自动控制理论.doc

《自动控制理论》课程内容主要包括控制系统的动态数学模型、时域和频域响应分析、稳定性和误差分析、综合与校正、根轨迹法以及系统的非线形简要分析六部分。通过本课程的学习，使学生系统掌握古典控制理论的基本理论，初步掌握控制系统的分析和综合的基本方法，为今后从事自动控制工作和学习现代控制理论奠定基础。
一、教学目的与基本要求：
使学生系统掌握古典控制理论的基本理论，初步掌握控制系统的分析、综合与校正的基本思路和方法，能根据系统控制要求，建立控制系统的数学模型并分析系统的稳定性和品质，进行系统的设计与校正。
二、主要内容及学时分配：
1.控制系统的数学模型6学时
控制系统的微分方程及传递函数；系统方框图及其简化；信号流图及梅逊公式。
2.时域瞬态响应分析4学时
时域响应以及典型输入信号；一阶系统的瞬态响应；二阶系统的瞬态响应。
3.控制系统的频率特性4学时
乃氏图、伯德图；由频率特性求系统传递函数。
4.控制系统的稳定性分析6学时
系统稳定条件；系统稳定性判据；系统相对稳定性。
5.控制系统的误差分析4学时
系统稳态误差分析；系统动态误差分析。
6.控制系统的综合与校正10学时
系统性能分析；校正方法；用频率法进行系统的设计与校正；系统的设计与校正（超前、滞后校正）实例。
7.根轨迹法10学时
根轨迹与根轨迹的绘制法则和绘制实例；系统闭环零、极点分布与性能指标；根轨迹在系统校正中的应用。
8.控制系统的非线形分析2学时
描述函数法；相轨迹法。
三、相关教学环节安排：
1.每周针对所学内容布置作业，作业量2-3小时；
2.习题课，教师或学生讲解、集体讨论；
四、教学方式：
多媒体投影教学，课堂讲授、作业讲解和课堂讨论。
五、考试方式及要求：
闭卷考试，最终成绩包含3部分，每个部分分数分配如下：出勤与课堂发言讨论：20％；个人作业：20％；考试：60％。
六、推荐教材或主要参考书：
《控制工程基础》（第二版），董景新、赵长德，熊沈蜀，郭美凤，清华大学出版社，出版日期:2009-06；
《自动控制理论》，吴麒，清华大学出版社，出版日期:1999-03；
《自动控制理论实验和习题集》，夏德钤，机械工业出版社，出版日期:1994-05。