自動(dòng)控制原理-上海交通大學(xué)航空航天學(xué)院

1、自動(dòng)控制原理課程教學(xué)大綱課程基本信息（Course Information ）課程代碼* 學(xué)時(shí)*學(xué)分AV308644（Course Code）（Credit Hours）（Credits）（中文）自動(dòng)控制原理* 課程名稱（Course Name）（英文） Principles of Automatic Control課程性質(zhì)此課程是航空航天專業(yè)的本科專業(yè)必修課程(Course Type)授課對象航空航天專業(yè)本科學(xué)生（ Audience）授課語言英語(Language of Instruction)* 開課院系（ School）先修課程（ Prerequisite ）授課教師（ Instruct

2、or ）航空航天學(xué)院高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、線性代數(shù)、數(shù)學(xué)方法課程網(wǎng)址敬忠良、楊永勝、李啟夫無(Course Webpage)自動(dòng)控制原理是航空航天專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，也是必修課，是以原理為主的理論性課程；它緊密圍繞自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本理論與應(yīng)用，介紹控制系統(tǒng)的物理概念和分析設(shè)計(jì)方法，是一門理論性和實(shí)用性較強(qiáng)的課程。通過本課程的課堂講授、作業(yè)、項(xiàng)目和講演等環(huán)節(jié)，學(xué)生會(huì)理解并掌握自動(dòng)控制的基本概念；明確了解自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本工作原理、數(shù)學(xué)模型方法；熟練掌握自動(dòng)控制系統(tǒng)的分析方法，包括時(shí)域法、頻域法、和根軌跡法；能夠根據(jù)對系統(tǒng)提出的性能指標(biāo)要求進(jìn)行系統(tǒng)綜* 課程簡介 （Description） 合與校正；

3、能夠應(yīng)用 MATLAB和 Simulink 進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、分析及仿真，初步學(xué)習(xí)現(xiàn)代控制理論。本課程不僅跟蹤 Stanford 、 MIT、 UC Berkeley 、University of Toronto 等國際一流大學(xué)，也參考國內(nèi)航空航天院校諸如西工大、 北航、南航等有關(guān)課程內(nèi)容與體系，而且根據(jù)科研與學(xué)術(shù)的發(fā)展不斷更新課程內(nèi)容，更加注重知識(shí)面拓展和航空航天控制案例解算能力的提高。本課程是學(xué)習(xí)后續(xù)飛行控制等專業(yè)課的重要基礎(chǔ)，同時(shí)也是相關(guān)專業(yè)碩士研究生入學(xué)必考的專業(yè)課。通過該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生今后的理論研究和工程設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。The Principle of Automatic C

4、ontrol is a fundamental and compulsory course in aerospaceengineering for undergraduate program. It is a main theoretical course and closely around the automatic control system, which introduces the basic theory and application of the control system, including physical concept, analysis and design m

5、ethod. It is a course with strong theoretical and practical background.In this course, through lectures, assignments, project and presentations, the studentswill understand and master the basic concepts of automatic control，comprehend the workingprinciple and mathematical models of automatic control

6、 system clearly, master the analysis methods of automatic control system, including the methodology in time-domain, frequency-domain and root-locus, be able to synthesize and correct the system with given requirements on performance indexes, have the capability to use MATLAB and Simulink with* 課程簡介

7、（Description）control system for design, analysis and simulation. Moreover, the preliminary understandingof modern theory control is required.This course is not only tracking international first-class university courses, such asStanford, MIT , UC Berkeley, University of Toronto, but also referring to

8、 the curriculumcontents in Aeronautics and Astronautics Schools of domestic university, such as NWPU, BHU, NUAA. Moreover , the contents of this course is updating with the development of research and academic field. More attention is given to broaden one's scope of knowledge andimprove ones cap

9、ability on solving aerospace cases.The principle of automatic control isthe preliminary course for more advanced course, such as flight control. It is also one of theexamination courses for entrance to aerospace postgraduate study. Through the study of this course, students are expected to build sol

10、id foundation for further theoretical research and engineering design.課程教學(xué)大綱（ Course Syllabus）1理解自動(dòng)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型描述和基本工作原理、熟練掌握自動(dòng)控制系統(tǒng)的定量分析方法。通過課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該能夠深刻理解反饋的基本概念，掌握微分方程描述、拉普拉斯變換、傅立葉變換、狀態(tài)空間描述等數(shù)學(xué)工具并能在控制系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)中的熟練使用，能夠分析典型系統(tǒng)的穩(wěn)定性、穩(wěn)態(tài)誤差和動(dòng)態(tài)性能；（ A3）2了解自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的的基本概念和一般流程。通過課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該能夠掌握根軌跡、頻率域、狀態(tài)空間等設(shè)計(jì)方法，能夠

11、利用Matlab/Simulink* 學(xué)習(xí)目標(biāo) (Learning（ A5.1， A5.4）等仿真工具針對控制系統(tǒng)進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)；Outcomes)學(xué)生會(huì)針對典型控制過程進(jìn)行控制系統(tǒng)3. 通過自動(dòng)控制系統(tǒng)課程項(xiàng)目的實(shí)踐，分析和設(shè)計(jì)， 在完成控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中培育學(xué)生認(rèn)識(shí)和發(fā)現(xiàn)問題的能力（B2，C2）和團(tuán)隊(duì)協(xié)作解決工程問題的能力（A5.3，B3， C1）。* 教學(xué)內(nèi)容、進(jìn)度安排及教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)教學(xué)方式作業(yè)及要求基本要求考查方式要求 (Class Schedule &反饋控制概述2講課每次課堂教閱讀與作業(yè)學(xué)后有課外聽課Requirements)動(dòng)態(tài)模型6作業(yè)，要求講課用英文獨(dú)立動(dòng)態(tài)響應(yīng)12完成，課上講課對問題進(jìn)行6集中講解。反饋基本性質(zhì)講課期中復(fù)習(xí)2講課期中考試2考試根軌跡設(shè)計(jì)12講課頻率響應(yīng)設(shè)計(jì)12講課狀態(tài)空間設(shè)計(jì)6講課課程設(shè)計(jì)2課程設(shè)計(jì)報(bào)討論告( 含程序 )期末復(fù)習(xí)2講課閱讀與作業(yè)聽課閱讀與作業(yè)聽課閱讀與作業(yè)聽課閱讀與聽課參加考試考試閱讀與作業(yè)聽課閱讀與作業(yè)聽課閱讀與作業(yè)聽課組成小組講演與完成課程報(bào)告設(shè)計(jì)閱讀與聽課* 考核方式 (Grading)*教材或參考資料平時(shí)成績（課堂測驗(yàn)和平時(shí)作業(yè)）15%課程設(shè)計(jì)（報(bào)告和講演）15%期中考試20%期末考試50%G.F. Franklin, J.D. Powell, and A. Emam