自动化自控教案

1、大学教案院(系)： 电子工程学院 教研室(系)：自动化系课程名称自动控制理论课程类别必修课（ ）限选课（ ）公共任选课（ ）总学时72学分4讲授学时64上机学时实验学时8专 业班 级任课教师职 称教学目的和要求本课程是自动化专业的学科大类基础课程，是一门必修课，是本专业主干课程。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分析和设计的一般规律，使其具有分析和设计自动控制系统的初步能力。同时，为专业基础课及专业课的学习打好基础，而且为以后从事实际工作和科研奠定一定的理论基础。教学重点、难点重点：线性系统的时域分析法、线性系统的根轨

2、迹法、线性系统的频域分析法以及线性系统的状态空间分析与综合难点：结构图等效变换、梅森公式的应用、扰动作用下减小或消除稳态误差的措施、高阶系统动态性能分析、广义根轨迹的分析与应用、复杂系统稳定裕度的确定、多环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定、反馈校正方法及应用、矩阵指数的计算、状态方程的求解、系统能控性、能观测性问题以及稳定性概念的理解教材和参考书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，清华大学出版社，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

3、出版社，2004年5 张子旭主编，自动控制系统分析与设计，陕西科技出版社，1999年6 D.K.ANAND, INTRODUCTION TO CONTROL SYSTEMS 7 自编教材，自动控制理论实验指导书8 自编教材，自动控制理论学习指导书9 自编教材，自动控制理论课程设计指导书大学教案(章节备课) 学时：4h章节第1章 自动控制的一般概念 知识点和分析方法 1.自动控制2.控制系统的组成3.负反馈控制原理4. 控制系统分类5.对控制系统的基本要求重点难点1.自动控制和自动控制系统的含义。2.反馈和反馈控制系统的概念、反馈控制系统的特点；3.控制系统的组成和分类；4.确定控制系统的被控对

4、象、被控量、调节量、给定量，绘制控制系统的方块图，分析实际系统的控制原理。要求掌握内容（1）正确理解和掌握负反馈控制原理；（2）了解控制系统的组成与分类；（3）能确定控制系统的被控对象、被控量和控制量；掌握根据工作原理图绘制系统方框图的方法。教授思路，采用的教学方法和 辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等多媒体教学。结合工程实际系统，引出系统的组成，分析系统的反馈控制原理，确定实际系统的被控对象、被控量、调节量、给定量，绘制控制系统的方块图。本章思考题和习题1-11-3 从实际系统抽象出系统的框图 1-4 反馈加前馈系统框图，确定实际系统的被控对象、被控量、调节量、给定量

5、，分析工作过程1-5 温度控制系统工作过程1-7扰动系统研究主要参考资料同前备注大学教案(章节备课) 学时：8h 章节第2章 控制系统的数学模型8h 21 控制系统的时域数学模型 22 控制系统的复数域数学模型 23 控制系统的结构图与信号流图 24 数学模型的实验测定法 习题补充：MATLAB概述知识点和分析方法1. 拉氏变换与拉氏反变换2. 微分方程的建立3传递函数4. 结构图5. 信号流图6. 梅逊公式重点难点1. 重点建立微分方程的方法；运用拉氏变换解微分方程的方法；传递函数的概念和性质；传递函数和微分方程之间的关系；结构图的绘制和等效变换；结构图和信号流图的关系；梅逊公式。2. 难点

6、（1）运用综合的基础知识(如电子、机械、物理等知识)建立正确的微分方程；（2）建立系统的结构图或信号流图；（3）结构图和信号流图等效变换的灵活运用；梅逊公式的应用。要求掌握内容掌握拉氏变换与拉氏反变换的定义与求取；了解建立系统微分方程的一般方法；掌握运用拉氏变换解微分方程的方法；牢固掌握传递函数的概念、定义和性质；明确传递函数与微分方程之间的关系；能熟练地进行结构图等效变换；明确结构图与信号流图之间的关系；能熟练运用梅逊公式求系统传递函数；掌握从不同途径求传递函数的方法：教授思路，采用的教学方法和 辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等多媒体教学及黑板板书结合。重点突出：贯

7、穿于每堂课的教学中，讲到重点时语言警示、文字用加粗加重提醒难点：讲透讲清，多举实例。重要的概念、公式希望学生在理解的基础上记忆师生互动：新课前的复习提问，重点内容请学生复述，到黑板前解题本章思考题和习题2-2机械系统模型建立2-3相似系统证明2-10拉氏变换及传递函数的概念2-15位置随动系统方框图建立2-17结构图等效化简（6小题）2-19信号流图应用主要参考资料同前备注MATLAB概述：主要介绍MATLAB软件应用的基础大学教案(章节备课) 学时：10h章节第3章 线性系统的时域分析法10h 31 系统时间响应的性能指标 32 一阶系统的时域分析 33 二阶系统的时域分析34 高阶系统的时

8、域分析35 线性系统的稳定性分析 36 线性系统的稳态误差计算 习题知识点和分析方法1. 稳定性（1）定义（2）系统稳定的充要条件（3）代数稳定判据（4）系统的稳定性只与系统自身结构参数有关，而与初始条件、外作用大小无关；系统稳定性只取决于系统特征根（极点），而与系统零点无关。2. 误差及稳态误差（1）误差的两种定义及其相互关系（2）稳态误差（3）计算稳态误差的方法3. 系统动态性能计算（1）一阶系统特征参数（时间常数T）与动态指标之间的关系。（2）复极点位置的表示方法及其关系。（3）典型欠阻尼二阶系统特征参数与动态指标间的关系（计算公式）.（4）系统动态性能随极点位置变化的规律。（5）附加开

9、环零极点与附加闭环零极点的区别及对系统性能的影响。（6）附加闭环零点、闭环极点对系统性能的影响。（7）主导极点、非主导零极点和偶极子的概念重点难点1. 重点时间响应的基本概念；一阶系统的时间响应、性能指标和参数的求取；二阶系统的时间响应、欠阻尼状态下性能指标的计算；极点、零点位置变化的规律对系统动态性能影响；代数稳定性判据；输入信号和扰动作用下稳态误差。2. 难点（1）二阶系统的时间响应；（2）改善系统动态性能的指标方法；（3）输入信号和扰动信号同时作用时，稳态误差的计算。要求掌握内容1. 稳定性判断正确理解系统稳定性概念及稳定的充要条件；能熟练运用代数稳定判据判定系统的稳定性，并进行有关的分

10、析计算。2. 稳态误差计算正确理解有关稳态误差的概念；了解终值定理应用的限制条件；牢固掌握计算稳态误差的一般方法；牢固掌握静态误差系数法及其应用的限制条件。3. 动态性能计算牢固掌握一阶系统、二阶系统的数学模型和典型响应特点；能熟练确定一阶系统、二阶系统特征参数，牢固掌握一阶系统、二阶欠阻尼系统动态性能计算方法及应用限制条件；掌握典型欠阻尼二阶系统特征参数、极点位置与动态性能间的相互关系；了解附加闭环零极点对动态性能的影响；正确理解主导极点的概念，会估算高阶系统动态性能。教授思路，采用的教学方法和 辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等多媒体教学及黑板板书结合。重点突出：贯

11、穿于每堂课的教学中，讲到重点时语言警示、文字用加粗加重提醒难点：讲透讲清，多举实例。重要的概念、公式希望学生在理解的基础上记忆师生互动：新课前的复习提问，重点内容请学生复述，到黑板前解题本章思考题和习题3-6 闭环性质求系统阻尼比、自然频率3-8 MATLAB绘图，比较阻尼比、自然频率及系统性能3-9 测速反馈系统与比例微分系统比较3-11 RUOTH判据、HERWEIZCH判据应用3-13 RUOTH判据应用3-15 稳态误差计算3-18 扰动下稳态误差计算主要参考资料同前备注大学教案(章节备课) 学时：8h章节第四章 线性系统的根轨迹法8h 41 根轨迹法的基本概念42 根轨迹绘制的基本法

12、则43广义根轨迹44 系统性能的分析习题知识点和分析方法1. 根轨迹2. 轨迹增益K*与开环增益K之间的关系3. 根轨迹方程模值条件（2）相角条件4. 闭环零点5. 绘制根轨迹的基本法则6. 关于0根轨迹7. 参量根轨迹（关于等效开环传递函数）重点难点1. 重点（1）常规根轨迹的绘制；（2）增加开环零点、极点对根轨迹和系统性能的影响；（3）利用根轨迹分析系统性能的方法。2. 难点利用根轨迹分析系统性能。要求掌握内容（1）正确理解根轨迹的概念；（2）掌握根轨迹的绘制法则，并能熟练绘制系统的根轨迹；（3）熟练应用等效开环传递函数概念，绘制非K*参数根轨迹；（4）正确区分并绘制0根轨迹；（5）能根据

13、根轨迹定性分析系统指标随参数变化的趋势；（6）掌握确定闭环零极点及计算系统动态指标的方法。教授思路，采用的教学方法和 辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等多媒体教学及黑板板书结合。重点突出：贯穿于每堂课的教学中，讲到重点时语言警示、文字用加粗加重提醒难点：讲透讲清，多举实例。重要的概念、公式希望学生在理解的基础上记忆师生互动：新课前的复习提问，重点内容请学生复述，到黑板前解题本章思考题和习题4-3 根轨迹概略绘制4-4 根轨迹精确绘制（计算分离点、与虚轴交点等）4-7 证明带开环零点的二阶系统根轨迹一定是圆或圆弧。4-10 根轨迹精确绘制（计算分离点、与虚轴交点、临界开环

14、增益、临界阻尼增益等）4-14 参数根轨迹4-16 0根轨迹（重根、纯虚根对应开环增益）4-17 根轨迹定性分析系统指标主要参考资料同前备注大学教案(章节备课) 学时：12h章节第五章 线性系统的频域分析法12h51 引言52 频率特性53 开环系统的典型环节分解和开环频率特性54 频率域稳定判据55 稳定裕度56 闭环系统的频域性能指标习题补充：Matlab的应用知识点和分析方法1. 频率特性的定义2. 频率特性的几何表示（1）幅相频率特性曲线（2）对数频率特性曲线（3）对数幅相频率特性曲线3. 典型环节的频率特性及最小相位系统4. 奈奎斯特稳定性判据5. 稳定裕量（1）幅值裕量（2）相位裕

15、量6. 对数频率稳定性判据7. 尼柯尔斯曲线8. 带宽频率和带宽9. 谐振峰值及频率重点难点1. 重点（1）开环频率特性的绘制(包括极坐标图和对数坐标图)；（2）奈奎斯特稳定判据；（3）开环频率特性指标；（4）闭环频率特性指标。2. 难点（1）非最小相位系统频率特性；（2）奈奎斯特路径有变化时奈奎斯特稳定判据的应用；（3）截止频率的计算（4）幅值裕量的计算要求掌握内容（1）运用频率特性分析系统的稳态响应。（2）确定系统的动态误差系数。（3）做Nyquist曲线图，Bode图。（4）稳定性判据。（5）相位裕量、幅值裕量的计算。（6）闭环频率特性的基本知识和有关指标。（7）系统指标的近似估算。（8

16、）用实验数据确定传递函数，由Bode图得到系统的传递函数。教授思路，采用的教学方法和 辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等多媒体教学及黑板板书结合。重点突出：贯穿于每堂课的教学中，讲到重点时语言警示、文字用加粗加重提醒难点：讲透讲清，多举实例。重要的概念、公式希望学生在理解的基础上记忆师生互动：新课前的复习提问，重点内容请学生复述，到黑板前解题本章思考题和习题5-5 概略NYQUIST曲线绘制5-7 频率特性概念5-9 概略NYQUIST曲线绘制5-11 BODE幅频特性曲线绘制（渐近线）5-12 由幅频特性曲线反求开环传函5-14 NYQUIST判据应用（10小题）5-

17、19 典型环节滞后环节NYQUIST曲线绘制及判稳5-21 相位裕量、幅值裕量的计算5-23 相位裕量、幅值裕量的计算主要参考资料同前备注MAYTLAB应用主要内容：BODE、NYQUIST、NICHOLSE函数绘频率特性曲线用法MARGIN函数计算相位裕量、幅值裕量大学教案(章节备课) 学时：10h章节第六章 线性系统的校正方法10h61 系统的设计与校正问题62 常用校正装置及其特性63 串联校正（超前、滞后与超前+滞后）64 反馈校正65 复合校正知识点和分析方法1. 理想的频率特性2. 系统的校正3. 校正方式4. 常用校正网络及其特性5. 频率响应校正方法6. 根轨迹校正7. 复合校

18、正 重点难点 1. 重点（1）正确理解控制系统校正的概念；明确系统校正的方式、校正的本质和校正装置的基本设计方法。（2）正确理解串联校正的基本控制规律，及其控制作用的物理本质。（3）掌握串联超前、串联滞后和滞后一超前校正的特点及其对系统的作用。（4）掌握希望对数幅频特性曲线的绘制方法，能利用系统开环对数渐近幅频特性曲线，定性分析校正装置对原系统性能的影响。（5）熟悉几种典型的有源及无源校正装置。（6）掌握根轨迹校正方法。2. 难点（1）根据性能指标确定选取的校正方案。（2）校正网络参数的确定。（3）相位裕量和幅值裕量的验算。要求掌握内容（1）掌握校正网络频率特性及其作用。（2）正确选择校正网络

19、。（3）重点掌握串联校正的设计方法，包括频率设计法和轨迹设计法。（4）掌握反馈校正、复合校正设计方法。（5）掌握指标验证方法。 教授思路，采用的教学方法和 辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等 多媒体教学及黑板板书结合。重点突出：贯穿于每堂课的教学中，讲到重点时语言警示、文字用加粗加重提醒难点：讲透讲清，多举实例。重要的概念、公式希望学生在理解的基础上记忆师生互动：新课前的复习提问，重点内容请学生复述，到黑板前解题本章思考题和习题6-1 串联超前校正6-2 时域指标转频域，再用串联校正6-3 串联超前校正6-5 （1）串联超前校正（需考虑拓宽频带）（2）串联滞后校正6-6

20、 串联滞后超前校正6-8 三种校正网络性能比较主要参考资料 习题备注课程设计会用到本章内容大学教案(章节备课) 学时：12h章节线性系统的状态空间分析与综合12h9-1 线性系统的状态空间描述9-2 线性系统的可控性与可观测性9-3 线性定常系统的线性变换9-4 线性定常系统的反馈结构及状态观测器9-5 李雅普诺夫稳定性分析习题知识点和分析方法线性系统的状态空间描述线性系统的可控性与可观测性线性定常系统的状态反馈与状态观测器李雅普诺夫稳定性分析重点难点1. 重点（1）状态转移矩阵的定义；矩阵指数的求取；状态方程的解。（2）系统能控性和能观测性定义的理解；系统能控性和能观测性的判别。（3）状态反

21、馈的设计。2. 难点（1）矩阵的求逆、矩阵的秩、矩阵的相乘等矩阵运算。（2）矩阵指数的计算，状态方程的求解。（3）系统能控性、能观测性问题以及稳定性概念的理解。 要求掌握内容1熟练掌握建立元件、系统状态空间表达式的方法。2掌握状态空间表达式向可控、可观测标准形、对角形、约当形等规范形式变换的基本方法。3正确理解可控性、可观测性的基本概念。4熟练掌握判定系统可控、可观测性的充要条件及有关方法。5正确理解利用状态反馈任意配置系统极点的有关概念，熟练掌握按系统指标要求确定状态反馈矩阵的方法。6正确理解利用输出反馈任意配置系统极点的有关概念，熟练掌握指标要求确定输出反馈矩阵的方法。7初步掌握寻求系统李

22、雅普诺夫函数判定系统稳定性的方法。教授思路，采用的教学方法和 辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等 多媒体教学及黑板板书结合。重点突出：贯穿于每堂课的教学中，讲到重点时语言警示、文字用加粗加重提醒难点：讲透讲清，多举实例。重要的概念、公式希望学生在理解的基础上记忆师生互动：新课前的复习提问，重点内容请学生复述，到黑板前解题本章思考题和习题9-2 状态方程概念及变换9-4 状态方程及状态变量图9-6 能控、能观、对角线标准型9-9 状态转移矩阵求取9-11 状态方程的解9-17 9-22 状态能控、能观判别9-29 9-32 状态反馈设计、状态观测器设计9-34 9-35

23、李雅普诺夫稳定判定主要参考资料同前备注大学教案(课时备课) 第 1 次课 2 学时章节第一章讲授主要内容课程简介、课程计划、参考书、学习方法、其他注意事项1 自动控制的一般概念1.1 自动控制的基本问题1.2 自动控制系统的分类1.3 自动控制系统的组成和常用术语1.4自动控制系统的衡量标准1.5 典型自动控制系统重点难点重点：开环与闭环控制系统比较难点：负反馈控制原理 典型控制系统抽象出系统框图 要求掌握知识点和分析方法1掌握自动控制概念2掌握控制系统的组成3掌握负反馈控制原理 4掌握控制系统分类方法5掌握典型控制系统分析方法教授思路，采用的教学方法和 辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点

24、如何解决，师生互动等多媒体教学及黑板板书结合。重点突出：贯穿于每堂课的教学中，讲到重点时语言警示、文字用加粗加重提醒难点：讲透讲清，多举实例。重要的概念、公式希望学生在理解的基础上记忆师生互动：新课前的复习提问，重点内容请学生复述，到黑板前解题作业布置1-1、1-2、1-4、1-5、1-7主要参考资料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，清华大学出版社，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，国防工业出版社，2004年5 张子旭主编，自动控制系统分析与设计，陕西科技出版社，1

25、999年6 D.K.ANAND, INTRODUCTION TO CONTROL SYSTEMS 7 自编教材，自动控制理论实验指导书8 自编教材，自动控制理论学习指导书9 自编教材，自动控制理论课程设计指导书备注大学教案(课时备课) 第 2 次课 2 学时章节第2章 控制系统的数学模型2.1 数学基础2.2 物理系统的微分方程描述2.3 传递函数讲授主要内容拉氏变换及基本定理，微分方程及其解物理系统的微分方程描述重点难点重点：建立控制系统数学模型（微分方程）的步骤传递函数定义及性质典型元件的微分方程与传递函数 难点：建立控制系统数学模型要求掌握知识点和分析方法掌握拉氏变换与拉氏反变换的定义与

26、求取；了解建立系统微分方程的一般方法；掌握运用拉氏变换解微分方程的方法；牢固掌握传递函数的概念、定义和性质；明确传递函数与微分方程之间的关系；教授思路，采用的教学方法和 辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等多媒体教学及黑板板书结合。重点突出：贯穿于每堂课的教学中，讲到重点时语言警示、文字用加粗加重提醒难点：讲透讲清，多举实例。重要的概念、公式希望学生在理解的基础上记忆师生互动：新课前的复习提问，重点内容请学生复述，到黑板前解题作业布置2-2机械系统模型建立、2-3相似系统证明2-10拉氏变换及传递函数的概念、2-15位置随动系统方框图建立主要参考资料同前备注大学教案(课时

27、备课) 第 3 次课 2 学时章节23 控制系统的结构图讲授主要内容结构图组成、开环与闭环传递函数、误差传递函数推导、方框图等效变换规则重点难点重点：开环与闭环传递函数、误差传递函数推导难点：方框图等效变换规则注意环节串联、并联、 反馈，引出点（分支点） 、比较点（相加点）的移动要求掌握知识点和分析方法能熟练地进行结构图等效变换；教授思路，采用的教学方法和 辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等同前作业布置2-17结构图等效化简（6小题）主要参考资料同前备注大学教案(课时备课) 第 4 次课 2 学时章节2.5信号流图讲授主要内容信号流图组成方框图与信号流图梅逊公式重点难点

28、重点：方框图与信号流图、梅逊公式难点：梅逊公式应用，回路特别是两两互不交回路，特征余子式的求取要求掌握知识点和分析方法明确结构图与信号流图之间的关系；能熟练运用梅逊公式求系统传递函数；掌握从不同途径求传递函数的方法：教授思路，采用的教学方法和 辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等同前作业布置2-19信号流图应用主要参考资料同前备注大学教案(课时备课) 第 5 次课 2 学时章节习题课1hMATLAB概述1h讲授主要内容第一章习题MATLAB软件安装、主窗口使用、模型建立重点难点讲解第一章出错较多题特别强调实际系统哪些环节应包括在框图中，具体位置等要求掌握知识点和分析方法教

29、授思路，采用的教学方法和 辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等同前作业布置复习第一、第二章主要参考资料备注大学教案(课时备课) 第 6 次课 2 学时章节第3章 线性系统的时域分析法 31 系统时间响应的性能指标 32 一阶系统的时域分析33 二阶系统的时域分析讲授主要内容系统时间响应的性能指标、动态过程与稳态过程、动、静态性能指标一阶系统传递函数及系统响应二阶系统的过渡过程重点难点重点： 时间响应的基本概念；一阶系统的时间响应、性能指标和参数的求取；二阶系统的时间响应、欠阻尼状态下性能指标的计算；极点、零点位置变化的规律对系统动态性能影响；二阶系统极点分布与过渡过程的关

30、系难点：二阶系统特征参数与动态指标间的关系要求掌握知识点和分析方法（1）一阶系统特征参数（时间常数T）与动态指标之间的关系。（2）复极点位置的表示方法及其关系。（3）典型欠阻尼二阶系统特征参数与动态指标间的关系（计算公式）.（4）系统动态性能随极点位置变化的规律。教授思路，采用的教学方法和 辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等同前作业布置3-6 、3-8 主要参考资料备注大学教案(课时备课) 第 7 次课 2 学时章节33 二阶系统的时域分析34 高阶系统的时域分析讲授主要内容1h：例题讲解二阶系统性能的改善（比例微分控制、测速反馈控制）1h：高阶系统的二阶近似主导极点、

31、非主导零极点和偶极子的概念重点难点重点：二阶系统极点分布与过渡过程的关系主导极点、非主导零极点和偶极子的概念难点：比例微分控制、测速反馈控制比较要求掌握知识点和分析方法系统动态性能随极点位置变化的规律。附加开环零极点与附加闭环零极点的区别及对系统性能的影响。附加闭环零点、闭环极点对系统性能的影响。主导极点、非主导零极点和偶极子的概念教授思路，采用的教学方法和 辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等同前作业布置3-9主要参考资料备注大学教案(课时备课) 第 8 次课 2 学时章节35 线性系统的稳定性分析讲授主要内容系统稳定性概念稳定的充要条件稳定性判断方法重点难点代数稳定性

32、判据；要求掌握知识点和分析方法正确理解系统稳定性概念及稳定的充要条件；能熟练运用代数稳定判据判定系统的稳定性，并进行有关的分析计算。教授思路，采用的教学方法和 辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等同前作业布置3-11 、3-13主要参考资料备注大学教案(课时备课) 第 9 次课 2 学时章节36 线性系统的稳态误差计算讲授主要内容误差及稳态误差（1）误差的两种定义及其相互关系（2）稳态误差（3）计算稳态误差的方法重点难点重点：误差的两种定义及其相互关系、计算稳态误差的方法、扰动作用下的稳态误差难点：输入信号和扰动信号同时作用时，稳态误差的计算要求掌握知识点和分析方法正确理

33、解有关稳态误差的概念；了解终值定理应用的限制条件；牢固掌握计算稳态误差的一般方法；牢固掌握静态误差系数法及其应用的限制条件。教授思路，采用的教学方法和 辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等同前作业布置3-15 稳态误差计算3-18 扰动下稳态误差计算主要参考资料备注大学教案(课时备课) 第 10 次课 2 学时章节第二章习题课讲授主要内容讲解第二章出错较多题重点难点讲解第二章出错较多题方框图化解出错多要求掌握知识点和分析方法教授思路，采用的教学方法和 辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等作业布置主要参考资料备注大学教案(课时备课) 第 11 次课 2

34、 学时章节线性系统的根轨迹法41 根轨迹法的基本概念42 根轨迹绘制的基本法则讲授主要内容1. 根轨迹2. 轨迹增益K*与开环增益K之间的关系3. 根轨迹方程模值条件（2）相角条件4. 闭环零点5. 绘制根轨迹的基本法则重点难点重点：常规根轨迹的绘制；难点：分离点的求取；出射角、入射角的概念及计算要求掌握知识点和分析方法（1）正确理解根轨迹的概念；（2）掌握根轨迹的绘制法则，并能熟练绘制系统的根轨迹；教授思路，采用的教学方法和 辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等同前作业布置4-3 、4-4 、4-7 、4-10 主要参考资料备注大学教案(课时备课) 第 12 次课 2

35、学时章节43广义根轨迹讲授主要内容参量根轨迹零度根轨迹重点难点重点：应用等效开环传递函数概念，绘制非K*参数根轨迹零度根轨迹绘制规则与180度根轨迹绘制规则区别难点：参量根轨迹绘制前提：特征方程的等效化简非最小相位环节的根轨迹绘制要求掌握知识点和分析方法熟练应用等效开环传递函数概念，绘制非K*参数根轨迹；正确区分并绘制0根轨迹；教授思路，采用的教学方法和 辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等同前作业布置4-14 、4-16主要参考资料备注大学教案(课时备课) 第 13 次课 2 学时章节44 系统性能的分析讲授主要内容稳定性分析（临界稳定开环根轨迹增益）动态性能分析（过阻

36、尼、欠阻尼、临界阻尼等响应对应开环根轨迹增益）重点难点重点：稳定性分析（临界稳定开环根轨迹增益）动态性能分析（过阻尼、欠阻尼、临界阻尼等响应对应开环根轨迹增益）难点：求过阻尼、欠阻尼、临界阻尼等响应对应开环根轨迹增益要求掌握知识点和分析方法掌握利用根轨迹分析系统性能的方法；掌握确定闭环零极点及计算系统动态指标的方法。教授思路，采用的教学方法和 辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等同前作业布置4-17主要参考资料备注大学教案(课时备课) 第 14 次课 2 学时章节第三章习题课讲授主要内容讲解第三章出错较多题总结第三章内容利用MATLAB绘制根轨迹图重点难点重点讲解：3-9

37、 3-18要求掌握知识点和分析方法教授思路，采用的教学方法和 辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等作业布置复习1、2、3、4章主要参考资料备注大学教案(课时备课) 第 15 次课 2 学时章节第五章 线性系统的频域分析法51 引言52 频率特性53 开环系统的典型环节分解和开环频率特性讲授主要内容1. 频率特性的定义2. 频率特性的几何表示（1）幅相频率特性曲线（2）对数频率特性曲线（3）对数幅相频率特性曲线3. 典型环节的频率特性及最小相位系统重点难点重点：频率特性定义；典型环节及非最小相位环节的频率特性；BODE图坐标定义难点：非最小相位环节的频率特性要求掌握知识点和

38、分析方法掌握典型环节Nyquist曲线图，Bode图教授思路，采用的教学方法和 辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等同前作业布置复习本堂内容主要参考资料备注大学教案(课时备课) 第16 次课 2 学时章节53 开环系统的典型环节分解和开环频率特性讲授主要内容开环幅相频率特性（起点、终点）重点难点重点：绘制开环幅相频率特性（起点、终点）由幅频特性曲线反求开环传函难点：开环频率特性的绘制极坐标图；要求掌握知识点和分析方法掌握开环频率特性的绘制极坐标图；教授思路，采用的教学方法和 辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等同前作业布置5-5 概略NYQUIST曲

39、线绘制5-7 频率特性概念5-9 概略NYQUIST曲线绘制主要参考资料备注大学教案(课时备课) 第17 次课 2 学时章节53 开环系统的典型环节分解和开环频率特性讲授主要内容开环幅相频率特性（起点、终点）重点难点重点：绘制系统开环对数频率幅频渐近特性步骤由幅频特性曲线反求开环传函难点：开环频率特性的绘制对数坐标图；要求掌握知识点和分析方法掌握开环频率特性的绘制对数坐标图；教授思路，采用的教学方法和 辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等同前作业布置5-11 BODE幅频特性曲线绘制（渐近线）5-12 由幅频特性曲线反求开环传函主要参考资料备注大学教案(课时备课) 第 1

40、8 次课 2学时章节54 频率域稳定判据讲授主要内容NYQUIST稳定判据对数频率稳定判据重点难点重点：幅角定理、开环与闭环传函之间的关系、奈奎斯特稳定性判据（法1）（法2）对数频率稳定性判据难点：奈奎斯特路径有变化时奈奎斯特稳定判据的应用（极点在虚轴上时判定稳定）；截止频率的计算要求掌握知识点和分析方法掌握奈奎斯特稳定判据教授思路，采用的教学方法和 辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等同前作业布置5-14 NYQUIST判据应用（10小题）5-19 典型环节滞后环节NYQUIST曲线绘制及判稳主要参考资料备注大学教案(课时备课) 第 19 次课 2 学时章节55 稳定裕

41、度56 闭环系统的频域性能指标讲授主要内容稳定裕量（1）幅值裕量（2）相位裕量对数频率稳定性判据带宽频率和带宽谐振峰值及频率闭环频率特性曲线：尼柯尔斯曲线重点难点重点：稳定裕量概念及其在NYQUIST和BODE的标示、稳定裕量计算、利用稳定裕量判稳、闭环频率特性指标难点：稳定裕量概念及其在NYQUIST和BODE的标示要求掌握知识点和分析方法相位裕量、幅值裕量的计算。闭环频率特性的基本知识和有关指标。系统指标的近似估算。教授思路，采用的教学方法和 辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等同前作业布置5-21 相位裕量、幅值裕量的计算5-23 相位裕量、幅值裕量的计算主要参考资

42、料备注大学教案(课时备课) 第 20 次课 2 学时章节第四章习题课讲授主要内容讲解第四章出错较多题总结第四章内容Matlab的应用重点难点重点讲解：4-7、4-17要求掌握知识点和分析方法MAYTLAB应用主要内容：BODE、NYQUIST、NICHOLSE函数绘频率特性曲线用法2MARGIN函数计算相位裕量、幅值裕量教授思路，采用的教学方法和 辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等同前作业布置复习1、2、3、4、5章主要参考资料备注大学教案(课时备课) 第 21 次课 2 学时章节第六章 线性系统的校正方法61 系统的设计与校正问题62 常用校正装置及其特性讲授主要内容

43、1. 理想的频率特性2. 系统的校正3. 校正方式4. 常用无源校正网络、有源校正装置及其特性重点难点重点：控制系统校正的概念；系统校正的方式、校正的本质；校正装置的基本设计方法；难点：常用无源校正网络及其特性（传函、电路零极点分布、频率特性、特点）；要求掌握知识点和分析方法熟悉几种典型的有源及无源校正装置。教授思路，采用的教学方法和 辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等全部板书重点突出：贯穿于每堂课的教学中，讲到重点时语言警示、文字用加粗加重提醒难点：讲透讲清，多举实例。重要的概念、公式希望学生在理解的基础上记忆师生互动：新课前的复习提问，重点内容请学生复述，到黑板前解

44、题作业布置复习巩固本堂课内容主要参考资料备注大学教案(课时备课) 第 22 次课 2 学时章节63 串联校正（超前、滞后与超前+滞后）讲授主要内容串联超前、串联滞后和滞后一超前校正的特点；举例；总结串联超前、串联滞后和滞后一超前校正设计步骤重点难点重点：串联超前、串联滞后和滞后一超前校正的特点及其设计步骤难点：（1）根据性能指标确定选取的校正方案。（2）校正网络参数的确定。（3）相位裕量和幅值裕量的验算。要求掌握知识点和分析方法（1）掌握校正网络频率特性及其作用。（2）正确选择校正网络。（3）重点掌握串联校正的设计方法（频率设计法）教授思路，采用的教学方法和 辅助手段，板书设计，重点如何突出，

45、难点如何解决，师生互动等全部板书重点突出：贯穿于每堂课的教学中，讲到重点时语言警示、文字用加粗加重提醒难点：讲透讲清，多举实例。重要的概念、公式希望学生在理解的基础上记忆师生互动：新课前的复习提问，重点内容请学生复述，到黑板前解题作业布置6-2 、6-3 、6-5 （1）（2）主要参考资料备注课程设计会用到本章内容大学教案(课时备课) 第 23 次课 2 学时章节63 串联校正（根轨迹校正）64 反馈校正65 复合校正讲授主要内容性能指标与根轨迹关系、根轨迹超前校正、根轨迹滞后校正反馈校正、复合校正的原理重点难点重点：根轨迹超前校正、根轨迹滞后校正设计方法难点：期望主导极点的确定，校正方案的确

46、定要求掌握知识点和分析方法串联校正（根轨迹校正）设计方法掌握反馈校正、复合校正的原理教授思路，采用的教学方法和 辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等全部板书重点突出：贯穿于每堂课的教学中，讲到重点时语言警示、文字用加粗加重提醒难点：讲透讲清，多举实例。重要的概念、公式希望学生在理解的基础上记忆师生互动：新课前的复习提问，重点内容请学生复述，到黑板前解题作业布置复习巩固本堂课内容主要参考资料自编学习指导书备注课程设计会用到本章内容大学教案(课时备课) 第 24 次课 2 学时章节第五章习题课讲授主要内容复习总结第五章内容讲解习题重点难点5-9、5-12、5-14、5-19要

47、求掌握知识点和分析方法绘制Nyquist曲线图，Bode图判稳稳定裕量计算教授思路，采用的教学方法和 辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等板书作业布置复习16章主要参考资料自编学习指导书备注大学教案(课时备课) 第 25 次课 2 学时章节第九章 线性系统的状态空间分析与综合讲授主要内容9-1 线性系统的状态空间描述重点难点重点：状态空间描述的概念（状态方程、输出方程）；系统状态空间表达式的建立方法（4种，其中两种）；状态模拟图的绘制难点：微分方程与状态方程的转化；状态空间描述的不唯一性要求掌握知识点和分析方法1熟练掌握建立元件、系统状态空间表达式的方法。2掌握状态空间表

48、达式向可控、可观测标准形、对角形、约当形等规范形式变换的基本方法。教授思路，采用的教学方法和 辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等全部板书重点突出：贯穿于每堂课的教学中，讲到重点时语言警示、文字用加粗加重提醒难点：讲透讲清，多举实例。重要的概念、公式希望学生在理解的基础上记忆师生互动：新课前的复习提问，重点内容请学生复述，到黑板前解题作业布置9-2 状态方程概念及变换主要参考资料自编学习指导书备注大学教案(课时备课) 第 26 次课 2 学时章节第九章 线性系统的状态空间分析与综合讲授主要内容9-1 线性系统的状态空间描述重点难点重点：系统状态空间表达式的建立方法（4种，

49、其中两种）；可控、可观、对角形、约当形标准形式变换 难点：微分方程与状态方程的转化；状态空间描述的不唯一性；状态空间描述与传递函数对比要求掌握知识点和分析方法1熟练掌握建立元件、系统状态空间表达式的方法。2掌握状态空间表达式向可控、可观测标准形、对角形、约当形等规范形式变换的基本方法。3状态空间描述与传递函数对比教授思路，采用的教学方法和 辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等全部板书重点突出：贯穿于每堂课的教学中，讲到重点时语言警示、文字用加粗加重提醒难点：讲透讲清，多举实例。重要的概念、公式希望学生在理解的基础上记忆师生互动：新课前的复习提问，重点内容请学生复述，到黑板

50、前解题作业布置9-4 状态方程及状态变量图9-6 能控、能观、对角线标准型主要参考资料自编学习指导书备注大学教案(课时备课) 第 27 次课 2 学时章节第九章 线性系统的状态空间分析与综合讲授主要内容9-1 线性系统的状态空间描述重点难点重点：状态转移矩阵的定义；矩阵指数的求取；状态方程的解。难点：（1）矩阵的求逆、矩阵的秩、矩阵的相乘等矩阵运算。（2）矩阵指数的计算，状态方程的求解。要求掌握知识点和分析方法掌握状态转移矩阵的定义；矩阵指数的求取；状态方程的解。教授思路，采用的教学方法和 辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等全部板书重点突出：贯穿于每堂课的教学中，讲到重点时语言警示、文字用加粗加重提醒难点：讲透讲清，多举实例。重要的概念、公式希望学生在理解的基础上记忆师生互动：新课前的复习提问，重点内容请学生复述，到黑板前