自動控制原理第五版教學大綱

自動控制原理第五版教學大綱課程信息課程名稱：自動控制原理適用專業(yè)：電氣工程、自動化、機械工程等相關專業(yè)授課對象：大學本科生學時數：64學時教材：《自動控制原理》第五版，于浩峰，劉強編著，高等教育出版社，2021年版授課方式：理論課+實驗課課程簡介本課程是電氣工程、自動化、機械工程等專業(yè)必修課程之一。主要掌握自動控制理論的基本原理和方法，以及在工程實踐中的應用。涵蓋的內容包括傳遞函數、系統穩(wěn)定性、根軌跡法、頻率響應法、PID控制系統、控制系統設計、及現代控制理論等。本課程通過理論課與實驗課相結合的方式進行教學，旨在培養(yǎng)學生分析和解決自動控制實際問題的綜合能力。教學目標掌握自動控制理論的基本原理，包括傳遞函數、系統穩(wěn)定性、根軌跡法、頻率響應法等。理解PID控制系統的基本原理，包括控制器的調節(jié)方法、控制系統參數的確定等。能夠掌握控制系統設計方法，包括兩點控制、調節(jié)控制、比例控制、積分控制和微分控制，同時能夠應用現代控制理論進行控制系統設計。掌握現代控制理論基礎知識，包括狀態(tài)空間法、軌跡跟蹤和最優(yōu)控制等。能夠進行控制系統的建模、分析與仿真，能夠分析系統的動態(tài)特性和穩(wěn)態(tài)性能，能夠應用MATLAB/Simulink進行控制系統仿真。教學內容第一章導言本章主要介紹自動控制原理的基本概念、分類與應用，為后續(xù)章節(jié)的控制系統分析提供基礎知識。第二章數學模型本章主要介紹自動控制系統的數學模型，通過掌握模型的建立方法和仿真分析方法，為后續(xù)章節(jié)的控制器設計提供基礎知識。第三章傳遞函數本章主要介紹自動控制系統傳遞函數的概念和運算法則，明確控制系統的輸入、輸出和傳遞特性，為后續(xù)章節(jié)的穩(wěn)定性分析和控制器設計提供基礎知識。第四章系統穩(wěn)定性本章主要介紹控制系統的穩(wěn)定性概念、穩(wěn)定性判據、穩(wěn)定性分析和評價方法，明確控制系統的穩(wěn)定性要求和分析方法，為后續(xù)章節(jié)的控制器設計提供基礎知識。第五章根軌跡法本章主要介紹根軌跡法的基本原理和應用方法，為控制系統的動態(tài)特性分析和控制器設計提供基礎知識。第六章頻率響應法本章主要介紹頻率響應法的基本原理和應用方法，為控制系統的動態(tài)特性分析和控制器設計提供基礎知識。第七章PID控制系統本章主要介紹PID控制系統的基本原理、調節(jié)方法和參數確定等內容，為控制系統的控制器設計提供基礎知識。第八章控制系統設計本章主要介紹控制系統設計的方法，包括兩點控制、調節(jié)控制、比例控制、積分控制、微分控制等，為后續(xù)章節(jié)的現代控制方法及應用和控制系統實踐提供基礎知識。第九章現代控制理論本章主要介紹現代控制理論的基本概念和方法，包括狀態(tài)空間法、軌跡跟蹤和最優(yōu)控制等，為后續(xù)章節(jié)的控制系統實踐提供基礎知識。教學方法本課程采用理論課+實驗課相結合的方式進行教學，其中理論課主要講授控制理論基礎知識和方法，實驗課主要進行控制系統的建模、仿真和實際控制實驗。理論課采用課堂講授與案例分析相結合的方式，通過教師的講解與學生的參與探討，掌握自動控制原理的基本概念與應用方法。實驗課采用計算機仿真與實際控制實驗相結合的方式，通過實踐操作，掌握控制系統的建模、仿真和控制方法。評分方式本課程采用平時成績和期末考試成績相結合的方式進行評分：平時成績：理論課出勤、課堂參與、作業(yè)完成及實驗課表現等，占總成績的40%；期末考試：閉卷筆試，占總成績的60%。參考書目《自動控制原理》（第五版），于浩峰，劉強編著，高等教育出版社，2021年版。《現代控制理論及應用》（第三版