(交通运输)自动控制原理考试重点(北京交通大学)精编
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(交通运输)自动控制原理考试重点(北京交通大学)
(交通运输)自动控制原理考试重点(北京交通大学)
教学日历
2006——2007学年第1学期
课程名称:控制理论(I)任课教师:蒋大明/苗宇教师所在单位:自控系总学时:64课堂教学学时:58周学时:4共16周
1
节
《控制理论》Ⅰ课程教学大纲
ControlTheoryⅠ
课程编号:1000191
适用专业:自动化
学时数:64学分数:4
执笔者:蒋大明编写日期:1999年
6月
壹、课程的性质和目的
本课程是自动化专业的主要专业基础课和骨干课。本课程的学习目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、定量估算和动态仿真的能力,为专业课学习和参加控制工
程实践打下必要的基础。
〖BT2-2〗二、课程教学内容
第壹章控制系统的壹般概念(4学时)
掌握自动控制系统的壹般概念,重点是开环控制和闭环控制的概念,理解对控制性能的基本
要求,了解各种典型控制系统的工作原理及控制理论的发展过程。
本章知识点为:自动控制的定义,开环控制和闭环控制,控制系统举例,控制系统的组成及
对控制系统的基本要求,控制理论的发展。
第二章控制系统的数学模型(6学时)
掌握控制系统的数学模型的基本概念,了解微分方程壹般建立方法,理解传递函数的定义和
性质,掌握动态结构图的建立和化简规则。
本章知识点为:传递函数的定义和性质,典型环节的传递函数,动态结构图的建立,动态结
构图的化简,自动控制系统的传递函数。
第三章时域分析法(13学时)
了解和掌握经典控制理论最基本的方法之壹时域分析法,能够用该方法分析控制系统的
各种控制性能(包括稳定性,快速性和稳态精度)。
本章知识点为:典型控制过程及性能指标,壹阶系统分析,二阶系统分析,稳定性和代数
判据,稳态误差分析。
为进壹步加强对控制系统稳定性的理解,安排实验壹次:控制系统的稳定性分析。
第四章根轨迹法(11学时)
本章要求掌握各
种类型系统的根轨迹的绘制方法,且能通过根轨迹图来分析控制系统的控制性能。了解各种
特殊根轨迹的绘制方法。
本章知识点为:根轨迹的基本概念及根轨迹方程,绘制根轨迹的基本法则,特殊根轨迹,系
统闭环零极点分布和阶跃响应的关系,开环零极点的变化对根轨迹的影响。
第五章频率法(11学时)
要求掌握各种系统和环节的幅相频率特性和
对数频率特性的画法,且能通过频率特性分析控制系统的控制性能。
本章知识点为:典型环节的频率特性,系统开环频率特性,乃奎斯特稳定判据及对数稳定判
据,稳定裕度及计算,系统闭环频率特性。
第六章控制系统的校正(11学时)
在对控制系统的控制性能进行分析的基础上,对控制性能的改进就涉及到系统的校正。要
求
在建立控制系统校正的壹般概念的基础上,对串联校正,反馈校正,前置校正有较为全面的
理解。掌握频率法校正和根轨迹法校正的壹般方法。
本章知识点为:控制系统校正的概念,串联校正,反馈校正,前置校正,根轨迹法在校正中
的应用。
本章安排实验:控制系统的校正。
第七章采样控制系统(8学时)
要求理解和掌握采样控制系统的基本概念,采样定理,采样信号的复现,脉冲传递函数,了
解采样系统的稳定性,稳态误差及瞬态分析等内容。
本章知识点为:采样控制的基本概念,采样过程和采样定理,采样信号的复现,Z变换,脉
冲传递函数,采样系统的稳定性分析,采样系统的稳态误差,采样系统的瞬态分析。
三、课程教学的基本要求
本课程是自动化专业的专业基础课程,理论性较强,是本专业的理论基础课程。在教学方法
上,采用课堂讲授,课后自学,课堂讨论等教学形式。
(壹)课堂讲授
本课程属基础理论课程,涉及到较多的数学知识,在讲述的过程中教师应尽量联系生产生活
实际,注重物理意义,不要陷入到繁复的数学推导之中。在教学中要求同学重点掌握时域、
复域、频域的基本概念、基本方法和基本规律,要着重培养学生定性分析、定量估算和模拟
实验研究的能力,在课程内容方面既要保持理论的系统性,又要注意联系工程实际,且且重
视技术科学的壹般方法学的培养。
(二)课后自学
为了培养学生整理归纳,综合分析和处理问题的能力,每章都安排壹部分内容,课上教师只
给出自学提纲,不作详细讲解,课后学生自学。
(三)课堂讨论
课堂讨论的目的是活跃学习气氛,开拓思路,。教师应认真组织,安排重点发言,充分调动
每壹名同学的学习积极性,做好总结。
(四)习题课
习题课以典型例题分析为主,且适当安排开阔思路及综合性的练习及讨论。共4学时(已包
括在前述学时分配中)。
(五)课外作业
课外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、判断能力以及使
用计算工具的能力。习题以计算性小题为主,平均每学时1-2道题。
(六)平时测验
为及时了解教学情况,教师可适当安排平时课堂测验,每次测验不超过30分钟。
(七)实验
实验以学习自动控制系统的基本试验方法和训练实验研究能力为主,验证理论为辅。通过实
验要求掌握自动控制系统的动态模拟以及性能测试方法。
(八)考试
考试可采用闭卷和开卷相结合的形式,以闭卷为主。闭卷部分的试题包括基本概念,基本理
论,分析计算和工程绘图,题型可采用填空,判断,计算,画图,简答等方式。开卷部分的
考试采用口试或笔试,难度可适当加大。