自动控制原理大纲
自动控制原理教学大纲
自动控制原理Automatic Control Principle一、课程基本信息二、课程简介自动控制原理是一门专业基础必修课，属于经典控制理论，主要处理单输入单输出定常反馈控制系统。
通过对本课程的学习，使学生掌握系统数学模型的建立方法，学会经典控制理论的三种分析方法，即时域法，根轨迹法和频域法，围绕三个性能指标，对控制系统进行分析，并在此基础上，学会控制系统的设计与综合，继而培养学生在实际中分析问题和解决问题的能力。
该课程为现代控制理论及智能控制理论等后继课程打下了必要的理论基础。
English Course IntroductionAutomatic Control Principle is a compulsory course in basic professional studies, which belongs to classical control theory. It mainly deals with the single input and single output steady feedback control system. Through the study of this course, the students can master the method of establishing the mathematical model of the system and learn the three analysis methods of the classical control theory, namely, the time domain method, the root locus method and the frequency domain method, and analyze the control system around three performance indexes, on this basis, learn the design and synthesis of the control system, and then train students in the actual analysis of problems and problem-solving ability. This course lays a necessary theoretical foundation for the following courses such as Modern Control Principle and Intelligent Control Principle.三、教学目的通过本课程的学习，使学生了解和掌握自动控制理论的基本概念、主要原理和分析方法，了解自动控制技术发展的概况，为学习后继课程以及从事与本专业有关的自动控制技术工作打下一定的基础。
《自动控制原理》教学大纲
《自动控制原理》教学大纲一、课程概述《自动控制原理》是自动化专业的核心课程之一，旨在让学生掌握自动控制的基本理论和方法，培养学生的自动控制思维和分析问题的能力。
通过本课程的学习，学生将能够理解自动控制系统的基本概念、建模和分析方法，掌握常见的控制器设计方法，了解自动控制的应用领域和未来发展方向。
二、教学目标1.理论知识与概念：掌握自动控制的基本概念和理论知识，包括控制系统的建模和分析、控制器的设计与调整等内容。
2.实践能力培养：掌握自动控制实验的基本原理和方法，能独立设计和实施自动控制实验，并对实验结果进行分析和评估。
3.思维能力培养：培养学生的自动控制思维和分析问题的能力，能够通过理论知识解决实际自动控制问题。
4.综合素质提高：通过自主学习、团队合作和报告撰写等方式，提高学生的综合素质和实践能力。
三、教学内容1.控制系统的基本概念和分类1.1控制系统的定义和基本概念1.2控制系统的分类和组成2.控制系统的建模和分析2.1控制系统的数学建模2.2控制系统的传递函数表示2.3控制系统的稳定性分析3.控制器的设计和调整3.1PID控制器的设计原理和方法3.2控制器调整的经典方法4.线性控制系统分析与设计4.1样差环节系统分析4.2器件与设备系统分析4.3各级系统趋势与扩展5.非线性控制系统分析与设计5.1状态空间方法5.2反馈线性化方法5.3非线性控制器设计方法6.高级控制方法与应用6.1模糊控制理论与应用6.2自适应控制理论与应用6.3鲁棒控制理论与应用四、教学方法1.理论讲授：通过课堂讲解、示意图和实例分析等方式，向学生讲解自动控制的基本理论和方法。
2.实验演示：开展自动控制相关的实验演示，让学生亲自操作和实践，加深对理论知识的理解和应用。
3.课堂讨论：组织学生进行课堂讨论，解答学生对理论知识和实践问题的疑惑，增强学生的自主学习和思维能力。
4.基于项目的学习：组织学生选择一个自动控制相关的项目，进行分析和设计，并撰写报告进行展示，培养学生的实践能力和综合素质。
自动控制原理考研大纲
自动控制原理考研大纲一、自动控制的基本概念与基本原理：掌握自动控制的概念、目标与任务、基本原理和基本方法，包括反馈控制系统的基本结构、基本性能指标、闭环控制系统的稳定性分析与判据、经典控制理论和现代控制理论等内容。
二、线性系统的数学模型与传递函数：理解线性系统的概念和性质、数学建模的基本方法与步骤，了解线性系统的传递函数模型描述方法、时域和频域的表示方法、稳定性和稳定判据、系统的可控性和可观性等内容。
三、经典控制方法：掌握经典控制方法中的比例、积分和微分控制器，包括比例控制器、积分控制器、微分控制器和比例积分微分控制器等内容，理解PID控制器的基本原理、设计方法和应用。
四、根轨迹法：了解根轨迹法的基本思想和基本步骤，掌握根轨迹的性质和基本规律，理解根轨迹对系统稳定性、响应特性和参数设计的影响。
五、频率响应法：理解频率响应法的基本思想和基本步骤，包括频率响应曲线、伯德图、封闭环控制系统的稳定判据和性能指标等内容，掌握频率响应法的应用于系统分析和设计的方法。
六、状态空间法：了解状态空间法的基本思想和基本步骤，包括系统状态方程的建立与求解、系统可观性和可控性的判据、状态反馈控制和输出反馈控制的设计方法等内容。
七、多变量系统与鲁棒控制：理解多变量系统的基本概念和性质，了解多变量系统的模型描述和控制设计的基本方法，包括多变量系统的状态空间描述、联合稳定性分析和设计、鲁棒控制的基本概念和基本技术等内容。
八、现代控制理论与方法：了解现代控制理论和方法的基本概念和基本方法，包括状态观测器、系统鲁棒性分析和设计、自适应控制和最优控制等内容。
以上内容是自动控制原理考研大纲中的主要内容，考生需要全面理解并掌握这些知识点。
在备考过程中，可以参考教材、课堂笔记和相关考研辅导资料，加强理论学习和实践训练，通过大量习题和实例练习，提高解题能力和应试水平。
同时，考生还可以参加模拟考试和真题训练，及时发现问题并进行针对性的复习和强化，为考试做好充分准备。
自动控制原理第四版教学大纲
自动控制原理第四版教学大纲课程简介自动控制原理是自动控制领域的基础课程，是掌握自动控制理论和方法的必修课。
本课程旨在培养学生分析和设计内、外反馈控制系统的能力，让学生掌握控制系统的数学模型、基本特性及分析、设计方法。
师资情况授课教师：某某某教授教授简介：某某某，自动控制领域著名学者，曾获得国家自然科学基金优秀青年基金资助。
主要研究方向为控制系统分析和设计、机器人控制等。
教材主教材：《自动控制原理》第四版于淼著，北京航空航天大学出版社辅助教材：1.《自动控制系统》第九版，何元庆，北京航空航天大学出版社2.《现代控制理论》第五版，李国栋，北京航空航天大学出版社授课内容第一章绪论• 1.1 控制系统的基本概念• 1.2 控制系统分类• 1.3 控制系统的组成和特点• 1.4 控制系统的基本性能指标第二章数学模型• 2.1 工程系统的数学模型• 2.2 时域分析方法• 2.3 复频域分析方法第三章时域分析方法• 3.1 拉普拉斯变换和其性质• 3.2 埃及角和虚轴判据• 3.3 传递函数的时域特性分析• 3.4 稳态误差分析第四章复频域分析方法• 4.1 频域分析方法及其特点• 4.2 频率响应曲线的类型及特点• 4.3 极点和零点的分布及对频率响应曲线的影响• 4.4 稳定性分析• 4.5 Bode幅角频率特性第五章控制系统的稳定性分析• 5.1 稳定性的概念和判定准则• 5.2 劳斯判据• 5.3 封闭回路系统的稳定性分析• 5.4 可变结构稳定性分析第六章控制系统的性能指标与校正方法• 6.1 系统的性能指标• 6.2 模型参量的校正方法• 6.3 控制系统的改进第七章综合案例分析•7.1 综合案例1：飞机自动驾驶控制系统设计•7.2 综合案例2：钢厂过程控制系统设计•7.3 综合案例3：机器人协调控制系统设计教学评估•平时成绩：20%•期中成绩：30%•期末成绩：50%平时成绩包括课堂出勤、测验和单次实验报告。
834自动控制原理大纲
834自动控制原理大纲自动控制原理是现代控制工程学科的核心内容之一，研究对象是自动控制系统。
自动控制系统是由控制对象、控制器、执行器和传感器等组成的一个整体，通过对控制对象进行连续或离散的监测和调节，实现对系统输出进行稳定控制的一种技术手段。
一、自动控制系统的基本概念与原理1.自动控制系统的定义、分类和特点2.自动控制系统的基本结构和功能3.自动控制系统的数学模型及其表示4.自动控制系统的基本性能指标二、时间域分析方法1.系统的时域响应1.1零状态响应与零输入响应1.2自由振荡、阻尼振荡和无振荡的判据2.稳定性分析2.1系统稳定性的定义2.2稳定性的判据与判定方法3.误差分析与校正3.1静态误差的定义和分类3.2稳态误差的计算和校正方法4.系统的动态性能分析4.1时域性能指标的定义与计算4.2基本结构的动态性能分析方法三、频域分析方法1.系统的频域响应1.1传递函数与频率特性1.2频率响应曲线的绘制与分析2.系统的稳定性分析2.1稳定性的频率判据与判定方法2.2 Nyquist稳定判据和频率稳定判据3.系统的动态性能分析3.1频域性能指标的定义与计算3.2 Bode图与Nyquist图的应用四、校正与补偿设计方法1.系统的误差校正方法1.1比例控制1.2积分控制1.3比例-积分控制2.技术变换器的设计2.1等效转移函数法2.2直接模拟法2.3数字信号处理方法3.系统的补偿设计3.1校正量的选择3.2补偿网络的设计方法五、状态空间分析方法1.状态方程与状态空间模型1.1状态方程的建立1.2状态空间模型的特点和表示2.系统的状态方程求解2.1齐次状态方程的求解2.2非齐次状态方程的求解3.系统的稳定性与可控性分析3.1系统稳定性的判据和判定方法3.2系统可控性与可观性的判据和判定方法4.系统的状态反馈控制设计4.1基于状态反馈的控制系统设计思路4.2极点配置与反馈增益矩阵的选择六、相关实验与应用1.简单自动控制系统的模拟实现2.自动控制系统的参数识别与调试3.自动控制系统的初始校正与自查4.控制系统在实际应用中的案例分析以上是自动控制原理大纲的主要内容，通过对这些内容的深入学习和理解，可以掌握自动控制原理的基本概念、分析方法和设计技术，为进一步的研究和实践工作打下良好的基础。
自动控制原理教学大纲
自动控制原理教学大纲一、课程简介。
自动控制原理是控制科学与工程技术的基础课程，是现代自动控制领域的基础理论和方法。
本课程旨在使学生系统地学习自动控制领域的基本理论和方法，掌握自动控制系统的分析与设计技术，为学生进一步学习与研究自动控制领域的专业知识打下坚实的基础。
二、课程目标。
1. 理解自动控制系统的基本概念和基本原理；2. 掌握自动控制系统的数学建模方法；3. 掌握自动控制系统的分析与设计方法；4. 熟悉自动控制系统的常用控制器设计方法；5. 了解自动控制系统的先进控制方法。
三、课程内容。
1. 自动控制系统基本概念。
（1）自动控制系统的定义和基本组成；（2）自动控制系统的分类及特点；（3）自动控制系统的基本结构和工作原理。
2. 自动控制系统的数学建模。
（1）自动控制系统的数学描述；（2）自动控制系统的传递函数表示；（3）自动控制系统的状态空间表示。
3. 自动控制系统的分析方法。
（1）自动控制系统的时域分析方法；（2）自动控制系统的频域分析方法；（3）自动控制系统的根轨迹法和Nyquist法分析。
4. 自动控制系统的设计方法。
（1）自动控制系统的根据性能指标的设计方法；（2）自动控制系统的稳定性设计方法；（3）自动控制系统的鲁棒性设计方法。
5. 自动控制系统的控制器设计方法。
（1）自动控制系统的比例、积分、微分控制器设计；（2）自动控制系统的PID控制器设计；（3）自动控制系统的先进控制器设计。
四、教学方法。
1. 采用理论教学与实践教学相结合的教学方法；2. 通过案例分析和实例演示，加深学生对自动控制原理的理解；3. 开展实验教学，培养学生实际动手能力；4. 鼓励学生参与讨论，提高学生的分析和解决问题的能力。
五、教学评估。
1. 平时成绩占30%，主要包括课堂作业、实验报告等；2. 期中考试占30%，主要考察学生对基本理论和方法的掌握程度；3. 期末考试占40%，主要考察学生对整个课程内容的全面掌握程度。
自动控制原理考研大纲
自动控制原理考研大纲
自动控制原理是控制工程领域的一门基础课程，旨在介绍自动控制的基本概念、理论和方法。
该课程通常包括以下内容：
1. 控制系统的基本概念：介绍自动控制系统的定义、组成和基本要素，包括被控对象、传感器、执行器、控制器等。
2. 信号与系统：介绍连续时间和离散时间信号的表示方法、重要性质和常用变换，如傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换。
3. 传递函数与状态方程：介绍线性时不变系统的传递函数和状态方程的概念及其相互转换的方法，以及这些表示方法在系统分析和设计中的应用。
4. 时域分析方法：介绍时域响应分析的方法，如阶跃响应、脉冲响应和频率响应分析，以及这些方法在系统性能评价和参数调整中的应用。
5. 频域分析方法：介绍频域响应分析的方法，如频率响应曲线、波特图和奈奎斯特图，以及这些方法在系统稳定性和稳定裕度分析中的应用。
6. 非线性控制系统：介绍非线性控制系统的特点和分析方法，如构造相平面图、极限环分析和决策环分析，以及这些方法在非线性系统的稳定性和摆动特性分析中的应用。
7. 系统设计原理：介绍自动控制系统的设计原则和方法，包括
反馈控制系统的校正设计、校正器的设计和模式选择方法。
8. 控制器的设计与调节：介绍PID控制器的设计原理和调节方法，包括根轨迹和频率响应法，并介绍现代控制理论中的一些常用方法，如状态反馈、观测器和最优控制。
除了上述内容，考研大纲还可能包括其他相关的内容，具体以考纲为准。
自动控制原理作为控制工程的基础课程，对于进一步学习和研究控制工程以及其他相关领域（如机械、电子、通信等）都具有重要的意义和应用价值。
自动控制原理教学大纲
自动控制原理教学大纲一、课程简介自动控制原理是现代工程领域中的重要基础课程，通过本课程的学习，学生将掌握控制系统的基本原理、模型建立方法、稳定性分析与设计技术等内容，为将来从事相关工程领域的研究和工作打下坚实的基础。
二、教学目标1. 理解控制系统的基本概念和重要原理；2. 学习控制系统的数学建模方法，掌握各类控制系统的数学模型；3. 掌握控制系统的稳定性分析方法与稳定性判据；4. 学习控制系统的设计方法，包括比例积分微分（PID）控制器设计等；5. 能够运用所学知识解决相关工程问题，具备进一步深造的基础。
三、教学内容1. 控制系统基本概念1.1 控制系统的定义和分类；1.2 控制系统的基本组成及功能；1.3 控制系统的基本结构和工作原理。
2. 控制系统数学建模2.1 连续时间系统的数学建模方法；2.2 离散时间系统的数学建模方法；2.3 线性时不变系统的数学模型建立。
3. 控制系统的稳定性分析3.1 稳定性的定义与判据；3.2 时域分析方法；3.3 频域分析方法。
4. 控制系统的设计方法4.1 比例控制（P控制）；4.2 积分控制（I控制）；4.3 微分控制（D控制）；4.4 PID控制器设计。
5. 控制系统的应用5.1 控制系统在电气、机械、航空等领域的应用；5.2 控制系统在自动化生产线、机器人控制等方面的应用。
四、教学方法1. 理论讲解：通过教师授课、课件演示等方式，给予学生理论知识的系统学习。
2. 实例分析：通过案例分析、仿真实验等方式，帮助学生理解理论知识在实际问题中的应用。
3. 课堂互动：鼓励学生积极参与课堂讨论、提问等活动，加深对知识的理解。
4. 实践操作：组织学生进行相关控制系统设计、仿真实验等实践操作，提高实际应用能力。
五、评估方式1. 平时表现：课堂参与度、作业完成情况等；2. 期中考试：主要考察基础知识的掌握情况；3. 期末考试：综合考察学生对整个课程知识的掌握情况；4. 实验报告：针对控制系统设计实验等实践环节的评估。
834自动控制原理大纲
834自动控制原理大纲一、引论1.自动控制的定义和概述2.自动控制在工程中的应用和重要性3.自动控制的基本概念和术语二、数学建模1.控制系统的数学建模方法：微分方程、差分方程和传递函数法2.电气、机械、热力等典型系统的数学建模3.稳定性分析和性能指标的数学表达式三、反馈控制系统的基本原理1.反馈控制系统的构成和工作原理2.理想反馈控制系统的数学分析3.闭环控制系统的稳定性和稳态误差分析4.可控系统和不可控系统的判定方法四、传递函数法分析与设计1.纯时延系统的特点和传递函数表示2.传递函数法的基本原理和步骤3.传递函数法在稳态误差分析中的应用4.一阶、二阶、高阶系统的传递函数表示和稳态特性分析5.传递函数法在控制系统的设计中的应用五、根轨迹法分析与设计1.根轨迹法的基本原理和步骤2.根轨迹的形状和性质3.根轨迹法在稳态误差分析中的应用4.根轨迹法在控制系统的设计中的应用5.根轨迹法在稳定性和性能指标分析中的应用六、频率域分析与设计1.频率响应函数的定义和性质2.频率域分析的基本原理和步骤3. Bode图的绘制和解读4.频率域分析在稳定性和性能指标分析中的应用5.频率域分析在控制系统的设计中的应用七、PID控制器和校正1.PID控制器的定义和性质2.PID控制器的校正方法：试控、校正加和法等3.校正方法的设计原则和步骤4.PID控制器在控制系统中的应用和调试八、现代控制理论1.状态空间分析和设计的基本原理2.可控性和可观性的判定方法3.传递函数与状态空间之间的转换方法4.线性二次型调节器的设计方法九、模糊控制理论1.模糊控制的概念和基本原理2.模糊控制器的结构和运行方式3.模糊控制在实际系统中的应用4.模糊控制的设计方法和调试技巧十、自适应控制理论1.自适应控制的概念和基本原理2.参数自适应控制和模型参考自适应控制的方法3.自适应控制在实际系统中的应用和调试技巧4.自适应控制的优缺点和发展趋势十一、智能控制理论1.人工神经网络的基本结构和工作原理2.遗传算法的基本原理和应用方法3.智能控制在实际系统中的应用案例4.智能控制的优缺点和发展趋势以上是自动控制原理大纲的一个概览，可以根据需要进行扩展和细化，以适应教学内容的深入和实践应用的要求。
807自动控制原理大纲
807自动控制原理大纲一、概述1.1自动控制的定义和作用1.2自动控制的历史发展1.3自动控制的基本原理二、控制系统的组成2.1控制系统的基本组成2.2控制系统的基本结构2.3控制系统的分类三、控制系统的性能指标3.1稳定性3.2灵敏度3.3鲁棒性3.4响应时间3.5峰值过度3.6稳态精度四、信号与系统4.1信号的基本概念4.2系统的基本概念4.3信号与系统的数学描述五、控制系统的数学建模5.1时域建模方法5.2频域建模方法5.3因果模型和非因果模型六、闭环控制系统6.1闭环控制系统的基本原理6.2闭环控制系统的性能分析6.3负反馈控制系统的稳态特性6.4负反馈控制系统的动态特性七、控制器设计7.1控制器的基本结构7.2控制器的设计方法7.3PID控制器的设计7.4控制器的调节方法八、稳态误差分析8.1稳态误差的概念8.2稳态误差的求解方法8.3稳态误差的改善方法九、系统鲁棒性分析9.1系统鲁棒性的定义9.2系统鲁棒性的评估方法9.3系统鲁棒性的提高方法十、现代控制理论10.1状态空间分析法10.2零极点分布10.3鲁棒控制理论10.4非线性控制理论十一、应用案例分析11.1温度控制系统11.2液位控制系统11.3机械控制系统结语：自动控制原理是控制工程的基础，通过深入研究自动控制原理，可以更好地理解和应用控制系统，在实际工程中解决实际问题。
同时，随着科技的不断发展和进步，自动控制原理也在不断演化和完善，为人们的生活带来了更多的便利和效益。
希望本大纲能够帮助读者更好地理解和应用自动控制原理，促进控制工程的迅速发展和进步。
自控原理教学大纲
自控原理教学大纲
自控原理是控制工程中的基础课程之一，教学大纲通常包含以下内容：
1. 课程简介和基本概念：介绍自控原理的基本概念、发展历史、应用范围和重要性，概述控制系统的基本原理和组成部分。
2. 数学工具：包括微积分、微分方程、线性代数等数学工具的基本概念和应用，为后续控制系统建模和分析提供数学基础。
3. 控制系统的基本组成：介绍控制系统的基本组成部分，包括传感器、执行器、控制器、反馈回路等，以及它们在控制系统中的作用和相互关系。
4. 控制系统建模与传递函数：介绍控制系统的建模方法，包括拉普拉斯变换、传递函数表示等，用于描述系统的动态特性和稳定性。
5. 时域分析：介绍控制系统在时域中的分析方法，包括单位脉冲响应、步跃响应、稳态误差分析等，用于评估系统的动态性能和稳定性。
6. 频域分析：介绍控制系统在频域中的分析方法，包括频率响应、波特图、根轨迹等，用于评估系统的频率特性和稳定性。
7. 经典控制器设计：介绍PID控制器和经典控制器设计的基本原理、参数整定方法和应用，以及控制器在系统中的作用。
8. 稳定性分析：讲解控制系统的稳定性分析方法，包括Routh-Hurwitz准则、Nyquist准则、极点位置和稳定性等概念。
9. 根轨迹法和频率响应设计：详细讲解根轨迹法和频率响应法用于控制系统设计的原理和应用。
10. 现代控制理论概述：简要介绍现代控制理论的基本概念，包括状态空间分析、最优控制、鲁棒控制等。
这些内容构成了自控原理教学大纲的核心部分，目的是使学生掌握控制系统的基本原理、分析方法和设计技术，为他们进一步深入学习和实践提供基础。
具体的教学大纲可能会根据不同学校或教师的教学理念和教学目标有所不同。
完整版自动控制原理教学大纲
完整版自动控制原理教学大纲一、基本信息1.课程名称：自动控制原理2.学时：48学时3.学分：3学分二、课程目标本课程的目标是让学生掌握自动控制的基本概念、原理和方法，了解常见的控制系统的设计与分析，并具备解决工程实际问题的基本能力。
三、课程内容1.自动控制概述-自动控制的定义与发展-自动控制系统的基本组成-自动控制系统的分类与应用2.信号与系统-信号的分类与表示-基本信号的性质与处理方法-系统的数学描述-系统的时域与频域分析3.闭环控制系统-闭环控制系统的定义与特点-闭环系统的数学模型-闭环系统的性能指标与评价方法-闭环系统的稳定性与稳态误差-常见的闭环控制器设计方法4.开环控制系统-开环控制系统的定义与特点-开环系统的数学模型-开环系统的稳定性与稳态误差-常见的开环控制器设计方法5.联立方程与传递函数-多变量系统的联立方程-传递函数的定义与性质-多输入多输出系统的传递函数表示方法6.系统的时域性能指标-响应的时间特性-系统的稳态误差分析-超调量与振荡周期-系统的阻尼比与自然频率7.根轨迹法与频率法-根轨迹法的基本原理与应用-频率法的基本原理与应用-根轨迹法与频率法的综合应用8.PID控制器与系统校正-PID控制器的定义与结构-PID控制器的参数调节方法-系统的校正与补偿四、教学方法1.理论讲授：通过课堂教学向学生传授自动控制的基本概念、原理和方法。
2.实例演示：通过实例演示，帮助学生理解和应用所学的知识。
3.实验操作：安排实验操作，培养学生的实际动手能力和问题解决能力。
4.讨论与交流：鼓励学生进行讨论与交流，加深对自动控制原理的理解。
五、评价方式1.平时表现：包括出勤情况、课堂参与度等。
2.作业与实验报告：要求学生按时完成作业和实验，并提交相应的报告。
3.期中考试：进行一次期中考试，考察学生对自动控制原理的掌握程度。
4.期末考试：进行一次期末考试，考察学生对整个课程的综合理解和应用能力。
六、参考教材1.《自动控制原理教程》（第五版），胡寿松，清华大学出版社2.《自动控制原理》（第八版），奚振中，高等教育出版社3.《自动控制原理与应用》（第九版），朱小丹，机械工业出版社七、备注根据实际教学进度和学生背景，可适当调整课程内容、教学方法和评价方式。
自动控制原理大纲
《自动控制原理》课程教学大纲课程编号：课程名称：自动控制原理英文名称：Automatic Control Theory课程类型:专业必修课总学时：63讲课学时：45 上机学时：18学分：2.5（0.5）适用对象：能源动力及其自动化专业先修课程：高等数学、大学物理、积分变换、电路、数字电子技术、模拟电子技术一、课程性质、目的和任务本课程为能源动力及其自动化专业的主要专业基础课程之一，目的是使学生掌握负反馈控制原理、控制系统数学模型的建立和系统性能分析、设计的基本方法，培养学生分析和设计自动控制系统性能的基本能力并能满足其它后续专业课程对自动控制理论知识的需要。
二、教学基本要求本课程采用时域法、根轨迹法和频率特性法对自动控制系统的性能进行分析和设计，学完本课程应达到以下基本要求。
1．掌握负反馈控制原理掌握负反馈控制原理，能够分析负反馈控制系统的调节过程并画出相应的控制系统方框图。
了解控制系统的基本构成和分类。
2．熟悉建立控制系统数学模型的方法熟悉用拉氏变换法求解线性系统微分方程的基本方法。
掌握控制系统传递函数、动态结构图建立和简化方法。
3．熟悉运用时域分析法分析系统性能的方法掌握典型二阶系统的单位阶跃响应以及性能指标的求取。
掌握用劳斯代数稳定判据判断系统的稳定性的方法。
掌握求系统的稳态误差及误差系数的方法。
4．熟悉用根轨迹分析法分析控制系统性能的方法掌握根据系统开环传递函数的零、极点分布绘制闭环系统根轨迹图的基本方法。
根据根轨迹图分析控制系统的性能。
了解开环零、极点对系统性能的影响。
5．熟悉频率分析法分析控制系统性能的方法熟悉典型环节频率特性的求取以及频率特性曲线，掌握系统开环对数频率特性曲线、极坐标曲线绘制的基本方法。
了解根据开环对数频率特性曲线分析闭环系统性能的方法。
熟悉用奈奎斯特稳定判据判断系统稳定性的方法。
掌握稳定裕度的计算方法。
6．熟悉非线性控制系统的分析方法了解非线性控制系统的特点和常见非线性特性。
自动控制原理教学大纲 (自动化专业)
《自动控制理论A》课程教学大纲课程名称：自动控制理论A英文名称：Automatic Control Theory A课程代码：190807439学分/学时：3.5学分60学时（其中理论52学时、实验8学时）开课学期：第4学期适用专业：自动化专业先修课程：大学物理、电路分析基础、模拟电子技术等后续课程：自动化专业综合设计、自动化专业生产实习、自动化专业毕业设计等课程负责人：开课单位：电气与电子信息学院一、课程性质和课程目标1.课程性质自动控制理论是自动化、轨道交通信号与控制、电气工程及其自动化等专业的一门重要的专业基础必修课。
通过本课程学习，使学生掌握自动控制理论的基本知识，具备应用控制的思想分析问题的意识，能够利用自动控制理论的相关知识分析、设计实际控制系统的能力，为后续控制类专业课程打下重要的基础。
2.课程目标课程目标1：掌握系统数学模型的建立方法。
课程目标2：掌握模拟控制系统分析的时域法、根轨迹法、频域法，离散控制系统的分析方法，掌握每种方法下对系统稳定性、准确性、快速性指标的计算。
课程目标3：了解PID控制规律，掌握控制系统校正的串联超前、滞后、滞后-超前等手段，改善控制系统性能指标。
课程目标4：通过使用MA TLAB/SIMULINK仿真平台结合控制理论演示控制系统搭建与分析，掌握仿真平台分析控制系统的手段，拓展学生对控制理论的自我研究与探索。
课程目标5：能根据提供的实验设备，搭建实验对象，在实验中验证控制系统分析的不同方法，通过调节调节器，改善系统性能指标并能对实验数据进行分析和解释，得出有效结论。
二、课程目标与毕业要求指标点的对应关系三、教学内容、教学方式（环节）与课程目标的关系四、教学方法及手段本课程以课堂讲授为主，结合实验和作业共同实施，辅以自学。
1. 课堂讲授(1) 采用多媒体教学与板书教学相结合，以老师讲授为主，并辅以课堂讨论、多媒体演示等教学手段，提高课堂教学信息量，增强学生的学习积极性和主动性。
834自动控制原理大纲
834自动控制原理大纲自动控制原理是控制工程的基础课程之一，它研究了自动控制系统的基本原理和方法。
下面是一个可能的大纲，用于概括自动控制原理的主要内容：1. 引言。
1.1 自动控制的概念和应用领域。
1.2 自动控制的发展历程。
2. 数学建模。
2.1 控制系统的基本组成部分。
2.2 信号与系统的数学描述。
2.3 状态空间描述法。
3. 时域分析。
3.1 传递函数与系统响应。
3.2 稳定性分析。
3.3 误差分析与稳态性能。
4. 频域分析。
4.1 傅里叶变换与频谱分析。
4.2 传递函数的频域特性。
4.3 系统的频域响应。
5. 控制器设计。
5.1 PID 控制器。
5.2 根轨迹法。
5.3 频率响应法。
6. 系统校正。
6.1 开环校正。
6.2 闭环校正。
6.3 系统校正的实际应用。
7. 多变量控制。
7.1 多变量系统的数学建模。
7.2 多变量控制器设计方法。
7.3 多变量系统的稳定性分析。
8. 高级控制技术。
8.1 模糊控制。
8.2 自适应控制。
8.3 预测控制。
9. 控制系统的性能评价与优化。
9.1 控制系统的性能指标。
9.2 控制系统的优化方法。
9.3 控制系统的鲁棒性分析。
10. 实际应用与案例分析。
10.1 工业控制系统的实际应用。
10.2 控制系统故障诊断与维护。
这个大纲涵盖了自动控制原理的主要内容，从数学建模到控制器设计，再到系统校正、多变量控制、高级控制技术以及控制系统的性能评价与优化等方面。
通过学习这门课程，学生将能够掌握自动控制系统的基本原理和方法，并能够应用于实际工程中。
848自动控制原理考研大纲
848自动控制原理考研大纲摘要：一、前言二、自动控制原理基本概念1.自动控制系统的定义2.自动控制系统的基本组成3.自动控制原理的研究内容三、自动控制系统的数学模型1.微分方程模型2.传递函数模型3.状态空间模型四、自动控制系统的稳定性分析1.稳定性的定义2.稳定性判据3.稳定性分析方法五、自动控制系统的稳态误差分析1.稳态误差的定义2.稳态误差分析方法3.稳态误差与系统参数的关系六、自动控制系统的动态性能分析1.动态过程的描述2.动态性能指标3.动态性能分析方法七、自动控制系统的调节器设计1.调节器的设计原则2.比例- 积分- 微分（PID）调节器设计3.其他类型调节器设计八、现代控制理论简介1.状态反馈控制系统2.输出反馈控制系统3.最优控制系统九、自动控制系统应用案例1.温度控制系统2.飞行控制系统3.电力系统稳定器十、考研大纲总结与建议正文：【前言】自动控制原理作为控制科学与工程学科的基础课程，广泛应用于各个领域。
本考研大纲旨在帮助考生掌握自动控制原理的基本概念、数学模型、稳定性分析、稳态误差分析、动态性能分析、调节器设计等核心内容，以提高考研成绩。
【自动控制原理基本概念】自动控制系统是一种通过控制器对被控对象进行调节，使其输出满足预设要求的系统。
它由控制器、被控对象、反馈装置三部分组成。
自动控制原理主要研究系统的建模、稳定性、稳态误差和动态性能等方面的问题。
【自动控制系统的数学模型】自动控制系统的数学模型包括微分方程模型、传递函数模型和状态空间模型。
其中，微分方程模型描述系统的动态过程；传递函数模型便于分析系统的稳定性；状态空间模型能够全面描述系统的状态和动态性能。
【自动控制系统的稳定性分析】稳定性是评价自动控制系统性能的重要指标。
稳定性分析包括稳定性定义、稳定性判据和稳定性分析方法。
稳定性定义主要有稳定平衡状态、稳定过渡过程等；稳定性判据有根轨迹法、频率响应法等；稳定性分析方法有极点配置法、观测器设计等。
《自动控制原理》教学大纲
《自动控制原理》教学大纲一、课程名称：自动控制原理二、课程性质：专业基础课三、学时：51学时四、学分：3学分五、适用专业：自动化、电气工程及其自动化、机械工程及其自动化等六、先修课程：高等数学、线性代数、电路分析、信号与系统七、教学目标：1. 掌握自动控制系统的基本原理和基本概念，了解自动控制系统的历史发展和现状。
2. 熟练掌握控制系统的数学模型建立方法，包括微分方程、传递函数、状态空间等。
3. 熟练掌握控制系统的性能分析方法，包括频率响应法、根轨迹法、Nyquist法等。
4. 熟练掌握控制系统的设计方法，包括PID控制器设计、根轨迹法设计、状态反馈法设计等。
5. 熟练掌握控制系统的仿真和实验方法，包括MATLAB/Simulink仿真、实验室设备操作等。
6. 培养学生的创新能力和实际工程应用能力，为学生进一步学习相关专业课程和从事工程技术工作打下坚实的基础。
八、教学内容：1. 自动控制系统的基本概念和基本原理2. 控制系统的数学模型建立方法- 微分方程建模- 传递函数建模- 状态空间建模3. 控制系统的性能分析方法- 频率响应法- 根轨迹法- Nyquist法4. 控制系统的设计方法- PID控制器设计- 根轨迹法设计- 状态反馈法设计5. 控制系统的仿真和实验方法- MATLAB/Simulink仿真- 实验室设备操作6. 自动控制系统的应用实例九、教学方法：1. 采用讲授、讨论、案例分析等多种教学方法，注重理论与实际相结合。
2. 利用MATLAB/Simulink软件进行控制系统的仿真实验，提高学生的实践能力。
3. 通过课堂讨论、小组合作等方式，培养学生的团队协作能力和沟通能力。
十、考核方式：1. 平时成绩（30%）：包括课堂表现、作业、实验报告等。
2. 期中考试（20%）：测试学生对本学期所学内容的掌握程度。
3. 期末考试（50%）：测试学生对本课程全部内容的掌握程度。
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自动控制原理教学大纲
自动控制原理
课程性质：专业技术基础课程
开设学期学时分配：第5学期
适用专业及层次：自动化、测控技术及仪器等工科类大学本科
先行、后继课程情况：先行课：工程数学１、２，电工、电子技术基础等
后继课：过程控制工程，运动控制系统等
推荐参考书：
1．《现代控制工程》绪方胜彦著（卢伯英佟明安罗维铭译）科学出版社
2．《自动控制原理与系统》上、下册清华大学吴麒等国防工业出版社
3.《自动控制原理》孙德宝主编化学工业出版社
4．《自动控制原理》天津大学李光泉主编机械工业出版社
5．《自动控制理论》侯夔龙主编西安交通大学出版社
6．《现代控制工程》第三版 [美] Katsuhiko Ogata 著
卢伯英于海勋等译电子工业出版
一、课程目的及要求：
本课程是自动化专业及其相关专业的一门主要技术基础课，是与后续专业课紧密相关的一门理论性较强的课程。
重点在于学习反馈控制系统的基本理论及基本方法，掌握控制系统的分析，设计方法和技能，并能在后续专业课中应用其理论及方法进行分析和设计控制系统的任务。
本课程重点是线性、连续系统的基本理论，以掌握时域法、根轨迹法和频域法三大经典方法为基本要求。
又本着适当扩充现代控制理论的思想，要求掌握状态空间分析法的基本方法和简单应用。
对于非线性系统和离散时间系统的分析方法有一定程度的了解。
本课程教学学时数为90学时。
二、课程内容及学时分配：
第一章概述（3学时）介绍本课程研究的课题及方法，明确本课程的目的，介绍自动控制系统的基本原理与方式，控制系统的组成及系统的分类。
1．本课程研究课题及方法
1）自动控制系统的概念及在国民经济中的作用
2）研究对象及课题
3）自动控制理论的发展概况，经典理论与现代理论及其关系
4）课程的内容及特点
2．控制系统简介
1）控制系统的基本组成
2）控制系统的常用术语
3）自动控制系统示例
4）自动控制系统的分类
5）对自动控制系统的基本要求
第二章控制系统的数学模型（10 学时）介绍数学模型的概念，数学模型在分析、研究系统中的重要性，讲解常用的建模方法。
1．系统的静态和动态特性
静态、动态特性的概念，动态特性在系统分析研究的作用以及数学描述
2．控制系统的时域数学模型
1）控制系统微分方程的建立
2）非线性微分方程的线性化
3．控制系统的复域数学模型
1）传递函数的定义和性质
2）典型环节及其传递函数
3．控制系统的结构图与信号流图
1）系统结构图的组成和绘制
2）结构图的等效变换和简化
3）信号流图的组成及性质
4）梅逊增益公式
4．动态特性的实验测定法
1）测试原理及方法
2）实验结果的数据处理
第三章线性系统的时域分析法（12 学时）本章着重讨论标准二阶系统的阶跃响应，明确系统的特征参数与性能指标的关系。
通过对系统阶跃响应的分析，明确系统稳定的充要条件，掌握时域判稳方法。
1．系统时间响应的性能指标
1）典型输入信号
2）动态过程与稳态过程
3）动态性能与稳态性能
2．一阶系统的时域分析
3．二阶系统的时域分析
1）二阶系统数学模型的标准形式
2）二阶系统的瞬态响应和稳态响应
3）系统参数与特征根及瞬态响应的关系
4．高阶系统的时域分析
1）高阶系统的单位阶跃响应
2）闭环主导极点
5．线性系统的稳定性分析
1）系统稳定的充分必要条件
2）劳斯—赫尔维茨稳定判据
6．线性系统的稳态误差计算
1）误差与稳态误差
2）系统类型与静态误差系数
第四章线性系统的根轨迹法（7 学时）着重讨论根轨迹图的绘制，明确闭环传递函数极点与瞬态响应的关系，了解改变开环增益，增加开环传递函数零、极点对系统质量的影响。
1．根轨迹法的基本概念
1）闭环零、极点与开环零、极点之间的关系
2）根轨迹方程
2．根轨迹绘制的基本法则
3．广义根轨迹
1）参数根轨迹
2）零度根轨迹
4．系统性能的分析
第五章线性系统的频域分析法（15 学时）明确频率特性的基本概念，幅相频率特性曲线和对数频率特性曲线的绘制方法，熟练掌握典型环节的频率特性，掌握奈魁斯特稳定判据，稳定裕度的概念和计算。
1．频率特性
1）频率特性的基本概念
2）频率特性的几何表示法
2．开环系统的典型环节分解和开环系统频率特性曲线的绘制
1）典型环节的频率特性
2）开环幅相频率特性曲线的绘制
3）开环对数频率特性曲线的绘制
3．奈魁斯特稳定判据
4．稳定裕度
1）相角裕度
2）幅值裕度
5．闭环系统的频域性能指标
第六章线性系统的校正方法（6 学时）掌握控制系统的基本控制规律，校正的基本方式，常用校正装置的特性。
1．系统的设计与校正问题
1）性能指标
2）校正方式
3）基本控制规律
2．常用校正装置及其特性
1）无源校正装置
2）有源校正装置
3．串联校正
1）串联超前校正
2）串联滞后校正
3）串联滞后—超前校正
4．反馈校正
第七章线性离散系统的分析与校正（10 学时）掌握连续系统的离散化方法，采样控制系统的基本原理，采样过程和采样定理及其数学描述。
1．离散系统的基本概念
1）采样控制系统
2）数字控制系统
2．信号的采样与保持
1）采样过程及其数学描述
2）香农采样定理
3）采样周期的选取
4）信号保持
3． Z变换理论
4．离散系统的数学模型
1）描述离散控制系统的线性差分方程
2）脉冲传递函数
5．离散系统的稳定性与稳态误差
1）离散系统稳定的充分必要条件
2）离散系统的稳定性判据
3）离散系统的稳态误差
6．离散系统的动态性能分析
第八章非线性控制系统分析（10 学时）掌握描述函数的计算及分析系统稳定性的方法，以及相平面分析方法
1．非线性控制系统概述
1）非线性控制系统的特点
2）非线性控制系统的分析方法
2．常见非线性特性及其对系统运动的影响
3．相平面法
1）相平面的基本概念
2）相轨迹绘制的等倾线法
3）线性系统的相平面分析
4）非线性系统的相平面分析
4．描述函数法
1）描述函数的基本概念
2）典型非线性特性的描述函数
3）非线性系统稳定性分析的描述函数法
第九章线性系统的状态空间分析与综合（17 学时）重点掌握线性系统的状态空间描述和求解，线性系统的可控性与可观测性及状态反馈与状态观测器。
1．线性系统的状态空间描述
2．线性系统的可控性与可观测性
3．线性定常系统的状态反馈与状态观测器。