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自动控制原理
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spContent=《自动控制原理》课程是高等院校自动化和电气类专业的主干学科,专业基础必修课程,也是控制理论与实际工程应用紧密结合的一门经典课程。通过本课程的学习,能够使学生了解自动化技术在生产生活中的作用以及在智能制造领域的重要地位,掌握有关自动控制系统的基本概念、原理、组成及分类,并熟练掌握各种控制方式、分析方法和设计思路,为后续进一步的专业课程学习打下牢固的理论基础。
—— 课程团队
课程概述

自动化技术广泛应用于各行各业中,它不仅把人从繁重的体力劳动,以及恶劣、危险的工作环境中解放出来,而且极地提高劳动生产率。

自动化技术的基础是控制科学。自动控制作为解放人类生产力的至关重要的手段,已经渗透到人类社会的各个领域。而自动化控制原理这门课程研究就是自动控制系统普通的运动规律,以及通用的控制方法。

自动控制原理课程涵盖了控制科学全部的早期理论研究成果。从瓦特关于蒸汽机的离心调速器的发明、麦克斯韦的论文《论调节器》、到布莱克发明的负反馈放大器、奈奎斯特的频域稳定性分析法,以及Bode的对数特性,这些都构成了以传递函数和频率特性为基础的经典控制理论的核心内容。

因此,自动控制原理作为控制科学后续发展的各分支理论的基础,不仅是自动化专业的重要专业核心课程,还是所有电类、机械类、能源动力类、化工类与自动化相关的各专业的基础课程。

自动控制原理课程涉及控制系统的普遍运行规律和通用的控制方法、分析系统稳定性、瞬态性能、稳定性能的时域法、根轨迹法和频域分析法,以及使系统性能满足期望的性能指标的控制器的设计方法。

授课目标

1)掌握相关自动控制系统的基本概念,连续系统和离散系统的基本工作原理,具有建立控制系统微分方程、绘制系统结构图等数学模型,并求解传递函数的能力; 

2)能够运用数学模型,线性系统时域、复数域和频域等理论知识及方法,识别控制系统中的比例、积分、微分和惯性等典型环节,计算性能指标,分析系统性能,判断系统稳定性;

3)掌握PID基本控制规律,能够根据控制系统稳定性、快速性或准确性要求,选择校正方式,寻求解决方案,并验证解决方案的有效性;

4)能够借助现代教育信息技术,利用课外时间不断探索和自主学习,具有终身学习的意识。

成绩要求

成绩以百分计,

总成绩=平时成绩×20%+作业成绩×20%+实验成绩×10%+期末成绩×50%

其中,平时成绩=平时表现*50%+线上学习*50%,作业=课后作业*50%+慕课堂测验*50%

课程大纲
预备知识

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。 普通物理(电学),电路基础,高等数学(微积分计算,常系数微分方程求解),线性代数(矩阵计算基本知识),复变函数基本知识,信号与系统等课程。

参考资料

1.《自动控制原理》第3版,姜素霞、冯巧玲主编,北京航空航天大学出版社,2018.08

2.《自动控制原理》第六版,胡寿松主编,科学出版社,2017.06  

3.《自动控制原理与设计》第六版,(美)富兰克林,李中华译,电子工业出版社2014.07