hi,小慕
手把手教你学自控——《自动控制原理》要点剖析
第10次开课
开课时间: 2025年02月18日 ~ 2025年07月06日
学时安排: 3
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课程详情
课程评价(141)
spContent=自动控制原理是研究分析和设计控制系统基本原理的课程,控制原理的理论、概念和方法已远远超越了40年前主要为工业生产和军事装备的服务范围,已经广泛运用到政治和社会科学的各领域。控制科学与工程学科,已经成为多个学科和领域的发展动力。很多大学将控制理论列为所有工科和部分社会科学学生的必修课。
自动控制原理是研究分析和设计控制系统基本原理的课程,控制原理的理论、概念和方法已远远超越了40年前主要为工业生产和军事装备的服务范围,已经广泛运用到政治和社会科学的各领域。控制科学与工程学科,已经成为多个学科和领域的发展动力。很多大学将控制理论列为所有工科和部分社会科学学生的必修课。
—— 课程团队
课程概述

一、课程内容:

《自动控制原理》课程是自动化类、电子信息类等专业的重要专业课,也是很多院校的考研初试科目。通过学习要求学生系统地掌握自动控制的理论基础,并具备对简单系统进行定性分析、定量估算和动态仿真(模拟仿真和数字仿真)的能力,为专业课学习和参加控制工程实践打下必要的基础。课程主要介绍经典控制理论的部分,包括控制系统的数学模型建立,传递函数的定义,控制系统的时域分析,根轨迹法分析控制系统的性能,频率特性法分析控制系统的性能,控制系统的综合与校正。

二、课程特点

该在线课程的特点是精讲经典控制理论的重点、难点的知识点,针对每个知识点录制讲解视频,配以手写板进行公式推导、分析和讲解,让学习者产生如同老师一对一辅导的学习体验。同时每一讲都会配有相应的例题和课后习题分析,方便学生针对性地进行复习、查阅。

本课程的特点有三个方面:1.夯实基本概念的理解,2.前后知识点的串联总结,做专题精讲,3.为考研同学提供真题辅导讲解。本课程可作为高等院校控制工程、自动化相关专业本科生的课后复习视频素材、考研复习素材,并可供相关专业的老师作为教学作业辅导辅助视频使用。

授课目标
  1. 掌握经典控制理论的基本原理,要求概念清楚,分析方法正确;
  2. 要求能够分别从三个方面:时域分析、根轨迹法、频域分析,对系统的稳、准、快进行综合分析;
  3. 要求能够从频域和根轨迹的角度对系统进行校正设计;
课程大纲
绪论
课时目标:1.理解自动控制的定义;2.掌握反馈控制原理;3.了解自动控制系统的分类;4.理解自动控制系统的“稳”、“准”、“快”三个基本性能。
1.1 自动控制系统的基本概念
1.2 开环控制与闭环控制
1.3 自动控制系统分类和举例
1.4 自动控制系统的组成和基本要求
控制系统的数学模型
课时目标:1.掌握控制系统的时域数学模型:微分方程;2.复数域数学模型:传递函数、结构图、信号流图。
2.1 控制系统数学模型的建立
2.2 传递函数
2.3 控制系统的结构图
2.4 控制系统的信号流图
时域分析法
课时目标:掌握如何在时间域里求解系统在典型输入信号下的时间响应,获取系统性能的全部信息。
3.1 典型输入信号
3.2 一阶系统的时域分析
3.3 二阶系统的时域分析
3.4 高阶系统的时域分析
3.5 线性系统的稳定性分析
3.6 线性系统的稳态误差计算
根轨迹分析法
课时目标:1.掌握如何绘制系统的根轨迹;2.掌握如何利用根轨迹法分析系统的性能。
4.1 根轨迹法的基本概念
4.2 根轨迹绘制的基本规则
4.3 利用根轨迹分析系统性能
4.4 根轨迹的改造
频域分析法
课时目标:1.理解频率特性的概念;2.掌握频率特性曲线的绘制方法;3.掌握频率域稳定判据;4.掌握时域和频域性能指标的关系;5.掌握利用开环频率特性分析闭环系统的性能。
5.1 频率特性
5.2 典型环节的频率特性
5.3 系统的开环频率特性
5.4 频域稳定判据
5.5 闭环控制系统的频率特性
5.6 时域和频域性能指标的关系
5.7 利用系统开环频率特性分析闭环系统性能
控制系统的设计和校正
课时目标:1.掌握基本控制规律;2.掌握串联超前、滞后、滞后-超前校正的原理和方法。
6.1 基本控制规律分析
6.2 串联超前校正
6.3 串联滞后校正
6.4 串联滞后-超前校正
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预备知识

高等数学、复变函数、电路理论

参考资料

Ø  胡寿松自动控制原理(第版)北京科学出版社, 2002

Ø  李友善自动控制原理(上册)北京国防工业出版社, 1989

Ø  吴麒自动控制原理.  北京:清华大学出版社,1992

Ø  夏德钤翁贻方自动控制理论北京机械工业出版社,2004

Ø  邹伯敏自动控制理论(第版)北京机械工业出版社, 2011

Ø  [] Katsuhiko Ogata 现代控制工程(第四版)卢伯英,于海勋 北京电子工业出版社, 2005

Ø  R.C. Dorf and R.H. Bishop. Modern Control Systems. 10th Edition, Prentice-Hall, 2005

Ø  G.F. Franklin, J.D. Powell, and A. Emami-Naeini. Feedback Control of Dynamic Systems. 3rd Edition, Addison-Wesley, 1994

苏州城市学院
1 位授课老师
钱敏

钱敏

副教授

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