自动控制理论II中英文课程简介

1、自动控制理论II中英文课程简介英文名称：Automatic Control Principle课程编号：适用专业：安全工程 测控技术与仪器 电气工程及其自动化学时：72学分：4实验学时：8课内上机学时：0一预修课程高等数学I、复变函数与积分变换I、线性代数I、电路分析基础二、 中文内容提要自动控制理论II主要介绍了自动控制理论的基本概念、分析方法和设计方法。通 过本课程的学习，使学生能够建立起控制系统的数学模型，利用经典控制理论和现代控制理 论的分析方法进行系统的性能分析，并能够根据系统性能指标的要求进行系统的设计。三、 英文内容提要Automatic Control Principlemai

2、nly introduces: basic conceptions of automatic control principle,analytical methods, and design methods The purpose is that students can found a mathematicmodel and systematically analyze capability of system and design system according to demand ofcapability index by studying this course 四、 教 材：自动控

3、制原理.胡寿松科学岀版社，2004年五、 教材类别：校外编制订者（签字）：校对者（签字）：审泄者（签章）：批准者（签章）：自动控制理论II课程教学大纲英文名称：Automatic Control Principle课程编号：适用专业：安全工程 测控技术与仪器 电气工程及其自动化 学时：72学分：4课程类别：学科大类基础课课程性质：必修课一、 课程的性质和目的本课程是一门必修课。通过本课程的学习，使学生建立经典控制理论部分的基本概念, 学习现代控制理论的基本内容，掌握反馈控制原理的应用以及系统分析和设计的一般规律, 同时，通过本课程的学习，使学生建立线性离散系统控制理论的基本概念，掌握线性离散系

4、 统分析和设计的一般规律。本门课程的学习，将使学生具有分析和设计自动控制系统的初步 能力，为后续课程的学习打好基础，也为以后从事实际工作和科研奠泄一左的理论基础。二、 课程教学内容第一章：自动控制的一般概念基本内容和要求：要求建立控制系统的基本概念：反馈、开环控制、闭环控制、控制器、被控对象；要求 学生能根据控制系统工作原理图绘制方块图。教学重点：反馈控制的基本原理：教学难点：根据控制系统工作原理图绘制方块图。第二章：控制系统的数学模型基本内容和要求：能够用理论推导的方法建立电路系统及力学系统的数学模型一一微分方程，会求取典型 元部件的传递函数，会绘制系统的结构图，会对系统的结构图进行等效变换

5、求取传递函数, 会由梅森增益公式求取系统的传递函数。教学重点：常用元部件传递函数的求取：系统传递函数的求取：教学难点：结构图等效变换；梅森公式的应用。第三章：线性系统的时域分析法基本内容和要求：时域性能指标的泄义，一阶和二阶系统性能指标的求取及二阶系统性能改善的方法，用Mat lab求髙阶系统动态性能指标，劳斯稳定判据及其应用，稳态误差的分析与计算，减小 或消除稳态误差的方法。教学重点：二阶系统动态性能计算及劳斯判据；教学难点：扰动作用下稳态误差的求取以及减小或消除稳态误差的措施。第四章：线性系统的根轨迹法基本内容和要求：根轨迹的概念，根轨迹方程，绘制根轨迹的基本法则，用根轨迹法分析系统；主导

6、极点。 教学重点：由根轨迹分析系统性能： 教学难点：广义根轨迹的分析与应用。第五章：线性系统的频域分析法基本内容和要求：频域特性的物理意义及图形表示方法，奈氏判据，稳左裕度，用频率特性建立系统的数 学模型。教学重点：用频域法进行系统性能的分析，复杂系统稳左裕度的确龙：教学难点：系统的开环幅相曲线、对数曲线的概略绘制及相应系统传递函数的确泄。第六章：线性系统的校正方法基本内容和要求串联超前校正，串联滞后校正，串联滞后一超前校正基本概念及应用。教学重点：串联滞后一超前校正网络的设计及复合校正方法：教学难点：反馈校正方法及应用。第七章：线性离散系统的分析与校正基本内容和要求：信号的离散化与信号保持器

7、，Z变换左理，闭环脉冲传递函数，离散系统的稳左性与稳 态误差，动态性能分析，离散系统的设汁（串联模拟校正，最少拍系统的设计）及数字PID校正。教学重点：闭环脉冲传递函数的求取，稳泄性分析及PID校正方法；教学难点：闭环脉冲传递函数的求法及PID参数的设定。第八章：线性系统的状态空间分析与综合基本内容和要求：1、 正确理解线性系统的数学描述，状态空间的基本概念，熟练掌握状态空间的表达式, 线性泄常系统状态方程的求解方法。2、 正确理解左常连续可控性与可观性的基本概念与判据，熟练掌握可控标准型与可观 标准型。3、 理解传递函数的实现问题，熟练掌握状态反馈与输岀反馈，极点配宜。4、 正确理解稳泄性基

8、本概念和李雅普诺夫稳泄性意义概念。教学重点：1、 状态空间表达式的建立，状态转移矩阵和状态方程的求解，线性变换的基本性质， 传递函数矩阵的左义。要求熟练掌握通过传递函数、微分方程和结构图建立电路、机电系统 的状态空间表达式，并画岀状态变量图，以及可控、可观、对角标准型。2、 可控、可观的含义和定义，窪常系统可控、可观的判据。3、 实现与最小实现的特点和性质，状态反馈与输岀反馈的基本结构、性质和有关龙理。4、 稳定性基本概念和李雅普洛夫意义稳定性概念。教学难点：1、 状态变虽选取的非唯一性，多输入多输出状态空间表达式的建立。2、 最小实现的泄义和求解方法，状态反馈与输出反馈实现的充要条件。3、

9、李雅普诺夫函数的构造与选取。三、课程教学的基本要求1、 本课课程的教学环节包括：课堂讲授、习题课、课外作业、实验、考试、课程设计。2、 通过本课程各个教学环节的学习，重点培养学生对经典控制论、现代控制理论、离 散控制系统及非线性控制系统的基本理论。3、 采取多种教学方法和教学手段，提高课堂教学效果，培养学生的自学能力、动手能 力、分析问题、解决问题的能力，培养学习设讣、讣算以及利用已掌握的知识分析问题的能 力。4、 培养学生的计算机应用能力，要求学生会用MATLAB语言进行控制系统的分析和设计。5、 给出各章节主要专业名词的英语单词以方便学生阅读英文同等程度的参考资料。6、 实验环节由四个实验

10、项目组成，实验内容：（1）线性控制系统的典型环节：（2）二阶系统的时域响应：（3）系统的频率持性；（4）系统的串联校正。7、 作业方而：通过作业练习达到以下目的：巩固讲授过的基本理论知识；培养解 题能力和技巧：学会对系统的分析；明了结构参数和系统的稳定性，动、静态性能之间的 关系；培养学生的创新思维能力。8、 考试环节：平时成绩占10%,实验占20%,期末考试占70%。考试形式采用闭卷 笔试。9、 课程设计：（另记学分）课程设汁一周，要求学生熟悉Matlab在自动控制中的应用，采用所学系统设计校正方 法（频域法、根轨迹法、状态空间设计法），利用MATLAB完成至少一种校正设计。四、课程学时分配

11、讲课内容学时1、自动控制的一般概念2学时2、控制系统的数学模型8学时3、线性系统的时域分析12学时4、线性系统的根轨迹6学时5、线性系统的频域分析法10学时6、线性系统的校正方法4学时7、线性离散系统的分析与校正10学时8、线性系统的状态空间分析与综合12学时实验8学时合计72学时五、建议教材与教学参考书建议教材：胡寿松主编.自动控制原理第四版，科学岀版社，2004年 主要参考书：1、 胡寿松主编.自动控制原理第四版，科学出版社，2004年2、 戴忠达主编.自动控制理论基础.清华大学岀版社，2001年3、 李友善主编.自动控制原理.国防工业出版社，2000年4、 胡寿松主编.自动控制原理习题集.国防工业岀版社，2