控制工程基础教学大纲.doc
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1、精品文档,仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除控制工程基础教学大纲课程名称:控制工程基础 课程编码:1005601学 时:34学时 学 分:2学分开课学期:第六学期适用专业:机械工程及其自动化、包装工程、交通运输课程类别:必修课程性质:专业基础课先修课程:高等数学、工程数学、普通物理学、电路原理、模拟电子技术。教 材:控制工程基础 王益群 孔祥东主编 机械工业出版社一、课程的性质、目的与任务:本课程是机械设计制造及自动化、材料成型与控制工程等机械类专业和相关专业的必修课。通过本课程的学习将为学习自动控制方面的其它课程奠定良好的理论基础。课程教学所要达到的目的:使学生正确理解和掌握本课程所涉及
2、的基本概念、基本理论和基本分析方法。能独立地应用这些基本理论、基本方法来分析实际工程中提炼出来的各种控制理论问题;同时强化动态的、系统的思想方法。并使学生具有一定的工程计算和设计能力。二、课程的基本内容:1、绪论自动控制理论发展简况,反馈控制理论的研究对象和方法。自动控制系统的基本概念、术语、自动控制系统的组成和分类,应用举例。对自动控制系统的基本要求。2、控制系统的数学模型数学模型的基本概念、表达方式,建模方法简述。微分方程的列写,微分方程线性化的基本思想。拉氏变换的简单回顾:拉氏变换的定义、性质,常见的简单函数的拉氏变换式应能记住。拉氏反变换。传递函数的概念及基本环节的传递函数。控制系统的
3、方框图及方框图的简化。梅逊增益公式(选讲)。3、控制系统的时域分析控制系统的典型输入信号,及时域响应指标。一阶系统的瞬态响应及指标。二阶系统的瞬态响应分析及其与极点之间的关系,二阶系统的瞬态响应指标与参量、间的关系及计算。高阶系统的瞬态响应的简单分析,闭环主导极点的概念。 4、控制系统的频率特性频率特性的基本概念,频率特性的两种主要表达方式:幅相频率特性、对数频率特性。典型环节的频率特性。最小相位系统的概念。系统开环频率特性(奈奎斯特图和伯德图)的绘制。系统辨识的概念及利用实测开环幅频特性确定系统的开环传递函数。闭环频率特性及频域性能指标。频域指标与时域指标的关系。5、控制系统的稳定性分析稳定
4、的概念、稳定的充要条件。判断系统稳定性的代数判据:Routh判据、Hurwitz判据及应用。判断系统稳定性的几何判据:乃奎斯特稳定判据(包括利用幅相频率特性曲线和对数频率特性曲线进行判断)。控制系统的相对稳定性:相角裕度、幅值裕度。影响系统稳定性的主要因素。6、控制系统的稳态误差分析稳态误差的概念、定义、类型。给定稳态误差终值的计算、减小稳态误差的基本方法。动态误差的概念及计算方法。7、控制系统的综合与校正控制系统校正的概念、校正的实质、校正的方法、校正装置的形式。串联相位超前校正、相位滞后校正、相位滞后-超前校正装置及特性。利用频率特性法确定串联校正装置的参数。反馈校正、顺馈、前馈校正及复合
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