hi,小慕
课程

中国大学MOOC,为你提供一流的大学教育

认证学习
为你提供认证成绩和证书,以及AI高效学习服务
查看详情
大学

国家精品

认证学习

智慧课程

理学工学农学

计算机

经济管理

外语

音乐与艺术

心理学

文史哲法

医学与保健

教育教学

大学生竞赛

软件实训

人工智能

升学/择业

考研

期末突击

专升本

四六级

保研及论文

求职就业

专四专八

大学应试英语

大学生涯规划

期末资料

终身学习

名师专栏

兴趣技能

hi,小mooc
期末考试会员
自动控制原理
第5次开课
开课时间: 2022年09月06日 ~ 2023年01月11日
学时安排: 3-5小时每周
当前开课已结束 已有 1312 人参加
立即自学
往期不提供结课证书,想参加下学期课程, 点击这里预约>>
课程详情
课程评价(2134)
spContent=本课程是自动化类及相关专业的理论基础课程之一。本课程在教学内容方面着重基本理论分析、基本设计方法的讲解,使学生全面掌握经典控制理论的基本概念、分析方法及其应用,为后续有关自动化专业课的学习打下良好的基础。
本课程是自动化类及相关专业的理论基础课程之一。本课程在教学内容方面着重基本理论分析、基本设计方法的讲解,使学生全面掌握经典控制理论的基本概念、分析方法及其应用,为后续有关自动化专业课的学习打下良好的基础。
—— 课程团队
课程概述

    随着工业生产和科学技术的发展,自动控制系统已广泛应用于工农业生产、交通运输、国防现代化和航空航天等许多领域,具有极其重要的作用。《自动控制原理》专门研究有关自动控制系统中的基本概念、基本原理和基本方法,是从事自动化相关工作的广大工程技术人员和科学工作者必不可少的理论基础课之一。

    在科学技术的发展进程中,自动控制原理在内容上也有了很大的扩展和更新。一般把20世纪40年代建立起来的主要处理单输入单输出定常反馈系统的理论称为经典控制理论,而把60年代以来建立起来的处理多变量和时变系统的理论称为现代控制理论。本课程对经典控制理论的基本内容作了较为详细的介绍,旨在阐明自动控制系统分析与综合的基本方法。

    该课程是关于自动控制系统的基础理论,其主要内容包括:自动控制系统的基本组成和结构、自动控制系统的性能指标、自动控制系统的类型(连续、离散、线性、非线性等)及特点、自动控制系统的分析(时域法、频域法等)和设计方法等。通过本课程的学习,学生可以了解有关自动控制系统的运行机理、控制器参数对系统性能的影响以及自动控制系统的各种分析和设计方法等。课程共分八章,前六章涉及线性定常连续系统的理论,具体包括控制系统的一般概念、描述控制系统的数学模型,用于系统分析的时域法、根轨迹法、频域法以及综合校正方法。第七章属于非线性控制理论,介绍分析非线性系统的相平面法和描述函数法。第八章讲述线性定常离散控制系统理论,介绍z变换理论和描述离散系统的数学模型,分析离散系统的瞬态和稳态性能,设计数字控制器等。


授课目标

1.学习自动控制的基本理论和基本知识具备自动控制理论工程技术基础和一定的专业知识,培养学生应用工程分析和设计方法解决实际应用问题的能力

2.掌握反馈控制系统的基本概念和工作原理,具有熟练应用时域分析法、根轨迹分析法和频域分析进行线性连续控制系统的分析和设计能力

3.掌握线性离散控制系统的分析和设计方法,理解采样和保持的作用、采样定理的含义,会进行数字控制器的设计

4.了解非线性控制系统的特点以及非线性系统在分析和研究方法上的特殊性,学会应用描述函数法和相平面法分析非线性系统

5.掌握基本的控制系统设计创新方法,培养学生追求创新的态度和意识

6.了解自动控制理论的前沿发展现状和趋势,具有适应自动化技术发展的能力以及对终身学习的正确认识和较强的自学能力


课程大纲
自动控制的基本概念
课时目标:1.了解反馈控制系统的基本工作原理。 2.了解系统的基本控制方式及控制系统的分类方法。 3.了解对控制系统的基本要求。
1-1 自动控制的发展简史(一)
1-2 自动控制的发展简史(二)
1-3 自动控制的基本原理
1-4 自动控制系统的分类及性能的基本要求
控制系统的数学模型
课时目标:1.掌握数学模型的建立方法,会进行非线性微分方程的线性化。 2.掌握传递函数的基本概念,会求典型环节及自动控制系统的传递函数。 3.熟练掌握动态结构图及其等效变换。
2-1 控制系统数学模型的建立(一)
2-2 控制系统数学模型的建立(二)
2-3 非线性方程的线性化
2-4 控制系统传递函数的概念和性质
2-5 典型环节及其传递函数
2-6 控制系统的结构图
2-7结构图的等效变换
2-8 控制系统的信号流图
2-9 梅逊公式
2-10 控制系统的传递函数
时域分析法
课时目标:1. 熟练掌握一阶、二阶系统的单位阶跃响应,了解高阶系统的瞬态响应。 2.熟练掌握二阶系统性能指标计算3.熟练掌握劳斯判据。 4.掌握稳态误差分析及计算方法。
3-1典型输入信号
3-2系统性能指标
3-3一阶系统瞬态响应分析
3-4二阶系统的单位阶跃响应
3-5二阶系统的脉冲响应
3-6二阶系统性能指标计算(一)
3-7二阶系统性能指标计算(二)
3-8高阶系统的时域分析
3-9稳定性概念
3-10劳斯稳定性判据及应用
3-11赫尔维茨稳定判据
3-12线性系统的稳态课差
3-13稳态误差的计算
3-14降低稳态误差的方法
根轨迹分析法
课时目标:1.掌握根轨迹的基本概念。 2.熟练掌握根轨迹的绘制方法。 3.掌握广义根轨迹的绘制方法。 4.掌握开环零、极点对根轨迹的影响。了解闭环零、极点分布对系统性能指标的影响。
4-1根轨迹的基本概念
4-2根轨迹绘制的基本规则
4-3绘制根轨迹举例
4-4参变量根轨迹的绘制
4-5正反馈系统根轨迹的绘制
4-6非最小相位系统的根轨迹
4-7开环零极点对根轨迹的影响
4-8利用根轨迹估计系统参数与性能
4-9闭环零极点分布与系统性能的关系
频域分析法
课时目标:1.掌握频率特性的基本概念。 2.熟练掌握频率特性的图示方法。 3.熟练掌握奈魁斯特稳定判据。 4.掌握系统稳定裕量的计算方法。 5.了解系统的闭环频率特性,以及频域性能指标与瞬态性能指标之间的关系。
5-1 频率特性的基本概念
5-2 典型环节的极坐标图
5-3 开环系统的极坐标图
5-4 典型环节的伯德图
5-5 系统的开环对数频率特性曲线
5-6 非最小相位系统的伯德图
5-7 幅角定理
5-8 奈奎斯特稳定判据
5-9 相角裕量和幅值裕量
5-10 稳定裕量的计算
线性控制系统的校正
课时目标:1.了解校正装置及其特性。 2.掌握串联校正装置的设计方法及其参数的确定。 3.了解反馈校正的原理及其特点。4. 掌握复合校正的原理及其参数确定方法。
6-1 综合与校正的概念
6-2 基本控制规律
6-3 无源校正装置
6-4 串联超前校正
6-5 串联滞后校正
6-6 滞后-超前校正
6-7 反馈校正设计
离散时间控制系统
课时目标:1.了解采样过程和采样定理。 2.掌握Z变换与Z反变换。 3.掌握离散控制系统的数学描述方法。 4.掌握离散控制系统的稳定性、瞬态响应和稳态误差分析方法。 5.了解离散系统数字控制器设计方法。
7-1 离散控制系统的基本概念
7-2 采样过程及其数学描述
7-3 采样定理
7-4 零阶保持器
7-5 Z变换定义
7-6 Z变换性质
7-7 Z变换方法
7-8 Z反变换方法
7-9 离散控制系统的线性差分方程
7-10 脉冲传递函数
7-11 串联环节的开环脉冲传递函数
7-12 闭环系统脉冲传递函数
7-13 离散系统稳定性分析(1)
7-14 离散系统稳定性分析(2)
7-15 离散系统的瞬态响应
7-16 离散控制系统的稳态误差
非线性系统分析
课时目标:1.了解非线性系统的特点。2.掌握线性与非线性控制系统相平面图的绘制方法。 3.掌握非线性系统的相平面分析方法。 4.会求非线性特性的描述函数。 5.掌握描述函数法分析非线性系统。
8-1 非线性控制系统的特点
8-2 典型非线性环节的数学描述
8-3 描述函数的基本概念
8-4 典型非线性特性的描述函数(1)
8-5 典型非线性特性的描述函数(2)
8-6 用描述函数分析非线性系统(1)
8-7 用描述函数分析非线性系统(2)
8-8 相平面及绘制方法(1)
8-9 相平面及绘制方法(2)
8-10 奇点与极限环
8-11 相平面法分析非线性系统
展开全部
预备知识

高等数学

线性代数

积分变换


证书要求

为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项:

1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


参考资料

1.使用教材

韩敏, 潘学军 主编.《自动控制原理》(第1版).人民邮电出版社, 2014.

2.主要参考书 :

(1) 孟 华 主编.《自动控制原理》(第2版).机械工业出版社, 2013.

(2) 寿松 主编.《自动控制原理》(第六版).科学出版社, 2013.

(3)孙德宝,王金城,王敏 主编.《自动控制原理》(第2版).化学工业出版社,2007.

(4)[美]Richard C.Dorf,Robert H. Bishop著,谢红卫 等译.《现代控制系统》(第8版),高等教育出版社,2001.


大连理工大学
3 位授课老师
韩敏

韩敏

教授

潘学军

潘学军

副教授

刘颖

刘颖

副教授

推荐课程

内科护理学

罗健

51936人参加

沟通心理学

裴秋宇

167572人参加

教育学

郭翠菊

73387人参加

心理学入门

陈红兵

103024人参加
下载
下载

下载App