控制原理，中国科技大学出版社，方国中篇；3自动控制原理考试题选择和回答技术，哈尔滨工业大学出版社，王通主编；4自动控制原理一般问题分析和模拟问题，西北工业大学出版社，市忠科，卢景乔编辑；5 M

9、ATLAB语言工具箱编辑工具箱实用指南、西北工业大学出版社、资阳李准等；6 MATLAB语言-计算纸科学工程计算语言，中国科技大学出版社，张培强主编；7系统分析和模拟MATLAB语言和应用、国防科技大学出版社、黄文梅小姐等编辑。六、成绩评价期末考试80%，平时(作业、平时考试及上课情况)及综合实验能力20%。大纲作者：段落头发，吴彬大纲核准者：开发节段制定日期：2011年6月tju syllabus for automatic control principle 代码：Category: compulsory用于： juniorprerequisite : complex variables

10、functions，integral transformation，signals and systemsCredits: 4semiester hour : 56 lecture:48 computer lab:81.course nature，teaching goal and missioncourse nature : as professional basic course，one Of the key links Of professional knowledge chain，Automatic control theory is one Of Mmealong with the

11、development of science and technology，Automation and intelligent have become important function in instrument，productionteaching goal and mission 3360 culltivate students The basic knowledge Of automatic control principle . learn to master The basic theory and basic masicThe main contents include :

12、The mathematical model of control system，The time domain analysis method of The control system，The root loot2.Teaching basic requirementsthe basic requirements are learning the basic theories and methods of classical control，Mainly learning the basic theory and basic methods of AASThe main contents

13、include : The mathematical mo Del of control system，The time domain analysis method of The control system，the root locs3.Content of courses(4 hours)Chapter one，the general concepts of control systemthe basic principle and means of automatic control、automatic control system examples、the class ification of the automatic control system1.Basic concept2.the basic structure of feedback system3.The basic control mode4.control system class ification : open loop、closed loop、composit