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通过这门课程的学习使学生建立并了解控制系统的基本概念,基本理论以及基本方法并能够利用MATLAB等仿真软件进行系统的分析设计与综合。

第一章 自动控制的一般概念(2)
1.自动控制原理课程性质及在自动化建设中的地位。
2.控制、自动控制和自动控制系统。
3.自动控制的基本方式:开环控制、反馈控制、及复合控制。
4.反馈控制系统的基本结构及分类。
5.本课程主要内容及要求。
要求掌握自动控制系统的基本概念,以及反馈控制原理及基本规律。

第二章 控制系统的数学模型(6)
1.系统数学模型的概念(采用分析方法)
2.控制系统的时域模型
a.建立动态系统微分方程的一般方法
b.线性化及其方法

3.控制系统的复域数学模型
a.传递函数的定义及性质。
b.传递函数的零点和极点概念,以及它们在系统中的作用。
c.典型环节传递函数:概念、数学模型特性及典型环节的物理装置。

4.控制系统的结构图及其传递函数------概念、画法、化简原则,从结构图求取系统开环及闭环传递函数。

第三章 线性系统时域分析方法(含实验)(6)
1.系统分析的概念,基本任务和方法
2.典型输入信号
3.典型二阶系统的动态性能分析
a.系统阶次,典型二阶系统,为什么从二阶系统进行分析;分析方法
b.闭环极点在[s]平面上分布情况与单位阶跃响应的关系(定性分析)
c.动态性能指标(定量分析)
d.改善二阶系统动态性能的方法:分析开环零点对系统动态性能的影响

4.线性系统的稳定性分析
a.稳定性的概念及其充要条件
b.劳斯稳定判据
c.劳斯稳定判据的应用

5.线性系统的稳态误差计算
a.系统误差和稳态误差的概念
b.系统结构类型及系统开环传递函数增益
c.稳态误差的计算(静态误差系数法和动态误差系数法)
d.扰动作用下的稳态误差计算

第四章 线性系统的频域分析方法(6)
频率特性的概念及表示方法
2.典型环节的频率特性
3.闭环系统开环频率特性的绘制
a.幅频特性和相频特性。
b.准确和渐进频率特性绘制方法(重点渐进频率特性的绘制方法)

4.奈魁斯特稳定判据
a.奈式判据证明,说明开环传递函数与闭环系统稳定关系的物理意义。
b.对数频率特性稳定判据

5.稳定裕度

第五章 线性离散控制系统(8)
1.离散系统的基本概念
a.离散控制系统
b.采样控制系统
c.数字控制系统

2.信号的采样和保持
a.信号采样过程及其数学描述;采样信号的频谱;香农采样定理;采样周期的选择
b.信号保持:零阶保持器

3.Z变换理论:定义,Z变换方法,Z变换基本定理,Z反变换
4.离散系统的数学模型
a. 离散系统的数学模型
b. 线性定常离散系统的差分方程
c. 脉冲传递函数:定义及求取方法;串联环节等效脉冲传递函数;闭环离散系统的开环和闭环脉冲传递函数
d. Z变换的局限性

5. 离散系统稳定性分析:稳定充要条件;W变换及劳斯稳定判剧;典型示例;
6. 离散系统的稳态误差分析计算
7. 离散系统的动态性能分析

第六章 线性系统的根轨迹分析方法(7)
1.根轨迹的概念及根轨迹方程
2.绘制根轨迹的基本规则
3.广义根轨迹
a.参数根轨迹,从实例到一般绘制方法,注意等效开环传递函数的含义。
b.附加开环零点对常规根轨迹的影响
c.零度根轨迹的及其绘制的基本规则
d.应用根轨迹法分析系统及设计示例