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课程简介
    《自动控制原理》是电气学院所有专业的一门重要的专业技术基础课,共64学时,其中课内56学时,实验8学时。本课程主要讲授经典控制理论的三大分析方法(时域分析法,根轨迹分析法和频域分析法)以及自动控制系统综合与校正的一般方法。通过对本课程的学习,要求学生系统地掌握自动控制的基本原理和基本方法,并能对控制系统进行定性分析、定量计算和综合设计,同时还要求学生能利用MATLAB软件对控制系统进行辅助分析和设计。
    通过该课程的学习,也为学生从哲学层次理解控制论的方法论奠定了良好的基础。
    本课程的基本内容包括自动控制系统的基本介绍、控制系统的数学模型、控制系统的时域分析、复数域分析以及频域分析、控制系统的设计和校正、非线性控制系统这七大部分。各部分的具体内容如下:
1.导论
控制理论和技术的发展历史以及自动控制系统的一些基本概念。
2.控制系统的数学模型
控制系统的输入/输出模型(微分方程、传递函数、频率特性);系统的框图模型;信号流图及Mason公式;控制系统的状态空间模型;输入/输出模型与状态空间模型之间的等价交换
,非线性数学模型的线性化。
3.控制系统的时域分析
控制系统的动态特性分析(一阶系统的响应;典型无零点二阶系统的响应及性能指标;具有零点的二阶系统的响应;高阶系统的响应);控制系统的稳定性分析;控制系统的稳态特性分析。
4.控制系统的复数域分析
根轨迹法的基本概念;根轨迹的绘制规则及根轨迹的绘制。
5.控制系统的频域分析
频率响应法的基本概念;频率特性图的绘制;奈奎斯特稳定判据;稳定裕量。
6.控制系统的设计和校正
线性控制系统设计和校正的基本概念;常用校正环节及其特性;基于频率法的串联校正(超前、滞后、滞后-超前);基于根轨迹法的串联校正(超前、滞后、滞后-超前)。
7.非线性控制系统的分析
描述函数法;非线性控制系统的描述函数分析;相平面法;非线性控制系统的相平面分析。
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