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自动控制原理
课程时长: 7小时59分钟
主讲教师: 刘宝

自动控制原理(又称自动控制理论)是自动化类专业的核心课程。也是与自动化相关专业,如:电气信息类各专业、测控技术与仪器、机械电子工程、机械制造及其自动化、化工设备制造及其自动控制等专业的一门必修课。

该课程系统地介绍了自动控制的基本概念,给出了建立控制系统的数学模型及其结构图和信号流图的描述方法,较全面地给出了线性控制系统的时域分析方法、频域分析法。

控制系统的根轨迹分析法、控制系统的校正与设计方法等、线性离散控制系统等内容作为不同层次成人学历教育的选择性模块。

非线性控制系统和现代控制理论等,不作为本课程必修内容,学生可以根据自身情况和需要选择自学。

通过本课程的学习,为学习现代的和高级的控制理论奠定扎实的理论基础,为学习后续专业课程打下坚实的专业基础。

通过课堂讲授等环节,能使学生全面掌握自动控制系统的原理、自动控制系统基本的分析与设计方法。

  • 模块一 绪论
    • 自动控制起源
    • 自动控制理论发展
    • 自动控制的基本原理
    • 自动控制系统分类
    • 对控制系统的基本要求
  • 模块二 数字模型的建立
    • 控制系统数学模型
    • 传递函数的定义和性质
    • 传递函数的零点和极点
    • 传递函数的形式
    • 控制系统的结构图
    • 结构图的简化-等效变换
    • 闭环系统传递函数
  • 模块三 时域数学分析
    • 控制系统的时域指标
    • 一阶系统的时间响应
    • 二阶系统的时域分析
    • 欠阻尼二阶系统动态过程分析
    • 高阶系统的单位阶跃响应
    • 闭环主导极点
    • 稳定的基本概念
    • 线性系统稳定的充要条件
    • 劳斯(Routh)稳定判据
    • 劳斯(Routh)稳定判据的应用
    • 线性系统稳态误差计算
  • 模块四 频率特性
    • 频率特性及其表示法
    • 典型环节的频率特性
    • 开环频率特性曲线绘制
    • 系统开环对数频率特性曲线绘制
    • 奈奎斯特稳定判据
    • 对数频率稳定判据
    • 稳定裕度
  • 模块五 自动控制系统校正
    • 系统设计与校正问题
    • 超前校正网络
    • 滞后校正网络
    • 频率法串联校正
    • 串联滞后校正
  • 实践教学
    • 01-典型环节特性认识-实验
    • 02-根轨迹绘制-实验
    • 03-线性系统频率特性测试-实验
    • 04-线性系统时域特性测试-实验