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专题课程-自动控制原理(二)
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spContent=想知道如何控制巡航导弹精确命中千里之外的目标、无人机如何进行控制、无人化智能工厂如何控制机床实现精密加工吗?除了百多年前的经典控制之外,自动控制又有哪些先进的概念和方法吗? “自动控制原理(二)”将进一步告诉您有哪些先进的控制技术可以实现自动控制,达到预定目标。本课程主要介绍线性离散系统的分析与设计、非线性系统的概念和分析,以及现代控制理论的基础知识。
—— 课程团队
课程概述

“自动控制原理(二)”课程是自动化类专业的核心课程,是电气类、电子信息类、计算机类、仪表类专业的重要课程。按照教育部普通高等学校本科专业设置(2012版),“自动控制原理”课程面向的相关专业包括自动化、测控技术与仪器、电气工程及其自动化、电子信息工程、计算机科学与技术等。

本课程是在学习线性定常连续系统的基础理论和基本方法的基础上,进一步介绍线性离散系统、非线性系统及线性定常连续系统的状态空间分析与综合(现代控制理论)等内容。通过课程教学达到以下目标:

1)使学生掌握线性离散系统和非线性系统分析和设计中的基本概念、理论和方法。进一步巩固对经典理论的理解,并将经典理论的基本理论和方法应用于线性离散系统和非线性系统的分析和设计;

2)帮助学生掌握线性定常连续系统的状态空间分析与综合,使学生对现代控制理论的基本概念、理论和方法有一定了解,为学习现代控制理论打下必要的基础;

3)使学生了解控制理论在现代科学技术中的重要地位和作用,培养学生利用控制理论的观点与方法分析、解决实际问题的能力,全面提高学生分析与解决实际问题的能力和综合素质。 

授课目标
  1. 掌握控制理论的基本概念、原理和方法。能对自动控制相关问题进行推演和分析,具备对工程控制系统建模的能力;
  2. 掌握线性离散系统和非线性系统的分析与设计方法。掌握系统的稳定性,动态性能和稳态性能的分析方法;具备对工程控制系统进行性能分析的能力;
  3. 掌握状态空间分析和设计方法,能识别和判断工程控制问题的关键环节和参数,能够运用现代控制理论方法对工程控制问题进行分析和设计;
  4. 基于课程所学知识与方法,能对工程控制系统进行综合分析与研究;能通过文献研究或相关方法,分析自动控制系统的设计方案;能够通过建模仿真进行特定环节的参数计算,并能结合控制理论和计算机科学的发展设计控制软件,具备对控制系统进行设计与校正的能力。
课程大纲
预备知识

线性代数,微分方程和差分方程,复变函数,经典控制理论

参考资料

1.王永骥, 王金城, 王敏主编,自动控制原理(第3版),普通高等教育"十一五"国家级规划教材, 化学工业出版社,2015

2.胡寿松主编,自动控制原理(第6版),科学出版社,2013

3.王敏主编,自动控制原理试题精选题解,华中科技大学出版社,2002

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

5.王艳秋,德湘轶,金亚玲,刘寅生编著,自动控制理论题库与详解,清华大学出版社,北京交通大学出版社,2013

常见问题

课程重点:1. 离散、非线性系统的分析与设计;

2. 系统的状态空间理论和方法。

课程难点:1. 控制系统的分析方法与设计方法的综合应用;

2. 现代控制理论的分析和极点配置等设计方法的综合应用