自控原理B教案副教授：钱慧芳教案第一章自动控制的一般概念（２H）基本内容自动控制基本概念自动控制技术的应用及自动控制理论的发展基本控制方式控制系统分类对控制系统的基本要求基本要求了解自动控制的基本概念：被控对象、控制器；正确理解和掌握负反馈控制原理；了解控制系统的组成与分类；能确定控制系统的被控对象、被控量和给定量；能根据控制系统工作原理图绘制方块图。重点负反馈控制原理难点根据控制系统工作原理图绘制方块图课后作业1-11-5备注控制系统的数学模型（4H）基本内容2-1控制系统的时域数学模型（1H）2-2控制系统的复数域数学模型(1H)2-3控制系统的结构图(2H)基本要求1、了解建立系统微分方程的一般方法；2、掌握运用拉氏变换解微分方程的方法；3、牢固掌握传递函数的概念、定义和性质；4、明确传递函数与微分方程之间的关系；5、能熟练地进行结构图等效变换；6、明确结构图与信号流图之间的关系；7、熟练运用梅逊公式求系统的传递函数；8、掌握从不同途径求传递函数的方法。重点传递函数的概念、定义、性质和求取难点结构图等效变换；梅森公式的应用课后作业备注控制系统的时域数学模型与复域数学模型（2H）基本内容1.线性元件的微分方程2.控制系统微分方程的建立3.传递函数的定义与性质4.典型环节及其传递函数基本要求1、了解建立系统微分方程的一般方法；2、掌握运用拉氏变换解微分方程的方法；3、牢固掌握传递函数的概念、定义和性质；4、明确传递函数与微分方程之间的关系。重点各类控制系统微分方程的建立传递函数的概念、定义和性质难点非线性微分方程的线性化元部件传递函数的求取课后作业2-12-9备注2-2控制系统的结构图与信号流图(2H)基本内容1.结构图组成2.控制系统结构图绘制步骤3.结构图的等效变换4.信号流图5.Mａｓｏｎ公式及应用基本要求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；熟练运用梅逊公式求系统的传递函数；掌握从不同途径求传递函数的方法。重点结构图等效变换；梅森公式的应用难点结构图等效变换；梅森公式的应用课后作业2-112-122-14备注线性系统的时域分析法（10H）基本内容3-1系统时间响应的性能指标3-2一阶系统的时域分析（2H）3-3二阶系统的时域分析（4H）3-4稳定性分析（2H）3-5稳态误差计算（2H）基本要求1、稳定性判断1）正确理解系统稳定性概念及稳定的充要条件。2）熟练运用代数稳定判据判定系统稳定性，并进行分析计算。2、稳态误差计算1）正确理解系统稳态误差的概念及终值定理应用的限制条件。2）牢固掌握计算稳态误差的一般方法。3）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1）了解一阶、二阶系统的数学模型和典型响应的特点。2）牢固掌握一阶、二阶系统特征参数及欠阻尼系统动态性能计算。3）掌握典型欠阻尼二阶系统特征参数、极点位置与动态性能的关系4）了解附加闭环零极点对动态性能的影响，并理解主导极点的概念重点二阶系统动态性能计算及劳斯判据难点扰动作用下减小或消除稳态误差的措施课后作业备注3-1系统时间响应的性能指标3-2一阶系统的时域分析（2H）基本内容1.典型输入信号2.时间响应的性能指标3.一阶系统的数学模型4.一阶系统的时间响应及指标基本要求1.了解一阶系统的数学模型和典型响应的特点。2.牢固掌握一阶系统性能指标的求取及系统参数变化对性能指标的影响。重点一阶系统的数学模型、典型响应及特征参数对性能指标的影响难点一阶系统的各种典型响应及其性能指标课后作业3-3备注3-3二阶系统的时域分析（4H）基本内容1.二阶系统的数学模型2.二阶系统的单位阶跃响应3.欠阻尼二阶系统的动态性能指标4.二阶系统的参数调节5.二阶系统性能的改善基本要求了解二阶系统的数学模型和典型响应的特点。牢固掌握二阶系统特征参数及欠阻尼系统动态性能计算。掌握典型欠阻尼二阶系统特征参数、极点位置与动态性能的关系。重点二阶系统动态性能计算难点比例微分与测速反馈两种控制方式的特点课后作业3-43-63-8备注稳定性分析（2H）基本内容1.稳定的概念和定义2.系统稳定的充要条件3.劳斯（ROTH）稳定判据基本要求1.正确理解系统稳定性概念及稳定的充要条件。2.熟练运用代数稳定判据判定系统稳定性，并进行分析计算。重点稳定的充要条件及劳斯判据的应用难点劳斯判据的特殊情况及其在相对稳定性中的应用课后作业3-93-11备注3-5稳态误差计算（2H）基本内容1.误差的定义2.稳态误差计算3.扰动作用下的稳态误差基本要求1.正确理解系