一、课程基本信息
课程编号:2020201
课程名称:bet365官网网投
课程类别:专业基础课
学 分:4.5
学 时:72
课堂讲授:64
上机实验:8
适用范围:自动化专业(应用型)、电气工程及其自动化专业(应用型)
预修课程:高等数学、复变函数与积分变换、普通物理、电路、模拟电子线路、数字电路与系统、电机与拖动
二、本课程的性质与任务
《bet365官网网投》课程本课程是自动化专业和电气工程及其自动化专业的核心课之一,必修。主要介绍经典控制理论部分,包括自动控制与自动控制系统的基本概念,控制系统数学模型的建立,线性控制系统的时域分析法、根轨迹分析法和频域分析法三大经典分析设计法,采样控制系统分析法。将为后续的计算机控制技术、运动控制系统、现代控制理论等专业课打下基本的理论基础。
经过本课程的学习,学生应该:
1)掌握自动控制与自动控制系统的基本概念,理解传递函数的定义和特点;
2) 掌握各种控制系统的数学模型建立方法,并能求取其传递函数;
3) 能够构造系统的结构图、信号流图,并进行化简变换求取系统的传递函数;
4)掌握控制系统的稳定性、稳态误差和瞬态响应分析方法;
5)能够对线性控制系统进行根轨迹分析、频率法分析,改善系统的性能。
三、课程内容及基本要求
(理论教学部分)
1.绪论
基本内容:
1)了解自动控制系统的基本原理与组成;
2)掌握自动控制系统的分类:开环控制、闭环控制、复合控制;
3)理解对自动控制系统的基本要求:稳定性、动态性能、稳态误差;
4)理解实际控制系统的基本原理与组成。
单元目标:
对自动控制系统的基本原理、组成、特点及应用建立总体的认识。
2.线性系统的数学模型
基本内容:
1)了解各种控制系统数学模型的建立:
2)掌握传递函数定义,掌握RLC电路等典型环节或系统的传递函数求取;
3)掌握结构图绘制、化简、变换,求取系统的传递函数。
单元目标:
通过对控制系统数学模型建立过程的认识,掌握传递函数建模及系统结构图的绘制、化简、变换求取传递函数的方法,进而学会控制系统数学模型的建立方法。
3.控制系统的时域分析
基本内容:
1)掌握线性定常系统的稳定性、稳定判据;
2)掌握线性定常系统的稳态误差、静态误差系数及系统的型别;
3)掌握一、二阶线性定常系统的瞬态响应分析;
4)了解高阶系统的偶极子、主导极点的概念。
单元目标:
通过对线性定常控制系统的稳定性及动态性能的分析,学会分析实际系统的稳态性能指标及动态性能指标,进而对系统的性能做出判断,分析实际系统的静态和动态性能。
4.根轨迹法
基本内容:
1)理解根轨迹的基本概念;
2)掌握根轨迹方程;
3)掌握绘制根轨迹的基本条件与基本规则;
4)掌握利用根轨迹分析系统的特性与性能。
单元目标:
通过绘制根轨迹,学会利用根轨迹法分析系统的各项性能,进而为设计实际系统打下基础。
5.控制系统的频域分析
基本内容:
1)理解频率特性的基本概念;
2)掌握典型环节的频率特性、系统开环频率特性,能熟练绘制Nyquist曲线图、Bode曲线图;
3)掌握Nyquist稳定判据,能熟练应用Nyquist稳定判据判定闭环系统的稳定性;
4)理解利用系统频率特性分析系统的品质。
单元目标:
通过对系统的频率特性的理解及频域判断定理的理解,学会利用频域分析法来分析实际的系统的各项性能指标,进而为设计和分析实际系统打下基础。
6.采样控制系统
基本内容:
1)了解采样过程与采样定理;
2)掌握采样信号零阶保持器;
3)掌握Z变换
4)了解采样系统的数学模型
5)掌握采样系统的稳定性分析
6)掌握采样系统的稳态误差
7)掌握采样系统的校正原理及PID调节器。
单元目标:
通过对采样过程及采样定理的学习,掌握离散系统的分析方法,进而学会对系统的校正及设计合适的PID控制器。
(实验教学部分)
1.典型环节的电路模拟与软件仿真研究
基本内容:
1)了解实验的要求及注意事项;
2)了解实验箱ACT-I简介;
3)掌握系统上位机软件的功能与使用方法;
4)掌握并设计各种典型环节的模拟电路;
5)掌握并完成各种典型环节模拟电路的阶跃特性测试,并研究参数变化对典型环节阶跃特性的影响。
6)掌握并完成典型环节阶跃特性的软件仿真研究,并与电路模拟研究的结果作比较。
单元目标:
通过实验熟悉并掌握实验装置和上位机软件的使用方法,进而掌握各种典型环节的传递函数及其特性,电路模拟和软件仿真研究方法。
2.典型系统动态性能和稳定性分析
基本内容:
1)观测二阶系统的阶跃响应,测出其超调量和调节时间,并研究其参数变化对动态性能和稳定性的影响;
2)观测三阶系统的阶跃响应,测出其超调量和调节时间,并研究其参数变化对动态性能和稳定性的影响。
单元目标:
通过实验学习和掌握动态性能指标的测试方法。掌握典型系统参数对系统动态性能和稳定性的影响。
3.拓展实验及线性系统串联校正
基本内容:
1)在自动控制理论实验基础上,控制实际的模拟对象,加深对理论的理解;
2)掌握闭环控制系统的参数调节对系统动态性能的影响;
3)掌握串联校正装置的设计方法和参数调试技术。
单元目标:
通过物理对象控制实验,掌握控制系统的分析方法,进而学会解决实际问题。
四、学时分配表
教学形式 学时数 基本内容 |
课堂授课 |
习 题 |
讨 论 |
设 计 |
上 机 |
实 验/ 实 践 |
其 他 |
小 计 |
1.绪论 |
4 |
0 |
0 |
4 |
||||
2.线性系统的数学模型 |
12 |
2 |
0 |
0 |
14 |
|||
3.控制系统的时域分析 |
10 |
2 |
0 |
0 |
12 |
|||
4.根轨迹法 |
6 |
2 |
0 |
0 |
8 |
|||
5.控制系统的频域分析 |
12 |
2 |
0 |
0 |
14 |
|||
6.采样控制系统 |
10 |
2 |
0 |
0 |
12 |
|||
7.实验一 |
0 |
3 |
0 |
3 |
||||
8.实验二 |
0 |
3 |
0 |
3 |
||||
9.实验三 |
0 |
2 |
0 |
2 |
||||
总 计 |
54 |
10 |
8 |
72 |
五、推荐教材及参考书目
教材:《bet365官网网投》(第二版),谢克明主编,电子工业出版社,2008年1月
参考书:《bet365官网网投》,王建辉主编,清华大学出版社,2008年1月
《bet365官网网投》,孟华主编,机械工业出版社,2007年9月
《bet365官网网投简明教程》,胡寿松 主编,科学出版社,2005年7月
Modern Control Engineering(4th edition),K。Ogata,Prentice Hall 2002
六、考核办法
本课程为考试课程,期末考试采用闭卷笔试方式。学生的课程总评成绩由平时成绩(占30%)和期末考试成绩(占70%)两部分构成。
1.平时成绩:
30分=期中考试10分 +实验10分+小测验10分,计入考勤、作业、课堂提问等加减分项。
2.期末考试:集中考试,闭卷。
3.成绩评定:百分制。
编 写 人:张明君、李占英
审 核 人:梅 彦 平
编写日期:2011年9月
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