《自动控制原理 (2)》课程教学大纲.docx
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1、自动控制原理课程教学大纲课程代码:ABJDo623课程中文名称:自动控制原理课程英文名称:Princip1esofAutomaticContro1System课程性质:选修课程学分数:3学分课程学时数:48学时(40+8)授课对象:电子信息工程专业本课程的前导课程:高等代数,电路,模拟电子技术,数字电子技术一、课程简介自动控制原理是电子信息工程的选修课,是全面介绍自动控制系统基本原理、工程分析以及设计方法的一门学科。通过该课程的学习,使学生清晰地建立反馈控制系统的基本概念,初步学会利用自动控制理论的方法来分析、设计自动控制系统。课程主要研究自动控制系统的基本概念、控制系统在时域和复数域数学模型
2、及其结构图和信号流图;全面细致的研究线性控制系统的时域分析法、根轨迹法、频域分析法以及校正和设计等方法;对线性离散系统的基础理论、数学模型、稳定性、稳态误差、动态性能以及数字校正等问题进行分析讨论;非线性控制系统,通过相平面和描述函数方法讨论分析。本课程教学任务是使学生掌握自动控制系统的基本概念和自动控制系统分析、设计(校正)的基本方法,初步掌握系统实验技能,学会运用Mat1ab进行控制系统辅助分析设计的方法,为以后的学习提供所应用的系统分析、设计的基本理论和基本方法,掌握必要的基本技能,为进一步深造打下必要的理论基础。二、教学内容和要求(-)自动控制的基本概念教学内容:自动控制的基本概念;反
3、馈控制的原理;反馈控制系统的构成;自动控制系统的基本类型;对自动控制系统的基本要求及自动控制理论的发展历史等。重点:自动控制系统的组成及工作原理;控制系统的判断方法;自动控制系统中的有关概念名词及术语。难点:控制系统的判断方法。教学要求:掌握自动控制系统的基本概念、基本结构和组成、了解自动控制理论的发展和控制系统分类及特点。(二)拉普拉斯变换教学内容:拉普拉斯变换的定义式;拉氏变换与拉氏反变换的概念以及区别;常用的拉氏变换对照表;拉氏变换的运算定理;拉氏反变换。重点:拉氏反变换的运用;拉氏变换的运算定理(积分定理、微分定理、终值定理)O难点:拉氏反变换的运用。教学要求:掌握拉氏变换的运算定理、
4、理解拉氏反变换的运用。(三)控制系统的数学模型教学内容:控制系统微分方程的建立与求解专递函数的定义、求取与性质;控制系统的动态结构图及其等效变换;Mason公式;典型环节的数学模型;脉冲响应与阶跃响应;控制系统的传递函数。重点:数学模型的概念及其重要性;系统数学模型的建立方法专递函数、动态结构图及其等效变换;典型环节的数学模型;难点:控制系统微分方程的建立;结构图的等效变换及Mason公式的正确运用。教学要求:掌握系统数学模型的概念及其建立方法;理解传递函数、动态结构图及其等效变换;了解控制系统微分方程的建立及MaSOn公式的正确运用。(四)控制系统的时域分析法教学内容:典型控制过程及性能指标
5、;一阶系统与二阶系统;系统稳定性分析;劳斯稳定判据;稳态性能的时域分析。重点:一阶系统的时域分析;劳斯稳定判据;稳态性能的时域分析。难点:二阶系统的时域分析;劳斯稳定判据;稳态性能的时域分析。教学要求:掌握一阶系统的时域分析;劳斯稳定判据;稳态性能的时域分析;理解二阶系统的时域分析;劳斯稳定判据;稳态性能的时域分析。(五)控制系统的频率分析法教学内容:频率特性的基本概念;频率特性函数的图象;典型环节的频率特性函数;三种数学模型之间的关系;频率域中的稳定判据(对数稳定判据);伯德图的绘制方法。重点:频率特性的基本概念;系统开环频率特性的绘制(Bode图);最小相位环节(或系统)频率特性的特点;伯
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