职称:教授
单位:华中科技大学
部门:自动化学院
职位:教授、博士生导师
主讲教师:
教师团队:共12位
| 学校: | 华中科技大学 |
| 开课院系: | 自动化学院 |
| 专业大类: | 工程技术 |
想知道如何控制巡航导弹精确命中千里之外的目标、无人化智能工厂如何控制机床实现精密加工吗?“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。一旦你掌握了这些方法,“系统”将在你的“控制”之中。
”自动控制原理“课程是自动化专业及相关专业的学科基础课程,是一门理论与实践并重,工程性、综合性、方法性、实践性很强的课程。
自动控制技术已经广泛地应用于各类工程学科以及各类非工程学科。“自动控制原理”课程是自动化类专业的核心课程,是电气类、电子信息类、计算机类、仪表类专业的重要课程。根据教育部发布的《普通高等学校本科专业目录(2012年)》,“自动控制原理”课程面向的相关专业包括自动化、测控技术与仪器、电气工程及其自动化、电子信息工程、计算机科学与技术等。
本课程主要介绍经典控制理论的基本内容,通过课程教学达到以下目标:
1)使学生掌握经典控制理论的基本概念,掌握在时域和频域中,对线性定常系统的稳定性、动态性能和稳态性能进行分析的方法。
2)使学生能理论联系实际,将抽象的数学模型与实际系统联系,根据性能指标的要求,合理地选择参数,对系统进行综合与校正。
3)使学生了解自动控制技术在社会发展中的作用及与其他学科的关系,了解自动控制学科的发展,为“自控原理”和其他后续专业课程打下良好基础。
本课程2005年获湖北省精品课程。
通过对本课程的学习,要求学生掌握自动控制的基本理论和基本分析方法,能应用控制理论对自动控制系统进行性能分析,能对系统进行校正和提出改善系统性能的途径和方法,具体要求如下:

1) 掌握自动控制系统的组成及其分类方法;
2) 了解自动控制系统的性能要求及分析系统性能的方法;
3) 掌握用传递函数、结构图、信号流图等建立系统数学模型的方法;
4) 掌握常规控制器的基本控制规律、动态特性和对控制系统的作用;
5) 掌握对控制系统进行分析和综合的方法:时域分析法、频域分析法、根轨迹法;
6) 掌握控制系统的校正和设计方法,为解决实际控制问题打好基础。
本课程平时作业成绩占20%,平时小测验成绩占20%,期末考试占60%。
合格证书:课程总成绩60分至84分;
优秀证书:课程总成绩85分至100分。
微分方程,线性代数,复变函数,电路理论
1.王永骥, 王金城, 王敏主编,自动控制原理(第3版),普通高等教育"十一五"国家级规划教材, 化学工业出版社,2015
2.胡寿松主编,自动控制原理(第6版),科学出版社,2013
3.王敏主编,自动控制原理试题精选题解,华中科技大学出版社,2002
4.Richard C .Dorf, Robert. H. Bishop,现代控制系统(第十二版),电子工业出版社,2015
5.王艳秋,德湘轶,金亚玲,刘寅生编著,自动控制理论题库与详解,清华大学出版社,北京交通大学出版社,2013
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。
| 课程章节 | | 文件类型 | | 修改时间 | | 大小 | | 备注 | |
| 1.1 什么是自动控制系统 |
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| 1.2 自动控制系统的分类 |
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| 1.3 自动控制系统的基本要求 |
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| 1.4 自动控制的发展史 |
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| 2.1 数学模型的引出 |
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| 2.2 微分方程模型 |
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| 2.3 非线性微分方程的线性化 |
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| 2.4 控制系统的传递函数 |
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| 2.5 典型环节的传递函数 |
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| 2.6 结构图的绘制 |
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| 2.7 结构图等效变换准则 |
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| 2.8 结构图等效变换的应用 |
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| 2.9 信号流图 |
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| 2.10 梅逊公式 |
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| 3.1 线性系统时间响应的性能指标 |
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| 3.2 一阶系统的时域分析 |
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| 3.3 二阶系统的时域分析 |
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| 3.4 二阶欠阻尼系统的动态性能分析 |
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| 3.5 二阶系统性能的改善 |
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| 3.6 高阶系统的时域分析 |
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| 3.7 线性系统的稳定性 |
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| 3.8 稳定性的赫尔维茨判据 |
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| 3.9 劳斯判据 |
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| 3.10 稳态误差的定义与求取 |
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| 3.11 稳态误差的减小与消除 |
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| 4.1 根轨迹法的基本概念 |
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| 4.2 普通根轨迹法的绘制 |
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| 4.3 正反馈根轨迹的绘制 |
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| 4.4 参数根轨迹的绘制 |
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| 4.5 基于根轨迹的系统分析 |
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| 5.1 频率特性的基本概念 |
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| 5.2 开环系统频率特性的图形绘制方法 |
视频
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2020-06-10 | 214.20MB | ||
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| 5.3 奈奎斯特稳定性判据 |
视频
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2020-06-10 | 297.35MB | ||
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| 5.4 控制系统相对稳定性 |
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| 5.5 闭环系统频率特性及其和系统暂态特性的关系 |
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| 5.6 奈奎斯特稳定判据 |
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| 5.7 控制系统的相对稳定性 |
视频
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2020-06-10 | 167.57MB | ||
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2020-06-10 | 381.31KB | |||
| 5.8 闭环频率特性与时域性能指标之间的关系 |
视频
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2020-06-10 | 835.57MB | ||
| 6.1 综合与校正的基本概念 |
视频
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2020-06-10 | 137.73MB | ||
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| 6.2 常用校正装置及其特性 |
视频
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| 6.3 串联校正 |
视频
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| 6.4 串联校正实例分析 |
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| 6.5 期望频率特性法校正 |
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| 6.6 反馈校正 |
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