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自动控制原理
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spContent=想知道神州十二号载人飞船是如何发射并进入预定轨道吗?机器人如何能做饭、能弹琴呢?“自动控制原理”将告诉你系统是如何实现自动控制,达到预定目标的。本课程介绍自动控制系统的基本原理和基本要求、动态建模、常用分析和设计方法。
—— 课程团队
课程概述

  《自动控制原理》为自动化、电气工程及其自动化等专业的核心课程,课程围绕控制系统数学模型的建立、控制系统分析与综合等几个方面展开教学,讲授自动控制系统数学模型建立的基本方法、控制系统的分析和校正等方面的基本知识,通过本课程的学习,培养学生进行控制系统分析与设计以及解决相关复杂工程问题的能力,初步具备对系统进行实验研究和仿真研究的技能。为后续课程(现代控制理论,过程控制等)的学习及从事相关专业技术工作、科学研究工作等提供重要的理论基础。主要内容包括:自动控制的基本概念,控制系统数学模型的建立,线性定常连续系统的时域分析、根轨迹分析和频域分析,线性连续系统的频域校正方法,线性离散系统的分析与校正,非线性系统的描述函数法等。

授课目标

本课程的主要任务是通过课程教学以及对应的实验环节,培养学生对控制系统被控对象的数学建模能力,对线性定常连续系统、离散系统、非线性系统的分析能力,对线性定常系统的综合设计及校正能力。利用课程实践环节培养学生的实验动手能力以及对实验结果的分析判断能力,进而培养学生解决电气工程及其相关技术领域复杂工程问题的基本能力。具体目标为:

目标1:能够正确识别自动控制系统中的被控对象、控制装置等关键环节,确定系统的给定量和被控量,并能够利用负反馈原理分析控制系统的控制过程。

目标2:能够利用电路、电子技术、电机学等基本原理,对被控对象进行调研分析,忽略一些非本质和次要因素后,建立既比较简单又基本反应实际物理过程的数学模型。

目标3:能够根据系统的数学模型,采用时域分析法、根轨迹分析法、频域分析法等系统分析方法,对实际系统进行理论分析,并能将其应用于分析电气工程及其自动化专业工程问题。

目标4:能够综合运用自动控制原理的知识,在明确了被控对象,考虑相应的限制条件后,能够制定出合理的性能指标;能够利用自动控制原理中的系统分析和设计方面的理论知识,依据系统性能指标的要求,设计校正方案,同时考虑技术、经济及其他一些附加限制等综合因素,确定最终改善系统性能的解决方案。

成绩 要求

期末成绩采用线下闭卷考试,占总成绩的50%;过程化考核成绩占总成绩的50%(包括考勤、随堂测验、作业、视频学习、线上主题讨论、实验等)。

课程大纲
预备知识

高等数学、工程数学、大学物理、电路、模拟电路等

参考资料

教材:

自动控制原理 吴麒 清华大学出版社

• Modern Control Systems(英文版)Richard C. DorfRobert H. Bishop著电子工业出版社2012

自动控制原理 (第七版胡寿松主编科学出版社 


常见问题

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。

 

Q:这门课程的重点和难点是什么?

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。