本课程主要学习内容包括物联网体系、传统控制理论及方法、PID控制的实现技术、超前滞后系统校正等。
通过对本课程的学习,使学生能掌握、了解物联网控制的概念,熟悉传统控制技术和网络控制技术的基本概念,了解控制技术在物联网中的地位及应用等,熟练掌握PID控制的实现技术、网络控制系统仿真等基本操作技能。使学生具备利用控制技术,通过互联网实现物品(商品)的自动控制、互联与共享。使学生掌握以经典控制理论和现代物联网智能家居为工作平台,应用计算机高效率、高质量地进行信息处理的基本手段和方法,提高学生综合利用控制的水平。
课程教学日历:
校历周次 | 学时数 | 教学内容安排 (写明章、节、目) | 教学形式及其手段 | 课外作业或辅导安排 | 执行情况 | 备注 |
一
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| 课程背景介绍 第一部分 基础知识 1.1 物联网的基础知识 1.2 物联网的建模探究 1.3 物联网的控制理论基础 | 讲授
| 复习思考题 |
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二
| 2 | 第二部分 经典控制理论 3.1 控制系统的数学模型 3.1.1 反馈原理 3.1.2 自动控制系统的分类 3.1.3 拉普拉斯变换 | 讲授、 练习题 |
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三
| 2
| 3.1.4 系统的传递函数及结构图 3.1.5 系统的方框图
| 讲授、 练习题 | 复习思考题 |
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四
| 2
| 3.1.6 系统模型与信号流图 (用梅森公式化简传递函数) 传递函数转换为信号流图并化简
| 讲授、 练习题 | 复习思考题 |
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五 |
| 3.2 线性系统的时域及频域分析法 3.2.1 系统的时域分析法 补充 劳斯稳定判据及其应用
| 讲授、 练习题 | 复习思考题 |
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六
| 2
| 几种典型的输入信号介绍 控制系统动态性能分析 动态性能指标计算 | 讲授、 练习题 | 复习思考题 |
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七
| 2 | 控制系统稳态性能分析 稳态性能指标计算 | 讲授、 练习题 | 复习思考题 |
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八
| 2
| 根轨迹的基本概念 用根轨迹法分析系统的特性 | 讲授、 练习题 | 复习思考题 |
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九 | 2 | 习题课,评讲习题及作业 | 讲授、 练习题 | 复习思考题 |
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十 | 2 | 期中考
| 考试 | 讲评 |
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十一 | 2
| 3.2.2 频率特性的基本概念 (分析)) 用MATLAB进行系统频域分析(奈奎斯特判据与Bode图的分析) | 讲授 练习题
| 复习思考题 |
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十二
| 2 | 3.2.2 频率特性的基本概念 (分析)) 用MATLAB进行系统频域分析(奈奎斯特判据与Bode图的分析) 3.3 PID控制方法 (分析) | 讲授
| 复习思考题 |
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十三
| 2
| 3.3 PID控制方法 (分析) 结合MATLAB进行简单的PID控制 | 讲授
| 复习思考题 |
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十四
| 2 | 补充 超前校正与滞后矫正
| 讲授 | 复习思考题 |
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十五 | 2
| 习题课 | 讲授 | 复习思考题 |
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十六
| 2 | 复习 | 讲授 | 复习思考题 |
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暂无证书
高等数学,电路,传感器原理
第1章 绪论(2学时)
教学目的:
(1)了解物联网的框架、关键技术和应用领域;
(2)了解物联网的建模;
(3)掌握物联网控制理论基础。
教学重点、难点:
重点:物联网控制理论、物联网的关键技术和难点
难点:物联网的建模
1.1 物联网的基础知识
1.1.1 物联网的定义
1.1.2 物联网的体系框架
1.1.3 物联网的关键技术和难点
1.1.4 物联网的应用领域
1.2 物联网的建模探究
1.2.1 物联网的基本原理
1.2.2 物联网应用的科学问题
1.2.3 物联网的建模
1.3 物联网的控制理论基础
1.3.1 控制理论的基本思想
1.3.2 “三论”与物联网
1.3.3 物联网与自动控制
复习思考题:
1、物联网包括哪些关键技术?
2、论述三论、自动控制技术与物联网间的关系?
第3章 控制理论与方法(18学时)
教学目的:
(1)理解控制系统的数学模型
(2)掌握线性系统的时域及频域分析法
(3)掌握PID控制方法
教学重点、难点:
重点:线性系统的时域及频域分析法
难点:PID控制方法
3.1 控制系统的数学模型
3.1.1 反馈原理
3.1.2 自动控制系统的分类
3.1.3 拉普拉斯变换
3.1.4 系统的传递函数及结构图
3.1.5 系统的方框图
3.1.6 系统模型与信号流图
3.2 线性系统的时域及频域分析法
3.2.1 系统的时域分析法
补充 劳斯稳定判据及其应用
补充 根轨迹分析法
3.2.2 频率特性的基本概念
3.3 PID控制方法
3.3.1 PID控制的基本概念
3.3.2 比例控制
3.3.3 积分控制
3.3.4 比例积分控制
3.3.5 微分控制
3.3.6 比例积分微分控制
复习思考题:
1、如何求解传递函数
2、PID控制的核心
第4章 PID控制的实现技术(2学时)
教学目的:
了解不同类型的PID控制器,掌握PID控制器参数对控制的影响。
教学重点、难点:
重点:PID控制器的设计
4.1 PID控制原理回顾
4.9 PID控制器的设计
复习思考题:
1、PID控制器的系统原理
2、PID控制器各校正环节的作用
补充 超前滞后校正(2学时)
教学目的:
(1)掌握超前滞后校正的概念;
(2)设计超前滞后校正控制系统
教学重点、难点:
重点:设计超前滞后校正控制系统
难点:设计超前滞后校正控制系统
复习思考题:
1、简述超前滞后校正的校正原理
2、如何设计超前滞后校正网络
教材:
1. 王志良.物联网控制基础.西安:西安电子科技大学出版社,2014.
2. 马洪连.物联网感知与控制技术.北京:清华大学出版社,2012.
3. 彭力.物联网控制基础.北京:机械工业出版社,2015.
4. 张德江. 计算机控制系统.北京:科学出版社,2011.
5. 《自动控制原理》(第二版) 陈复扬,姜斌,陆宁云北京:国防工业出版社,2013.08
6. 自动控制原理 (第六版) 胡寿松主编科学出版社 2013年
Q:这门课程是免费学习的吗?
A:这门课程是开设在中国大学MOOC平台上的课程,是免费学习的。而课程证书则分为免费证书(电子版)和认证证书(可查询验证的电子版和纸质版),你可以在课程结束后根据需要进行申请。证书发放工作由爱课程网负责,有关问题请咨询:010-58556579。
Q:学习这门课程需要哪些课程基础?
A:如果已经学过如下几门课程的基础知识,将更有利于《自动控制原理》课程的学习。大学物理、电路、高等数学、线性代数、复变函数、信号与线性系统
Q:学习这门课程需要什么数学工具或者软件吗?
A:学习该课程的同时,建议自学MATLAB等数学工具在控制系统分析和设计中的应用,以此达到更好的学习效果。
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A:课程重点:控制系统分析、校正与综合、系统设计的理论和方法。课程难点:控制系统的各种分析方法与设计方法的综合应用。
Q:为什么我不能登录?
A:请输入正确的用户名和密码。如忘记密码,在登录页点击“忘记密码”进行密码找回,输入用户名,查收邮件进行密码重置。
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A:每次课后作业有截止时间,在左侧章节列表中显示。超过截止时间,课后作业将无法提交。
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A:每道题目都有提交次数的限制,具体情况根据老师对题目的设置有所不同。在提交次数超过限制次数之后,就不能再更改了。