课程缩影
自动控制原理课程主要讲述自动控制技术中最基本的理论和分析、设计控制系统的方法。本课程对线性连续控制系统、非线性控制以及线性离散控制系统进行了分析,主要给出了线性控制系统的时域分析方法、频域分析法、根轨迹法,以及控制系统的校正与设计等方法。
对于非线性控制系统,给出了常用的基于描述函数的分析方法。对于线性离散控制系统,在基本概念、数学模型、稳定性、稳态误差等方面进行了详细讨论。具体包括一下内容:
第一章 自动控制的一般概念
通过具体的自动控制系统,介绍控制系统的组成和工作原理及自动控制的基本概念和有关的名词、术语。(如:炉温开环控制、 恒值控制系统、按数学描述分类)
第二章 控制系统的数学模型
系统介绍分析控制系统的微分方程和传递函数模型,利用结构图等效化简和梅逊增益公式确定系统闭环传递函数的方法,是以后各章的基础。(如:典型环节的传递函数、结构图的建立、结构图的等效变换规则)
第三章 线性系统的时域分析
本章重点介绍一阶和二阶系统时间响应的分析和计算;高阶系统时域分析方法;用劳斯稳定性判据分析系统稳定性的方法;以及计算稳态误差的方法。(如:控制系统时域性能指标、响应曲线与极点的关系、稳定判据应用)
第四章 根轨迹法
本章主要介绍根轨迹的基本原理和快速绘制概略根轨迹曲线的绘制规则,以及如何使用根轨迹法来分析与设计控制系统。(如:绘制根轨迹的基本法则)
第五章 线性系统的频域分析法
本章研究频率特性的基本概念、典型环节和控制系统的频率特性曲线、Nyquist稳定判据以及开环频域性能分析等内容。(如:典型环节的频率特性)
第六章 控制系统综合与设计
本章介绍单输入-单输出线性定常控制系统的设计和校正,使控制系统能够全面满足设计要求的性能指标。(如:常见校正方式)
第七章 非线性控制系统
实际的控制系统一定会具有非线性特性。本章介绍目前研究非线性系统常用的工程方法,即描述函数法和相平面法。(如:典型非线性特性)
第八章 离散控制系统
本章讲述线性离散控制系统的基本构成、z变换理论和脉冲传递函数,讨论线性离散控制系统的瞬态响应、稳定性和稳态误差的分析以及数字控制系统的校正方法。(如:z变换)
本课程已开通了“自动控制原理学习辅导网站”或“自动控制原理网络教学系统”,通过在网络平台上的学习,加深对教学内容的理解和掌握。学习时注意把握以下几点:
1.自动控制原理课程的理论性很强,数学基础要求比较扎实。只有在学习理论联系实际,注意物理概念,才能真正掌握有关概念。尤其在学习自动控制基本概念等内容时。
2.通过典型例题来消化理解相关的基础知识,掌握分析方法。认真对待老师留下的课后作业,应用相关的理论解决一定的实际问题。如结构图的化简等内容,需要加强练习。
3.掌握课程的内容要有习题、实验与仿真等各环节的相互配合。每个环节都很重要和不可缺少,只有这样才能获得自动控制系统的比较完整的概念,也才能初步具有分析与设计控制系统的能力。如根轨迹的绘制。
4.在学习过程中,应多阅读教材、观看教学录相、浏览教学网站,多做网络课件的在线自测、按时提交离线作业、按时完成阶段在线测试,积极参与在线讨论和实时答疑,这样才能真正学到知识,取得优异的成绩。
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