自动控制理论
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课程评价
spContent=本课程是电气工程及自动化专业一门重要的技术基础课,涵盖了古典控制的主要内容。围绕控制系统稳定性、动态特性和稳态特性,从时域和频域的角度讲授控制系统分析和综合的基本原理和方法。主要内容包括:反馈的基本概念、控制系统的数学模型、控制系统的时域分析方法、根轨迹法、频率特性法等。
—— 课程团队
课程概述

      自动控制在当今的各个应用领域几乎无处不在,自动化技术是衡量科技发展水平的一个重要标志。自动控制理论从工程实际中产生,借助于数学工具对控制系统进行分析和设计,以期使之按预定的规律运行。它是沟通实际工程与数学、物理等基础理论的桥梁,是认识和改造客观对象的有力工具。

      自动控制理论是自动化技术的基础理论,它是研究应用于不同被控系统的普遍性的控制规律的科学,具有丰富的辩证思想和科学方法论的内涵。它以反馈为手段,通过修正对系统过程产生作用的控制行为来达到预期的控制目的。古典控制理论主要采用传递函数来描述系统的数学模型,通过对系统的输入-输出的时域和频率响应的特性来研究单输入-单输出的线性定常系统的分析和设计问题。古典控制理论是控制理论的基石,它直观地把控制系统的主要性能特征与系统的控制规律和参量的关系揭示出来,在当今实际应用中仍占用重要的地位。

      本课程对自动控制理论的基础内容加以提炼,去粗取精。对基本原理和方法做比较详尽的介绍,强调控制系统分析和设计方法与系统的结构、参数和性能之间的联系,加深对控制方法本质规律的认识。它将引领学生逐步培养系统的思维方法,为从事科学研究和工程实践打下基础。

授课目标

通过本课程的学习,应能够深入理解古典反馈控制基本思想和理论体系,掌握控制系统分析和设计所必需的基本概念、原理和方法,初步培养系统和辩证的科学思维方法,为解决实际的工程问题打下基础。具体目标如下:

1. 理解和掌握基于传递函数和方框图的系统模型描述方法;系统的时域和频域响应的求取和系统的稳定性、稳态特性、动态特性的分析方法;系统的校正设计方法。 

2. 理解所学的各种原理和方法的本质以及它们之间的联系,学会采用不同的方法分析和设计系统,达到对控制对象、控制规律和控制性能之间的关系较为深入的认识。

3. 初步领会从理论到实际,从具体到抽象,从分析到综合的认识和解决控制问题的科学方法。


课程大纲
预备知识

微积分,复变函数与积分变换,电路,模拟电子技术


证书要求

成绩以百分计,总分=单元测验(60%+期末考试(占40%

60~79分:合格证书

80~100分:优秀证书


参考资料

主要参考教材

1. 夏德钤翁贻芳. 自动控制理论(第四版). “十二五”普通高等教育本科国家级规划教材,机械工业出版社, 2012

2. 胡寿松自动控制原理(第六版)科学出版社, 2016

3..Richard C .Dorf, Robert. H. Bishop. 现代控制系统(第十二版).电子工业出版社,2015 6.


常见问题

1. 学会使用Matlab进行控制系统的分析和设计仿真,有助于加深对所学理论的理解,以达到更好的学习效果。

2. 要注重对基本概念的理解和方法的灵活运用,切忌为了做题将方法生搬硬套。

3. 克服畏难心理,实际上对数学基础的要求并不高,使用的都是基本微积分、复变函数和拉氏变换和复数运算等一些基本的数学工具,熟练掌握这些数学工具也有助于对问题的分析和理解。