自动控制原理-教学大纲

第一章自动控制的一般概念

1.被控量、给定值、被控对象3个名词，自动控制的任务；

理解

0.5

2.自动控制方框图、控制装置的职能部件、控制信号；按给定值操纵的开环控制系统及示例、按干扰补偿的开环控制系统及示例、按偏差调节的闭环控制系统及示例；复合控制方式；

掌握

1

3.动态过程的定义，评价控制系统精度的三个方面。

理解

0.5

第二章 控制系统的数学模型

1.建立控制系统微分方程的步骤；

掌握

1

2.电路系统和力学系统微分方程的建立方法；

掌握

1

3.线性定常系统的动态方程的一般形式、叠加原理；

掌握

1

4.传递函数的概念、关于传递函数的几点说明；传递函数的定义、典型环节的传递函数；

掌握

3

5.动态结构图的组成；建立动态结构图的方法、动态结构图的等效变换、用梅森公式求传递函数；

掌握

4

6.利用叠加原理分析典型反馈系统的方法、输入信号作用下的系统闭环传递函数、干扰信号作用下的系统闭环传递函数、输入信号作用下的系统误差传递函数、干扰作用下的系统误差传递函数。

理解

2

第三章 时域分析法

1.时域分析法的特点；典型初始状态、典型外作用、典型时间相应、阶跃响应的性能指标；

掌握

2

2.一阶系统的数学模型；一阶系统的单位阶跃响应分析；一阶系统的性能指标计算、二阶系统的数学模型；二阶系统的单位阶跃响应分析；欠阻尼二阶系统的性能指标计算；改善二阶系统响应的措施；

掌握

4

3.稳定性的概念；稳定的数学条件和了解其推导过程；赫尔维茨判据、林纳德-奇帕特判据、劳思判据；结构不稳定及改进措施。

掌握

2

4.误差的定义、稳态误差的定义、利用终值定理求稳态误差、输入信号作用下的稳态误差与系统结构参数的关系、干扰作用下的稳态误差与系统结构参数的关系。

理解

2

第四章 根轨迹法

1.根轨迹的定义；闭环零、极点与开环零极点之间的关系；根轨迹方程、利用跟轨迹方程求K环增益的方法、利用根轨迹方程判断点是否在根轨迹上的方法；

掌握

2

2.绘制根轨迹的基本法则、利用绘制根轨迹的基本法则绘制根轨迹；

掌握

4

3.用闭环零、极点表示的阶跃响应解析式、闭环零、极点分布与阶跃响应的定性关系；主导极点与偶极子的定义及利用主导极点估算系统的性能指标的方法；

理解

2

4.利用系统的根轨迹分析系统的阶跃响应的方法。

理解

2

第五章 频率域方法

1.控制系统在正弦信号作用下的稳态输出；频率特性的定义、幅频特性、相频特性、幅相特性、对数频率特性等相关知识；

掌握

2

2.比例环节、积分环节、惯性环节、振荡环节、微分环节、一阶微分环节、二阶微分环节、一阶不稳定环节、延迟环节的频率特性;

掌握

4

3.开环幅相特性曲线的绘制、开环对数频率特性曲线的绘制;

掌握

4

4.奈奎斯特稳定判据、对数频率稳定判据、稳定裕度；

掌握

2

5.利用闭环幅频特性分析和估算系统的性能；

理解

1

6.开环频率特性与系统阶跃响应的关系。

理解

1

第六章 控制系统的校正

1.评价控制系统优劣的性能指标；几种校正方式、校正设计的方法；

了解

1

2.相位超前校正、滞后校正、滞后-超前校正的数学模型、动态性质和它们在系统中所起的校正作用； PID校正器；

掌握

1

3.串联校正的频率域方法。

掌握

2