沈阳理工大学 自动控制原理大纲(2010版)-new
自动控制原理教学大纲
《自动控制原理（I）》教学大纲一、课程的性质、任务、基本要求和条件（一）课程的性质和特点自动控制原理是高校电类学科各专业的一门重要专业基础课, 是从事系统分析与设计的技术人员所必须掌握的一门专业课。
本课程的主要任务是：系统地介绍自动控制系统和反馈控制的基本概念，学习建立控制系统数学模型的基本方法，以及分析控制系统稳定性、动态性能和稳态性能的时域和频域方法，介绍校正控制系统的常用方法。
（二）本课程的基本要求1．理解自动控制系统的基本构成和基本控制原理。
2．掌握线性定常控制系统（含连续时间系统和离散时间系统）的输入输出描述（运动方程、传递函数、频率特性函数）方法，能够对简单的机电系统进行机理建模。
3．掌握线性定常系统（含连续时间系统和离散时间系统）稳定性的基本概念和常用分析方法（代数判据、根轨迹法、频率特性法）。
4．掌握线性定常连续时间控制系统的动态性能分析（二阶系统为主）和稳态性能分析。
5．了解单输入单输出系统的常用校正方法（根轨迹法和频率特性法）。
教学的重点与难点（★）第一章概述★第二章控制系统的数学描述★第三章控制系统的稳定性分析★第四章控制系统的运动性能分析第五章系统校正方法难点：控制系统不同数学模型之间的关系以及数学模型的建立，稳定性的频域分析方法.（三）本课程与相关课程的联系本课程的先修课程为《高等数学》、《电路分析》、《信号与系统》。
二、教学内容及学时分配◆各章节主要内容、重点难点第一章概述(3学时)1．1 引言：自动控制理论发展的历史简述1．2自动控制系统的构成1．3 闭环控制与开环控制1．4 控制系统的分类1.4.1 恒值调节系统和随动系统1.4.2线性系统和非线性系统1.4.3 定常系统和时变系统1.4.4 连续时间和离散系统做实验一: 闭环电压控制（单独3学时）教学目的和要求:使学生了解自动控制原理产生的历史背景及其发展简史，通过举例使学生认识反馈控制的基本概念以及开环控制与闭环控制的区别，介绍控制系统的分类方法以及本课程学习的重点。
沈阳理工大学 过程控制系统教学大纲(黄德先)
《过程控制系统》课程教学大纲课程代码：030141003课程英文名称：PROCESS CONTROL SYSTEM课程总学时：48学时讲课：40学时实验：8学时上机：0学时适用专业：自动化大纲编写（修订）时间：2010.7一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标1. 课程地位过程控制系统是自动化专业的专业必修课，也是自动化专业的学位课。
对培养学生综合分析问题、解决问题能力，提高学生处理实际问题能力具有重要的作用。
2. 教学目标针对基本任务，该课程的知识系统结构应围绕过程控制系统所涉及的技术要点和技术难点的理解与掌握来展开。
通过本课程学习，学生将达到一下要求：了解连续工业过程的生产特点及要求；应用自动控制理论、控制技术、自动化仪表和计算机控制技术来设计过程控制系统及实际工程中的有关问题；能够解决过程控制工程中的一般问题，具有分析和设计比较复杂的过程控制系统能力。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求要求学生掌握连续工业过程控制的过程建模、简单和复杂控制策略等基础知识和基本理论、PID参数整定的常用方法。
了解学科前沿，注重理论联系实际，从应用的角度，理解过程控制问题的本质，并与实际工程应用相结合，掌握分析和设计过程控制系统的方法，培养学生实践动手能力和自动化仪表的应用能力，提高学生在过程控制应用软件方面的编程技能。
（三）实施说明在讲授具体内容时，要求分清每一部分内容在课程整体中所处的地位和衔接，注重理论联系实际，使学生正确理解和区分自动化仪表控制与直接数字控制方法的异同；培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力；；同时在教学过程中要板书与多媒体结合。
（四）对先修课的要求本课程的先修课是《自动控制原理》和《现代控制理论》，在掌握自动控制原理、现代控制理论的基础上学习本课程，本课程将为课程设计和毕业设计打下基础。
（五）对习题课、实验环节的要求习题课：通过习题课的讲解和训练，使学生掌握计算方法和技巧，加深对实际控制问题的理解，提高分析问题、解决问题能力。
(完整)《自动控制原理》考试大纲概要
《自动控制原理》考试大纲一、考试对象电气工程及其自动化、测控技术与仪器等专业本科插班生二、考试目的《自动控制原理》课程考试旨在考察学生对自动控制系统的基本概念、基本原理及基本分析方法的掌握和运用,着重考察学生应用适当数学工具和基本原理，用不同方法对系统进行分析的能力.本门课程考核要求由低到高共分为“了解"、“掌握"、“熟练掌握”三个层次。
其含义：了解，指学生能懂得所学知识，能在有关问题中认识或再现它们;掌握,指学生清楚地理解所学知识(例如定理的条件与结论，公式的表述与使用范围等），并且能在基本分析和简单应用中正确地使用它们;熟练掌握，指学生能较为深刻理解所学知识，在此基础上能够准确、熟练地使用它们分析解决较为简单的实际问题。
三、考试方法和考试时间1、考试方法：(闭卷笔试）2、记分方式:百分制，满分为100分3、考试时间：120分钟4、试题总数:五大题（部分大题中含有若干个小题）5、命题的指导思想和原则命题的总的指导思想是:全面考查学生对本课程的基本原理、基本概念和主要知识点学习、理解和掌握的情况。
命题的原则是：最基本的知识一般要占60％左右，稍微灵活一点的题目要占20％左右，较难的题目要占20%左右，其中大多数是大题目。
客观性的题目占的分量较少。
6、题目类型（1）填空题(每题3分，约15分)（2)选择题（每题3分，约15分）（3）简答题(每题10分，约10分）(4)分析计算题（约40分）(5）作图题（每题10分，约20分）7、答题要求（1）简答题：只要求答出要点，如果本身所表示的意思不明确,则需要对要点稍作说明.若要点本身所表示的意思已经很明确，就无需再作说明。
（2)分析计算题：分析思路清晰,公式表述清楚；解题时思路清楚，步骤完整，格式规范化。
这类题一般按演算步骤记分,如果计算结果不对，但演算步骤对了，仍可得一定分数。
（3）作图题：要求作图步骤清楚，若图未做完，可按作图步骤得一定分数。
沈阳理工大学 PLC课程设计2010-new
课程设计教学大纲:PLC课程设计教学大纲课程编码：0322A007 周/学分：2周/4学分一、大纲使用说明本大纲根据自动化专业2010版教学计划制订（一）适用专业自动化（二）课程设计性质自动化专业必修课程（三）主要先修课程和后续课程1. 先修课程：微机原理、数字电子技术、模拟电子技术、电路、电力拖动2. 后续课程：自动控制系统、过程控制系统、计算机控制系统二、课程设计目的及基本要求PLC课程设计是工业自动化专业学生的一次PLC应用的理论和实践相结合的训练，也是本专业学生的一次基本技能的训练，对于工业自动化专业学生,其目的和基本要求：1．理论联系实际，根据实际工艺要求，掌握PLC电气控制线路的基本设计方法。
2．掌握根据控制对象和工艺控制要求，选择PLC型号。
3．充分利用PLC的各种强大功能和资源，包括硬件资源和软件资源。
4．必须掌握PLC的梯形图的设计。
5．培养分析问题和解决问题的能力。
6．常用低压电器的选择。
三、课程设计内容及安排课程设计内容为要求学生按设计任务书要求完成PLC课程设计并写出PLC课程设计和实验总结报告。
不同的课程设计题目都要求完成以下相关内容:1. 根据自选项目的控制要求，选择PLC型号。
2. PLC输入输出点的分配。
3. 自选项目的电气控制线路的设计（包括主回路和控制回路）。
4. 根据自选项目的工艺控制要求，设计PLC梯形图。
5. 电气图和梯形图的大小要按图纸幅面A4大小设计（CAD画图）。
6. 电气图形符号和文字符号要符合国家最新标准。
具体安排如下:设计: 3天试验调试 : 3天写总结报告: 2天答辩 : 2天总计 2周四、指导方式由指导教师召开课程设计动员会，进行分组，指定课程设计的题目和内容，讲解部分题目要求。
学生在规定的时间内，经过小组的协同工作和指导教师的辅导，完成题目。
最后由指导教师进行验收及评定。
五、课程设计考核方法及成绩评定1．考核方式：考查（学生通过实验操作演示，教师检查、提问，评定实验及论文成绩）。
自动控制原理教学大纲
《自动控制原理》课程教学大纲一、课程的地位、目的和任务本课程地位:自动控制原理是机械设计制造及其自动化专业的专业方向课。
自动控制技术是现代化技术中重要的一个方面，本课程主要讲述现代自动控制技术的基本原理与结构模型，自动控制系统的分析方法与设计方法，使学生具备自动化控制的基础理论知识以及实践能力。
本课程目的：通过本课程的学习,要求学生理解自动控制的基本概念，掌握简单系统的建模方法，掌握对线性定常系统的稳定性、快速性和准确性的基本分析方法以及设计和校正方法，能熟练使用根轨迹法和频率特性法分析与设计控制系统和控制器，对非线性系统也能进行初步的分析.本课程任务:1.掌握自动控制的基本概念、原理，学会对实际物理系统进行数学抽象，并用已学过的数学工具进行系统分析和综合，能灵活应用各种理论知识来解决实际问题的综合设计能力。
2.不仅为后续课程的学习奠定基础，而且直接为解决实际控制系统问题提供理论和方法，养成将来在工程实际中经常进行理性思维的习惯.3。
培养学生在掌握课程知识、概念、原理方法基础上，独立思考、独立解决问题、实验与仿真实现的能力。
二、本课程与其它课程的联系本课程的先修课是高等数学（上、下)、大学物理、电工电子技术（Ⅰ、Ⅱ)。
这些课程的学习，为本课程学习奠定数学基础和分析系统建立数学模型提供必要的电学知识。
本课程学习为后续课程的学习提供所应用的系统分析、设计的基本理论和基本方法，掌握必要的基本技能,为进一步深造打下必要的理论基础.三、教学内容及要求第一章控制系统导论教学要求：通过本章教学，使学生理解自动控制的定义、组成、基本控制方式及特点,对控制系统性能的基本要求，自动控制系统的分类，自动控制系统实例有一定掌握。
使学生对反馈控制的基本理论和方法有一全面、整体的了解。
重点:自动控制的定义、组成、基本控制方式、特点及基本要求难点：自动控制系统实例的分析教学内容：第一节自动控制的基本原理（一）自动控制技术及其应用(二)自动控制理论（三）反馈控制原理（四)反馈控制系统的基本组成(五）自动控制系统基本控制方式第二节自动控制系统示例（一)函数记录仪（二)电阻炉微型计算机温度控制系统（三)锅炉液位控制系统第三节自动控制系统的分类（一）线性连续控制系统（二）线性定常离散控制系统（三)非线性控制系统第四节自动控制系统的基本要求（一）基本要求的提法(二）典型的外作用第二章控制系统的数学模型教学要求:通过本章教学，要求学生掌握拉普拉斯变换的概念、定理及拉普拉斯反变换的数学方法；了解数学模型的概念、表达方式，建模的方法；掌握微分方程的建立、典型元部件及其传递函数、结构图及化简、信号流图和梅森公式，控制系统传递函数的表示方法，学会对一般的机电系统等进行机理建模。
自动控制原理考试大纲
自动控制原理考试大纲考试要求：带计算器第一章：控制系统的一般概念1、自动控制的基本方式；自动控制系统的分类；控制系统的基本要求;2、线性与非线性系统的定义。
第二章：控制系统数学模型1、一般控制系统微分方程式建立的方法；非线性运动方程式的线性化; 控制系统的传递函数；控制系统方框图及其简化；2、信号流图以及梅森增益公式。
第三章：线性系统的时域分析1、典型输入信号；一阶系统的时域分析；二阶系统的时域分析；线性系统的稳定性与稳定判据；反馈系统的误差与偏差；反馈系统的稳态误差及计算；掌握二阶系统性能指标的计算。
2、理解ROUth判据。
第四章：根轨迹法1、绘制根轨迹的基本原则；典型反馈系统的根轨迹分析；2、180度根轨迹；典型反馈系统根轨迹绘制。
第五章：线性系统的频域分析1、典型环节的频率响应；对数频率特性；典型环节的BOde图绘制；开环系统与闭环系统的频率响应；NyqUiSt稳定判据；2、控制系统的相对稳定性；频率指标和时域指标间的关系；相角裕度和幅值裕度的计算。
第六章：控制系统的综合与校正1、控制系统校正的目的及串联校正，反馈校正的区别与选择；基本控制规律分析；2、超前校正参数的确定；迟后校正参数的确定。
第九章：线性系统的状态空间分析与综合（所占比例不超过20%）1、状态变量及状态空间表达式；状态空间表达式的状态变量图；状态空间表达式的建立；状态空间表达式的线性变换；2、可控性定义；线性定常系统的可控性判别；线性连续定常系统的可观性；离散时间系统的可控性和可观性；对偶关系；可控标准型和可观标准型；传递函数的实现；3、线性反馈控制系统的基本结构和特性；极点配置；4、稳定性定义；李雅普诺夫第一方法和第二方法；李雅普诺夫方法在线性系统中应用；李雅普诺夫方法在非线性系统中应用。
主要参考书：《自动控制原理》（第六版）胡寿松主编，科学出版社，2013年版；涵盖本复习大纲的任何其他相关教材均可作为复习参考书。
《自动控制原理》考试大纲
（一）试卷满分为150分。
（二）内容比例控制系统的数学模型约30分反馈控制系统的性能指标约30分反馈控制系统的稳定性约25分根轨迹分析和设计系统的方法约20分频率响应约30分校正网络的设计约15分（三）题型比例计算题约占40％分析题约占60％第二部分考查的知识范围一、控制系统理论的基本概念控制系统是由各部件互联而形成的一个系统结构，并能够提供所期望的响应。
开环控制系统是利用调节装置直接控制过程；闭环控制系统是将系统的输出测量反馈并将该反馈信号与期望的输出进行比较的系统。
二、动态系统的数学模型（一）物理系统的数学模型、线性化、Laplace变换数学模型是分析和设计控制系统的基础。
由于所考察的系统在性质上是动态的，所以描述方程通常是微分方程。
如果能够线性化这些方程，那么就可以使用Laplace变换简化求解方法。
（二）线性系统的传递函数线性系统的传递函数定义为所有初始条件假定为零时的输出变量Laplace 变换与输入变量Laplace变换之比。
系统(或元件)的传递函数描述了所考虑系统的动态关系。
（三）方块图模型和信号流图模型方框图描述了系统变量之间的关系。
方框图由单向功能块组成，它表示变量间的传递函数。
信号流图是由节点和连接它们的若干有向支路组成的，它是一组线性关系的图解表示法。
可以采用MASON增益公式对获得系统的传递函数。
（四）状态变量、状态微分方程和状态流图模型系统状态是指表示系统的一组变量，若已知这组变量、输入信号和描述系统动态特性的方程，就可以完全确定系统未来的状态和输出响应。
状态微分方程将系统状态的变化率与系统状态和输入信号联系起来，线性系统的输出则通过输出方程把状态变量和输入信号联系起来。
状态流图可以采用相变量型状态流图和输入前馈形式型状态流图模型。
（五）状态转移矩阵和系统响应矩阵指数Φ(t) 称为为状态转移矩阵。
通过求得控制系统状态变量的时间响应可以检验系统的性能。
求解状态向量微分方程可得到系统的瞬态响应。
沈阳理工大学 电力拖动直流自动控制系统2010教学大纲-new
《电力拖动直流自动控制系统》课程教学大纲课程代码：030131015课程英文名称：DC motor speed control systems课程总学时：48 讲课：40 实验：8 上机：0适用专业：自动化专业大纲编写（修订）时间：2010.7一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标本课程是自动化专业的专业方向课。
自动控制系统在自动控制领域占有非常重要的地位，是学习交流调速系统的基础，理论性和实践性都很强。
了解各种直流调速系统的基本概念和理论，掌握各种直流调速系统的基本组成及静态和动态性能是对自动化专业学生的基本要求。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求本课程基本任务为工业现场培养能对自动控制系统进行分析、设计及调试的电气工程师。
教学目标是在学习电机学、电子学、运动控制基础、电力电子技术和自动控制理论基础上，运用所学的控制系统知识能够分析系统的工作原理，掌握设计系统的能力，能够设计直流运动控制系统，掌握调试系统的方法。
（三）实施说明由于自动控制系统是一门专业课，应注意采用循序渐进的引导方法，由浅入深，以单闭环直流调速系统为切入点，通过其静态、动态性能的分析讲解其存在的问题，从而引入双闭环系统，最后引入可逆直流调速系统。
通过由浅入深的教学方式使学生逐渐适应专业课的学习，以提高学生的积极性，取得更好的教学效果。
另外应注意由于课时的削减，一定要注意加强学生自学能力的培养。
（四）对先修课的要求该课程要求的先修课为《运动控制基础》，要求学生掌握自动控制理论和运动控制基础方面的基础知识和基本理论。
（五）对习题课、实验环节的要求为了增加学生独立思考能力，培养学生分析问题和解决问题的能力，故习题以思考题为主。
习题一定要独立完成，书写整齐，按时完成。
实践环节一定要亲自动手完成，能解决实验中出现的问题，并注意培养协作精神。
（六）课程考核方式1.考核方式：考试。
2.考核目标：在考核学生对电力拖动直流自动控制系统的基本分类、基本组成和基本原理的基础上，重点考核学生对单闭环直流调压调速系统、双闭环直流调压调速系统的动态、静态特性的分析能力和设计能力。
（完整word版）自动控制原理复习提纲（整理版）
（完整word版）自动控制原理复习提纲（整理版）《自动控制原理》课程概念性知识复习提纲详细版第一章：1.自动控制的任务（背）：是在没有人直接参与下，利用控制装置操纵被控对象，使被控量等于给定值。
2.自动控制基本方式一.按给定值操纵的开环控制二.按干扰补偿的开环控制三.按偏差调节的闭环控制3.性能要求：稳快准第二章：4.微分方程的建立：课后2.55.传递函数定义（背）线性定常系统（或元件）的传递函数为在零初始条件下，系统（或元件）的输出变量拉氏变换与输入变量拉氏变换之比。
这里的零初始条件包含两方面的意思，一是指输入作用是在t=0以后才加于系统，因此输入量及其各阶导数，在t=0-时的值为零。
二是指输入信号作用于系统之间系统是静止的，即t＝0-时，系统的输出量及其各阶导数为零。
这是反映控制系统的实际工作情况的，因为式（2-38）表示的是平衡工作点附近的增量方程，许多情况下传递函数是能完全反映系统的动态性能的。
6.结构图化简：课后2.14（结构图化简一道大题，梅森公式化简一道大题）复习要点7.几种传递函数（要求：懂得原理）一.输入信号r(t)作用下的系统闭环传递函数二.干扰信号n(t)作用下的系统闭环传递函数三.闭环系统的误差传递函数8.阶跃响应，脉冲响应，传递函数之间的关系阶跃响应：H(s)=1s 单位斜坡响应：t C （s ）=21s 单位脉冲响应：K(s)=Φ(s) 11()()()H s s K s s s =Φ?=? 211()()()t C s s H s s s=Φ?=? 综合可得 K(s)=sH(s) H(s)=s t C第三章：9.阶跃响应的性能指标有哪些，各个性能指标的意义是什么。
10.从平稳性，快速性和稳态精度三个方面，简述典型二阶欠阻尼系统结构参数，n对阶跃相应的影响。
由于欠阻尼二阶系统具有一对实部为负的共轭复特征根，时间响应呈衰减振荡特性，故又称为振荡环节。
系统闭环传递函数的一般形式为222()()2n n nC s R s s s ωζωω=++ 由于0<ζ<1，所以一对共轭复根为1,2n s j ζωω=-±d j σω-±式中，n σζω=，为特征根实部之模值，具有角频率量纲。
自动控制原理指导书
《自动控制原理》实验指导书（适用于11、12级自动化、测控技术与仪器专业、电气工程及其自动化）沈阳理工大学应用技术学院2010年10月实验一认识性实验 (3)——仿真软件入门 (3)实验二典型环节的模型电路和软件仿真 (7)实验三积分环节、微分环节和的模拟仿真 (9)实验四一阶系统的阶跃响应 (14)实验五二阶系统阶跃响应 (17)实验六控制系统稳定分析 (22)实验七控制系统的稳态误差分析 (26)实验八一阶系统频率特性测量 (31)实验一认识性实验——仿真软件入门一、实验目的1.了解和熟悉仿真软件Multisim的基本功能和使用方法。
2.掌握在仿真软件Multisim平台上绘制电路图和进行仿真实验。
二、实验内容1、线性电阻软件的伏安特性曲线测试(1)单击计算机的Mulitsim图标进入基本界面。
(2)用鼠标单击仿真软件基本界面上面的真实元件工具条中的“Basic”按钮，如图1所示，在弹出的的对话框“Family”栏下选取“RESISTOR(电阻)”,再在“Component”栏下选取“3000hm 5%”的电阻，如图2所示，最后点对话框的右上角的”OK”按钮，将电阻调入电路窗口。
图1(3)按工具条中的“Source（电源）”按钮，在“Family”栏中选取“POWER_SOUCERS”，再在“Component”栏下选取“DC_POWER”，将直流电源调入电路窗口。
(4)按上述方法，再选取“GROUND”，将底线符号调入窗口。
(5)在窗口右侧的虚拟仪表中调用“Multimeter（数字万用表）”，放入电路窗口中。
(6)按下图3连成电路，最后按界面右上角的“仿真开关”进行仿真，观察两块万用表的数值。
图32、RC 振荡电路(1)按上述选取电路器件的方法选取划线变阻器、电源、电容、开关、接地、示波器，接成如图4的电路图。
图4(2)观察示波器的波形，将波形的变化图画在实验报告中。
3、555定时器(1)按前面介绍的方法选取图5中所用到的电路器件，并按图5连成电路图。
沈阳理工大学 现代控制理论教学大纲
《现代控制理论》课程教学大纲课程代码：030131014课程英文名称：Modern Control Theory课程总学时：32 讲课：32 实验：0 上机：0适用专业：自动化专业大纲编写（修改）时间：2010.7一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标现代控制理论是高等工业学校自动化专业的专业基础课，主要讲授现代控制理论的基础知识，包括系统的状态方程建立及解法，系统的能控性、能观测性和稳定性等定性理论，极点配置、反馈解耦、观测器设计等综合理论，以及最优控制理论和状态估计理论。
同时，也适当地介绍了有关鲁棒控制、时滞系统反馈控制等比较前沿的知识以开阔学生视野。
它起到由基础理论课向专业课过渡的承上启下的作用。
本课程在教学内容方面除基本知识、基本理论和基本方法的教学外，还将MATLAB语言的知识穿插到教学内容中，会有利于培养学生利用计算机解决实际问题的能力。
通过本课程的学习，学生将达到以下要求：1．了解控制理论的发展历程，明确现代控制理论的主要内容；2．掌握控制系统的状态空间描述，能够求解状态方程；3．掌握线性系统的能控性与能观测性，能够用李雅普诺夫稳定性理论分析控制系统的稳定性；4．掌握状态反馈和状态观测器，了解最优控制原理和状态估计的相关内容；5．了解MATLAB在现代控制理论中的应用。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.基本知识：掌握现代控制理论的一般知识，包括系统方程的建立及解法、系统地能控性与能观测性、控制系统的稳定性分析、系统状态反馈和状态观测器等。
2.基本理论和方法：掌握控制系统的传递函数与传递函数矩阵的建立以及状态空间表达式的建立，能够队控制系统进行线性变化及离散化；线性定常系统齐次方程和非齐次方程的求解，能够求解线性时变系统状态方程；定常连续与离散系统的能控性，线性时变系统的能控性及能观测性，能控性与能观测性的对偶关系以及能控性、能观测性与传递函数矩阵的关系，系统的能控标准形和能观测标准形、系统地实现；控制系统的李雅普诺夫稳定性分析，包括稳定性的概念、李雅普诺夫稳定性理论、李雅普诺夫方法在线性与非线性系统中的应用等；状态反馈的定义及性质、极点配置、状态观测器、带状观测器的反馈系统以及线性不确定系统的鲁棒控制；了解最优控制的变分方法和最大值原理、线性二次型性能指标的最优控制；了解随机系统的描述、最小方差估计、最小二乘估计等。
自动控制原理教学大纲
自动控制原理教学大纲
教务处
一、课程性质
《自动控制原理》是一门培养学生自动控制系统分析设计能力的主干技术基础课,主要讲授自动控制系统基本知识、基本理论和基本方法,在自动化专业培养计划中,它起到由基础理论课向专业课过渡的承上启下的作用。
自动控制技术是现代化技术中重要的方面,主要讲述现代自动控制技术的基本原理与结构模型,自动控制系统的分析方法与设计方法使学生具备自动化控制的基础理论知识以及实践能力。
二、课程目标
(一)掌握自动控制的定义、组成、基本控制方式、特点及基本
要求。
(二)掌握拉普拉斯变换的概念和数学方法及定位。
(三)掌握控制系统时域分析法。
(四)掌握线性系统的稳定性分析和劳斯稳定判据。
(五)掌握线性系统稳态误差计算。
(六)掌握线性系统频率响应、频率特性和矫正方法。
三、参考学时
168学时
四、课程内容
五、教学实施建议
(一)教师在理论课的讲授过程中,力求对内容高度熟练,做到深
入浅出地讲解,引导学生逐步理解课程的重点和难点,让学生
掌握基本概念、基本理论和基本技术。
总结起来,在教学中使
用的讨论式教学、推演式教学、项目教学法、实验法、引导
教学法、情境教学法、理论联系实际的教学方法都收到了较
好的效果。
(二)注重现代教育技术手段的应用,合理地运用现代信息等手
段,可以提高教学效率、加速学生创新能力的培养。
具体做法
有使用多媒体教学、利用网络资源、使用仿真平台如MATLAB
软件的仿真实验,可以充分利用MATLAB软件的方便特性,很
直观的看到实验结果,验证课堂上学过的理论知识,节省实验
时间。
2010年沈阳理工大学机械设计制造及其自动化专业综合课考试大纲(精)
2010年沈阳理工大学机械设计制造及其自动化专业综合课考试大纲考试科目：工程力学、机械设计、电路、基本技能考试时间：150分钟(不含基本技能考试)分数分配：总分300分。
其中，工程力学40分，机械设计80分，电路80分，基本技能100分。
大纲说明：适用于机械设计制造及其自动化专业第一部分《工程力学》考试大纲一、本课程的基本要求：要求学生对刚体的平衡规律有较全面的了解，了解静力学的基本公理,掌握物体的受力分析,掌握平面汇交力系、平面力偶系的合成与平衡；掌握平面任意力系的平衡；了解滑动摩擦力系的平衡问题。
掌握杆件的强度、刚度和稳定性问题，掌握杆件在组合变形下的应力计算方法。
二、考试范围绪论物体的受力分析.力系的简化.刚体的平衡条件.第一部分静力学1. 静力学的基本公理与物体的受力分析刚体.力的概念.平衡.约束与约束力.物体的受力分析.受力图重点掌握各种约束力的确定，画物体的受力图。
2.平面汇交力系平面汇交力系的合成与平衡---几何法，力在坐标轴上的投影，平面汇交力系合成与平衡---解析法。
重点掌握平面汇交力系合成与平衡---解析法3. 力矩与平面力偶理论力矩的概念与计算，力偶及其性质，平面力偶系的合成与平衡4.平面任意力系力线平移定理，平面任意力系向已知力系的简化. 主矢与主矩，简化结果的分析.合力矩定理，平面任意力系的平衡条件与平衡方程平面平行力系的合成与平衡重点掌握平面任意力系平衡条件和平衡方程的建立5.摩擦摩擦现象，滑动摩擦，具有滑动摩擦的平衡问题。
第二部分材料力学1.绪论材料力学的任务，变形固体的基本假设内力、应力和截面法，位移、变形和应变杆件变形的基本形式2.拉伸、压缩与剪切轴向拉伸与压缩的概念和实例，拉伸或压缩时的内力和横截面上的应力材料拉伸、压缩时的力学性能，失效、安全系数和强度计算，应力集中的概念剪切和挤压的实用计算3. 扭转概念.外力偶矩计算.扭矩及扭矩图.剪切虎克定律.剪应力互等定理.应力及强度条件.变形及刚度条件重点掌握圆轴扭转时变形及变形程度的描述与计算，刚度条件的建立及相关计算。
《自动控制原理》教学大纲.doc
自动控制原理一、说明：（-）课程性质：本课程屈于计算机科学•技术专业的限选课，其教学1=1的在于使学生掌握经典控制理论的基本概念，基本原理和基本方法。
要求学生在牢固掌握控制理论基本概念的基础上，具备对简单系统进行定性分析、定量估算和动态仿其的能力，为以后专业课的学习和参加控制工程时间打下必要的基础。
本课程的先修课程为积分变换、电子技术基础、信号与系统等。
（二）教学目的：本课稈的教学，旨在使学生对经典的控制理论有较深入的了解，为深入进行理论研究和从事控制系统的设计与改造打下坚实的理论基础。
为此，通过本课程的学习，要求学牛了解典型过程的控制原理，能建立控制系统的数学模型；掌握线性常系数控制系统的吋域分析方法，频率响应分析方法，会分析系统的稳定性及动态过程；熟悉低阶系统的校止及初步设计。
（三）教学内容：1.自动控制的…般概念自动控制的基本原理与方式，自动控制系统示例，自动控制系统的分类，对自动控制系统的基本要求。
2.控制系统的数V模型建立控制系统的时域数学模型，控制系统的复数域数学模型，控制系统的结构图为信号流图，数学模型的实验测定法。
3.线性系统的时域分析方法系统时间响应的性能指标，一阶系统的时域分析，二阶系统的时域分析，高阶系统的时域分析,线性系统的稳定性分析，线性系统的稳态误差计算。
4.线性系统的根轨迹法根轨迹法的基本概念，根轨迹绘制的基本法则，广义根轨迹，系统性能的分析。
5.线性系统的频域分析法频率特性，开环系统的典型环节分解和开坏频率特性曲线的绘制，频率域稳定判定，稳定裕度，闭环系统的频域性能指标。
6.线性系统的校正方法系统的设计耳校止问题，常用校止装置及其特性，串联校正，反馈校止，复合校正。
（四）教学时数：周学时：2总学时：36（五）教学方式：本课稈采取课堂教学、课后自学少实践相结合的教学方法。
本课程作业的内容选择基于对基本理论的理解和巩固、培养综合计算和分析、判断和解决实际问题的能力的习题。
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《自动控制原理》课程教学大纲
课程代码：030332008
课程英文名称：Automatic Control Principle
课程总学时：48 讲课：40 实验：8 上机：0
适用专业：电子信息工程
大纲编写（修订）时间：2010.7
一、大纲使用说明
（一）课程的地位及教学目标
本课程是电子信息工程专业的基础选修课，是该专业在自动控制方面的基础理论和实验课程。
课程的教学目标是使学生系统地掌握古典控制理论和系统，即以微分方程和传递函数为基础对控制系统进行建模、分析和设计的方法，并通过实验加深学生对理论的认识和增强动手能力，为电子信息工程专业了解相关专业和进行交叉研究，打下必要的理论基础。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求
1、熟练掌握控制系统的基本概念；
2、深刻理解控制系统稳定性问题；
3、具有分析和解决控制系统问题的基本能力。
（三）实施说明
提高学生的基本素质，鼓励学生从被动吸收知识的状态下转化到主动索取中来，在教授具体内容时，也要求分清每一部分内容在课程整体中所处的地位，只有这样才能在大纲的具体实施中得心应手。
不应平均使用力量或对不同内容采用相同的处理方法。
教师本人的观念转变及其对课程各环节统一调配的能力，决定了教学效果的好坏。
（四）对先修课的要求
在学习本课程之前，要求学生课前预习积分变换等有关知识。
（五）对习题课、实验环节的要求
1 、每部分内容均安排习题及思考题。
通过作业使学生能够对学习的内容真正做到消化理解，也可以提高学生分析和解决问题的能力。
2、开设实验课。
通过实验使学生亲自动手了解系统的模拟、性能测试方法及系统性能与参数的关系，增加学生的感性认识。
（六）课程考核方式
1、考核方式：考查。
2、考核目标：重点考核学生基本知识、基本原理和方法的基础上，还应考核学生分析问题和解决问题的综合能力。
3、成绩构成：最终理论考试、平时考核（包括出勤、作业、小测验、提问等）、实验环节考核成绩的总和。
（七）参考书目:
《自动控制原理》，孙亮，杨鹏主编，北京工业大学出版社，2008
《自动控制原理》，王建辉，顾树生主编，清华大学出版社，2007
《自动控制原理》，程鹏主编，高等教育出版社，2009
《自动控制原理》，滕青芳，范多旺，董海鹰，路小娟编，人民邮电出版社，2009
《自动控制原理学习指导》，杨平，翁思义，王志萍编，中国电力出版社，2009
二、中文摘要
本课程是电子信息工程专业的基础选修课，是该专业在自动控制方面的基础理论和实验课程。
本课程的主要任务是研究和讨论控制系统的一般规律，从而设计出合理的自动控制系统。
本课程重要介绍了控制理论的基础知识，包括：控制系统的数学模型、时域分析、根轨迹法和频率分析法等。
三、课程学时分配表
四、教学内容及基本要求
标题：自动控制系统概述
具体内容：
1.1 开环控制与闭环控制
1.2 自动控制与自动控制系统
重点：
开环控制与闭环控制
难点：
开环控制与闭环控制
习题内容：
整理本章的核心概念、针对实例绘制方框图并阐述工作原理
第02部分总学时10学时讲课 10学时实验0学时上机0学时标题：控制系统的数学描述方法
具体内容：
2.1 控制系统的微分方程
2.2 非线性微分方程的线性化
2.3 拉普拉斯变换及应用
2.4 传递函数
2.5 动态结构图
2.6 一般反馈控制系统
重点：
拉普拉斯变换及应用、传递函数、动态结构图
难点：
动态结构图及其简化
习题内容：
拉普拉斯变换及应用、动态结构图及其简化
第03部分总学时16学时讲课 10学时实验6学时上机0学时标题：控制系统的时域分析
具体内容：
3.1 时域分析的一般方法
3.2 一阶系统分析
3.3 二阶系统分析
3.4 控制系统的稳定性分析
3.5 控制系统的稳态误差分析
重点：
二阶系统分析、控制系统的稳定性分析、控制系统的稳态误差分析
难点：
二阶系统分析、控制系统的稳定性分析
习题内容：
二阶系统的时域分析、稳定性判别、稳态误差计算
实验：
1、典型环节及其阶跃响应
2、二阶系统的阶跃响应
3、控制系统的稳定性分析
标题：根轨迹法
具体内容：
4.1 根轨迹法的基本概念
4.2 绘制根轨迹的基本原则
4.3 控制系统根轨迹的绘制
4.4 控制系统的根轨迹法分析
重点：
绘制根轨迹的基本原则
难点：
控制系统的根轨迹法分析
习题内容：
控制系统根轨迹的绘制
第05部分总学时12学时讲课10时实验2学时上机0学时
标题：频率分析法
具体内容：
5.1 频率特性
5.2 典型环节的频率特性
5.3 控制系统开环频率特性作图
5.4 频域稳定性判据
5.5 闭环频率特性分析
5.6 开环频率特性分析
重点：
频域响应的基本概念、频域稳定性判据、频率特性分析
难点：
频域稳定性判据、频率特性分析
习题内容：
频域稳定性判据、频率特性分析
实验：
系统频率特性测量
编写人：张晓杰
郭海峰
胡树杰
审核人：胡玉兰
批准人：张焕君。