自动控制原理课程教学大纲.doc

《自动控制原理》教学大纲 课程名称：《自动控制原理》课程编号： 课程学时： 60学时 课程学分： 4 开设年级： 大二第二学期 教 研 室： 电气教研室 负 责 人： xxx 目 录第一部分：说明……………………………………………… （1）第二部分：《自动控制原理》的基本内容……………………… （1）第三部分：附录…………………………………………………（6）《自动控制原理》教学大纲第一部分说明本课程是自动化、轨道交通、电气工程及其自动化的专业基础课，是该专业学生必修的重要专业理论课程主要讲授：自动控制的基本概念，控制系统的数学模型，时域分析法，根轨迹法，线性系统的频率响应法，控制系统的校正，非线性系统，离散控制系统第二部分《自动控制原理》的基本内容第一章 自动控制的基本概念【教学目标】了解基础知识教学重难点】明确控制系统的任务、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)侧重讲述开环控制和闭环控制的基本原理和特点，闭环（反馈）控制是本章的重要概念通过示例，建立起系统的基本概念，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稳、准、快的要求教学方法】课堂讲授【教学时数】4课时【教学内容】1．1 引言1．2 自动控制的基本知识1．3 自动控制系统的基本控制方式1．4 自动控制系统的分类及基本组成1．5 对控制系统的要求和分析设计1．6自动控制理论的发展概况【考核目标】每章布置作业，作业量1-2小时，主要针对通过示例，建立起系统的基本概念，初步掌握由系统工作原理图画出系统方块图的方法第二章 控制系统的数学模型【教学目标】熟练掌握传递函数的概念、定义、性质及局限性教学重难点】 熟练掌握用拉氏变换方法求解线性常微分方程的方法；熟练掌握利用结构图等效变换和梅逊公式求系统传递函数的方法教学方法】课堂讲授+实验【教学时数】8课时【教学内容】2．1 引言2．2 系统微分方程的建立2．3 非线性数学模型线性化2．4 线性系统的传递函数2．6 典型环节及其传递函数2．7 系统的结构图2．8 信号流图及梅逊公式【考核目标】每章布置作业，作业量2-4小时，主要针对结构图的等效变换、梅逊公式第三章 时域分析法【教学目标】掌握性能指标分类、系统稳定性分析及稳态误差分析教学重难点】二阶系统时域分析、劳斯稳定判据及稳态误差的计算。

教学方法】课堂讲授+实验【教学时数】9课时【教学内容】3．1 线性系统时间响应的性能指标3．2 一阶系统的时域分析3．3 二阶系统的时域分析3．4 高阶系统的时域分析3．5 线性系统的稳定性分析3．6线性系统的误差分析【考核目标】每章布置作业，作业量2-4小时，主要针对稳定判据和误差的计算第四章 根轨迹法【教学目标】 熟练掌握绘制根轨迹的方法，能够利用根轨迹定性分析系统性能随参数变化的趋势教学重难点】根轨迹的概念、根轨迹方程、常规根轨迹的绘制及系统性能分析教学方法】课堂讲授【教学时数】8课时【教学内容】4．1 根轨迹法的基本概念4．2 绘制根轨迹的基本法则4．3 控制系统的根轨迹分析方法【考核目标】每章布置作业，作业量2-4小时，主要针对根轨迹的绘制及系统性能分析第五章 线性系统的频率响应法【教学目标】 熟悉典型环节频率特性的特点，熟练掌握绘制开环幅相特性、开环对数频率特性的方法；熟练掌握由最小相位系统的开环对数幅频特性确定开环传递函数的方法教学重难点】理解奈奎斯特稳定判据的原理，熟练掌握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教学方法】课堂讲授+实验【教学时数】11课时【教学内容】5．1 频率特性5．2 典型环节的频率特性5．3 控制系统的开环频率特性5．4 奈奎斯特稳定判据5．5 开环频域指标5．6 闭环频率特性【考核目标】每章布置作业，作业量2-4小时，主要针对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。

第六章 控制系统的校正【教学目标】掌握校正的基本概念教学重难点】掌握串联超前、串联滞后校正及串联综合法校正的方法教学方法】课堂讲授+实验【教学时数】4课时【教学内容】6．1 校正的基本概念6．2 典型校正装置6．3 频率法串联校正6．4 频率法反馈校正6．5 控制系统的复合校正【考核目标】每章布置作业，作业量1-2小时，主要针对校正的方法第七章 非线性系统【教学目标】明确描述函数和相平面的有关概念，了解绘制相轨迹、用相平面法分析非线性系统的一般方法，掌握用描述函数法分析非线性控制系统的稳定性和分析自振、计算自振参数的方法教学重难点】 用描述函数法分析非线性控制系统的稳定性、分析自振、计算自振参数教学方法】课堂讲授+实验【教学时数】8课时【教学内容】7．1 典型非线性特性7．2 描述函数法7．3相平面法【考核目标】每周布置作业，作业量2-4小时，主要针对描述函数法分析非线性控制系统的稳定性和分析自振、计算自振参数的方法及相平面分析法第八章 离散控制系统【教学目标】了解离散系统的基本概念，掌握采样定理及数字系统校正教学重难点】采样定理、Z变换及离散系统的数字校正教学方法】课堂讲授+实验【教学时数】8课时【教学内容】8．1 引言8．2 采样过程和采样定理8．3 信号恢复8．4 z变换8．5 离散系统的数学模型8．6 离散系统的时域分析8．7 离散系统的数字校正【考核目标】每章布置作业，作业量2-4小时，主要针对离散系统数字校正。

第三部分附录1．使用教材及主要参考书目教材：王划一主编．自动控制原理（第二版）．北京：国防工业出版社，2010参考教材：1．Richard C．Dorf．Modern control systems．北京：科学出版社（英文影印版第九版）2．Katsuhiko Ohata．现代控制工程．北京：电子工业出版社，20003．胡寿松主编．自动控制原理（修订版）．北京：国防工业出版社，19984．李友善主编．自动控制原理（修订版）．北京：国防工业出版社5．林家恒主编．自动控制原理文献阅读．山东：山东大学。