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自动控制原理
主讲教师 肖理庆/淮南师范学院
学习人数 1685
开课周期 2021年01月27日 ~ 2021年07月01日
教学进度
预报名
进行中
已结课
课程期次 共 23 周
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根据教育部高等教育司组织高等学校教学指导委员会研究制定的《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》,《自动控制原理》属于电气类、自动化类、航空航天类、仪器类、能源动力类、土木类中建筑电气与智能化专业以及农业工程类中农业电气化专业的专业课程。目前自动控制技术在航空航天、工业生产、智能交通、物流配送以及工业机器人等领域具有广泛的应用,不仅有效提高了生产效率与产品质量,同时也改善了劳动条件,将人类从繁重、危险的工作环境中解放出来,在促进社会进步和改善人类生活质量方面起着举足轻重的作用。

《自动控制原理》是在自动控制、电气工程、信息工程以及计算机技术学科发展的基础上建立起来的一门理论与实践相结合的课程,不仅具有概念抽象、理论性强的特点,同时涉及面较广。根据《自动控制原理》课程的教学目的与任务,按问题组织了25个不同的知识点,由淮南师范学院肖理庆博士/教授主讲,并充分利用现代信息技术,配套主讲教师肖理庆博士/教授基于MATLAB自主开发的《自动控制原理》智慧教学工具:《自动控制原理》智慧教学软件、《自动控制原理》智慧测验软件、《自动控制原理》闯关游戏软件、《自动控制原理》期末考试软件、《自动控制原理》期末考试分析软件、《自动控制原理》实验考核软件以及《自动控制原理》辅导答疑软件。衷心希望大家通过《自动控制原理》课程的学习,能够对一个具体的自动控制系统,从理论上对其稳态性能与动态性能进行定性分析与定量计算,并根据对自动控制系统性能的具体要求,合理的设计校正装置,使自动控制系统的性能全面满足要求。

课程概述

通过学习《自动控制原理》,使学生理解控制理论专业术语及概念,掌握自动控制系统的工作原理、系统数学模型的建立、系统性能的分析方法(包括时域分析法、根轨迹分析法、频域分析法)以及改善系统性能的途径,从而为学生今后的学习和工作打下基础。

课程大纲
  • 第一讲 自动控制系统概述
    • 第一讲 自动控制系统概述
    • 第一讲 课件
    • 第一讲 讲稿
  • 第二讲 根据控制系统工作原理图绘制方框图
    • 第二讲 根据控制系统工作原理图绘制方框图
    • 第二讲 课件
    • 第二讲 讲稿
  • 第三讲 控制系统数学模型概述
    • 第三讲 控制系统数学模型概述
    • 第三讲 课件
    • 第三讲 讲稿
  • 第四讲 建立电路系统微分方程与传递函数
    • 第四讲 建立电路系统微分方程与传递函数
    • 第四讲 课件
    • 第四讲 讲稿
  • 第五讲 控制系统结构图等效变换
    • 第五讲 控制系统结构图等效变换
    • 第五讲 课件
    • 第五讲 讲稿
  • 第六讲 利用梅森增益公式计算系统传递函数
    • 第六讲 利用梅森增益公式计算系统传递函数
    • 第六讲 课件
    • 第六讲 讲稿
  • 第七讲 控制系统时间响应的性能指标
    • 第七讲 控制系统时间响应的性能指标
    • 第七讲 课件
    • 第七讲 讲稿
  • 第八讲 一阶系统时域分析
    • 第八讲 一阶系统时域分析
    • 第八讲 课件
    • 第八讲 讲稿
  • 第九讲 典型二阶系统单位阶跃响应的特点
    • 第九讲 典型二阶系统单位阶跃响应的特点
    • 第九讲 课件
    • 第九讲 讲稿
  • 第十讲 典型二阶系统时域性能指标计算
    • 第十讲 典型二阶系统时域性能指标计算
    • 第十讲 课件
    • 第十讲 讲稿
  • 第十一讲 典型二阶系统响应特性的改善
    • 第十一讲 典型二阶系统响应特性的改善
    • 第十一讲 课件
    • 第十一讲 讲稿
  • 第十二讲 高阶系统时域性能指标计算
    • 第十二讲 高阶系统时域性能指标计算
    • 第十二讲 课件
    • 第十二讲 讲稿
  • 第十三讲 利用劳斯稳定判据分析系统稳定性
    • 第十三讲 利用劳斯稳定判据分析系统稳定性
    • 第十三讲 课件
    • 第十三讲 讲稿
  • 第十四讲 控制系统稳态误差计算
    • 第十四讲 控制系统稳态误差计算
    • 第十四讲 课件
    • 第十四讲 讲稿
  • 第十五讲 根轨迹概念与根轨迹方程
    • 第十五讲 根轨迹概念与根轨迹方程
    • 第十五讲 课件
    • 第十五讲 讲稿
  • 第十六讲 绘制根轨迹的基本法则
    • 第十六讲 绘制根轨迹的基本法则
    • 第十六讲 课件
    • 第十六讲 讲稿
  • 第十七讲 频率特性的基本概念
    • 第十七讲 频率特性的基本概念
    • 第十七讲 课件
    • 第十七讲 讲稿
  • 第十八讲 典型环节频率特性
    • 第十八讲 典型环节频率特性
    • 第十八讲 课件
    • 第十八讲 讲稿
  • 第十九讲 系统开环幅相频率特性曲线绘制
    • 第十九讲 系统开环幅相频率特性曲线绘制
    • 第十九讲 课件
    • 第十九讲 讲稿
  • 第二十讲 系统开环对数频率特性曲线绘制
    • 第二十讲 系统开环对数频率特性曲线绘制
    • 第二十讲 课件
    • 第二十讲 讲稿
  • 第二十一讲 对数幅频渐近特性曲线绘制逆问题
    • 第二十一讲 对数幅频渐近特性曲线绘制逆问题
    • 第二十一讲 课件
    • 第二十一讲 讲稿
  • 第二十二讲 控制系统频域稳定判据
    • 第二十二讲 控制系统频域稳定判据
    • 第二十二讲 课件
    • 第二十二讲 讲稿
  • 第二十三讲 控制系统相对稳定性
    • 第二十三讲 控制系统相对稳定性
    • 第二十三讲 课件
    • 第二十三讲 讲稿
  • 第二十四讲 PID校正控制
    • 第二十四讲 PID校正控制
    • 第二十四讲 课件
    • 第二十四讲 讲稿
  • 第二十五讲 工业机器人系统分析与PID校正
    • 第二十五讲 工业机器人系统分析与PID校正
  • 《自动控制原理》课程教学大纲
    • 《自动控制原理》课程教学大纲
  • 《自动控制原理》参考资料
    • 《自动控制原理》中英文词汇对照表
    • 《自动控制原理》相关MATLAB指令
  • 第一讲 自动控制系统概述至第六讲 利用梅森增益公式计算系统传递函数考试
  • 第七讲 控制系统时间响应的性能指标至第十二讲 高阶系统时域性能指标计算考试
  • 第十三讲 利用劳斯稳定判据分析系统稳定性至第十八讲 典型环节频率特性考试
  • 第十九讲 系统开环幅相频率特性曲线绘制至第二十四讲 PID校正控制考试
  • 《自动控制原理》课程考试
授课目标

1.专业知识目标

1.1 了解控制理论的发展史;

1.2 理解控制理论专业术语及概念;

1.3 掌握自动控制系统的工作原理;

1.4 掌握系统数学模型(微分方程、传递函数、系统结构图)的建立;

1.5 掌握系统性能(稳定性、动态性能、稳态性能)的分析方法(包括时域分析法、根轨迹法、频域法);

1.6 掌握改善系统性能的途径

1.7 理解线性离散系统的基本理论和分析方法

1.8 了解非线性系统的相平面法和描述函数法

2.专业技能目标

运用时域分析法、根轨迹法、频域法分析并解决实际系统问题。

3.专业素质目标

具备基本的处理自动控制原理相关专业问题的能力与修养。


预备知识

《高等数学》、《线性代数》、《电路分析》、《物理》、《模拟电子技术》等。

配套教材
参考教材
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