一．課程的地位、基本要求、與其他課程的聯(lián)系和分工

本課程是"自動化專業(yè)"和"電氣技術(shù)及自動化專業(yè)"的主干課程之一,是研究自動控制技術(shù)的基礎(chǔ)理論課,是必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程。

本課程的任務(wù)是使學(xué)生掌握自動控制系統(tǒng)的基本理論、基本概念、分析和設(shè)計方法,為更深入的學(xué)習(xí)現(xiàn)代控制策略和研究各種自動控制系統(tǒng)打下理論基礎(chǔ)。

基本要求是:

1．自動控制的一般概念,及數(shù)學(xué)模型的建立方法。

2．BIB0穩(wěn)定性定義及各種判據(jù),如極點(diǎn)判據(jù)、ROUTE-HURWSTZ判據(jù)、NYQUIST判據(jù)、BODE判據(jù)、特征值判據(jù)。

3．線性時不變連續(xù)系統(tǒng)的時域分析法、根軌跡法與校正、頻率域分析法與校正。上述各種方法的聯(lián)系與區(qū)別。

4．線性離散系統(tǒng)的Z域分析法、根軌跡法、連續(xù)化綜合法、離散化集合法。

5．非線形控制系統(tǒng)的特點(diǎn)、相平面分析法和描述函數(shù)分析法。

二．課程內(nèi)容和學(xué)時分配

1自動控制的一般概念4學(xué)時

系統(tǒng):定義,系統(tǒng)的實體、屬性、運(yùn)動、環(huán)境、不確定性；模型；控制；自動控制；控制理論基本任務(wù)；控制系統(tǒng)中的信號模型和性能指標(biāo)。重點(diǎn)是負(fù)反饋原理。

2控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描敘及求解10學(xué)時

①高階微分方程。

②傳遞函數(shù)、典型環(huán)節(jié)、框圖變換、反饋系統(tǒng)傳遞函數(shù)求解。

③頻率響應(yīng)特性及表示法。

3 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析16學(xué)時

BIBO穩(wěn)定性定義； ROUTH－HURWSTZ判據(jù)；NYQUIST判據(jù)(包括時滯系統(tǒng))；BODE判據(jù)。頻域判據(jù)包括非最小相位系統(tǒng)。

4 SISO控制系統(tǒng)的定量分析 20學(xué)時

①穩(wěn)態(tài)誤差：系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，包括擾動作用下的穩(wěn)態(tài)誤差及抑制。

②動態(tài)響應(yīng)分析：動態(tài)性能指標(biāo)；一階系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)；二階系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)；高階系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)；閉環(huán)傳遞函數(shù)零極點(diǎn)分布對動態(tài)響應(yīng)的影響。

③根軌跡法：零度,180度根軌跡及參量根軌跡的繪制；系統(tǒng)性能的分析與估算、穩(wěn)定裕度；根軌跡法校正。

④頻率響應(yīng)法：穩(wěn)定裕度；從開環(huán)頻率特性計算閉環(huán)系統(tǒng)的動態(tài)性能：二階類比法,統(tǒng)計歸納法；開環(huán)對數(shù)頻率特性低、中、高頻段閉環(huán)系統(tǒng)性能的關(guān)系。

5系統(tǒng)的校正10學(xué)時

①期望開環(huán)對數(shù)頻率特性的設(shè)計

②串聯(lián)校正

③反饋〈并聯(lián)〉校正

④復(fù)合控制與前饋校正

6采樣控制系統(tǒng)10學(xué)時

①采樣控制系統(tǒng)基本概念、信號的采樣與恢復(fù)、脈沖傳遞函數(shù)

②采樣控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析

③采樣控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差

④采樣控制系統(tǒng)暫暫停性能分析及綜合

7非線性控制系統(tǒng)6學(xué)時

特點(diǎn)及現(xiàn)象；相平面法；描述函數(shù)法等。

四．考核方式

命題考試，閉卷?？梢允褂貌痪邆渚幊毯痛尜A功能的計算器。

五．推薦的復(fù)習(xí)參考書

1. 胡壽松等,《自動控制原理》,國防工業(yè)出版社的，或科學(xué)出版社的

2. 吳麒等,《自動控制原理》上、下冊,清華大學(xué)出版社

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