《澳门大发dafa888开户》(研究型)A大纲
时间:2014年11月14日 15:22    作者:

一、课程基本信息  

课程编号:2020201  

课程名称:澳门大发dafa888开户  

课程类别:专业基础课  

学 分:4.5  

学 时:72  

课堂讲授:64  

上机实验:8  

适用范围:自动化专业(研究型)、电气工程及其自动化(研究型)  

预修课程:高等数学、复变函数与积分变换、普通物理、电路、模拟电子线路、数字电路与系统、电机与拖动  

二、本课程的性质与任务  

《澳门大发dafa888开户》课程本课程是自动化专业和电气工程及其自动化专业的核心课之一。主要介绍经典控制理论部分,包括自动控制与自动控制系统的基本概念,控制系统数学模型的建立,线性控制系统的时域分析法、根轨迹分析法和频域分析法三大经典分析设计法,采样控制系统分析法。将为后续的计算机控制技术、运动控制系统、现代控制理论等专业课打下基本的理论基础。  

经过本课程的学习,学生应该:  

1)掌握自动控制与自动控制系统的基本概念,理解传递函数的定义和特点;  

2) 掌握各种控制系统的数学模型建立方法,并能求取其传递函数;  

3) 能够构造系统的结构图、信号流图,并进行化简变换求取系统的传递函数;  

4)掌握控制系统的稳定性、稳态误差和瞬态响应分析方法;  

5)能够对线性控制系统进行根轨迹分析、频率法分析,改善系统的性能。  

三、课程内容及基本要求  

(理论教学部分)  

1.绪论

基本内容:

1)了解自动控制系统的基本原理与组成;  

2)掌握自动控制系统的分类:开环控制、闭环控制、复合控制;  

3)理解对自动控制系统的基本要求:稳定性、动态性能、稳态误差。  

单元目标:

对自动控制系统的基本原理、组成、特点及应用建立总体的认识。  

2.线性系统的数学模型

基本内容:

1)了解各种控制系统数学模型的建立;  

2)掌握传递函数定义,掌握RLC电路、运动控制系统、力学系统等典型环节或系统的传递函数求取;  

3)掌握结构图绘制、化简、变换,求取系统的传递函数;  

4)理解信号流图绘制,用梅逊公式求取系统的传递函数。  

单元目标:

通过对控制系统数学模型建立过程的认识,掌握传递函数建模方法及系统结构图的绘制、化简、变换的方法,同时掌握信号流图的绘制及用梅逊公式求传递函数的方法,进而学会控制系统数学模型的建立方法。  

3.控制系统的时域分析

基本内容:

1)掌握线性定常系统的稳定性、稳定判据;  

2)掌握线性定常系统的稳态误差、静态误差系数及系统的型别;  

3)掌握一、二阶线性定常系统的瞬态响应分析;  

4)了解高阶系统的降阶分析方法。  

单元目标:

通过对线性定常控制系统的稳定性及动态性能的分析,学会分析实际系统的稳态性能指标及动态性能指标,对于高阶系统进行降阶处理,进而对系统的性能做出判断,学会分析实际系统的静态和动态性能。  

4.根轨迹法

基本内容:

1)理解根轨迹的基本概念;  

2)掌握根轨迹方程;  

3)掌握绘制根轨迹的基本条件与基本规则;  

4)了解参数根轨迹绘制;  

5)掌握利用根轨迹分析系统的特性与性能。  

单元目标:

通过对根轨迹概念的理解及根轨迹方程的建立,利用规则绘制根轨迹,学会利用根轨迹法分析系统的各项性能,进而为设计实际系统打下基础。  

5.控制系统的频域分析

基本内容:

1)理解频率特性的基本概念;  

2)掌握典型环节的频率特性、系统开环频率特性,能熟练绘制Nyquist曲线图、Bode曲线图;  

3)掌握Nyquist稳定判据,能熟练应用Nyquist稳定判据判定闭环系统的  

稳定性;  

4)理解闭环频率特性与时域性能指标的关系。  

5)了解利用开环系统频率特性分析系统的时域性能(对数频率特性的三段  

论分析法),了解频率特性法对控制系统校正的方法。  

单元目标:

通过对系统的频率特性的理解及频域判断定理的理解,学会利用频域分析法来分析实际的系统的各项性能指标,利用开环系统频率特性来分析系统的时域性能,进而为设计和分析实际系统打下基础。  

6.采样控制系统

基本内容:

1)了解采样过程与采样定理;  

2)掌握采样信号零阶保持器;  

3)掌握Z变换;  

4)了解采样系统的数学模型;  

5)掌握采样系统的稳定性分析;  

6)掌握采样系统的稳态误差;  

7)掌握采样系统的校正原理及PID调节器。  

单元目标:

通过对采样过程及采样定理的学习,掌握离散系统的分析方法,求取最小拍控制系统的脉冲传递函数,进而学会对系统的校正及设计合适的PID控制器。  

(实验教学部分)  

1.典型环节的电路模拟与软件仿真研究

基本内容:

1)了解实验的要求及注意事项;  

2)了解实验箱ACT-I简介;  

3)掌握系统上位机软件的功能与使用方法;  

4)掌握并设计各种典型环节的模拟电路;  

5)掌握并完成各种典型环节模拟电路的阶跃特性测试,并研究参数变化对典型环节阶跃特性的影响;  

6)掌握并完成典型环节阶跃特性的软件仿真研究,并与电路模拟研究的结果作比较。  

单元目标:

通过实验熟悉并掌握实验装置和上位机软件的使用方法,进而掌握各种典型环节的传递函数及其特性,电路模拟和软件仿真研究方法。  

2.典型系统动态性能和稳定性分析

基本内容:

1)观测二阶系统的阶跃响应,测出其超调量和调节时间,并研究其参数变化对动态性能和稳定性的影响;  

2)观测三阶系统的阶跃响应,测出其超调量和调节时间,并研究其参数变化对动态性能和稳定性的影响。  

单元目标:

通过实验学习和掌握动态性能指标的测试方法。掌握典型系统参数对系统动态性能和稳定性的影响。  

3.拓展实验及线性系统串联校正

基本内容:

1)在自动控制理论实验基础上,控制实际的模拟对象,加深对理论的理解;  

2)掌握闭环控制系统的参数调节对系统动态性能的影响;  

3)掌握串联校正装置的设计方法和参数调试技术。  

单元目标:

通过物理对象控制实验,掌握控制系统的分析方法,进而学会解决实际问题。  

四、学时分配表  

教学形式  

学时数  

基本内容  

课堂授课  

习 题  

讨 论  

设 计  

上 机  

实 验  

/  

实 践 

其 他  

小 计  

1.绪论  

4  

0  

0  

4  

2.线性系统的数学模型  

12  

2  

0  

0  

14  

3.控制系统的时域分析  

10  

2  

0  

0  

12  

4.根轨迹法  

6  

2  

0  

0  

8  

5.控制系统的频域分析  

12  

2  

0  

0  

14  

6.采样控制系统  

10  

2  

0  

0  

12  

7.实验一  

0  

3  

0  

3  

8.实验二  

0  

3  

0  

3  

9.实验三  

0  

2  

0  

2  

总 计  

54  

10  

8  

72  

五、推荐教材及参考书目  

材:《澳门大发dafa888开户》(第二版),谢克明主编,电子工业出版社,2008年1月

参考书:《澳门大发dafa888开户》,王建辉主编,清华大学出版社,2008年1月

《澳门大发dafa888开户》,孟华主编,机械工业出版社,2007年9月  

《澳门大发dafa888开户简明教程》,胡寿松 主编,科学出版社,2005年7月  

Modern Control Engineering(4th edition),K。Ogata,Prentice Hall 2002  

六、考核办法  

本课程为考试课程,期末考试采用闭卷笔试方式。学生的课程总评成绩由平时成绩(占30%)和期末考试成绩(占70%)两部分构成。  

1.平时成绩:  

30分=期中考试10分 +实验10分+小测验10分,计入考勤、作业、课堂提问等加减分项。  

2.期末考试:集中考试,闭卷。  

3.成绩评定:百分制。  

编 写 人:张明君、李占英  

审 核 人:梅彦平  

编写日期:2011年9月  

All Rights Reserved Copyright ? 2011  大连理工大学  版权所有