自动控制原理自考本科重点内容

5 学习目标 了解根轨迹的概念、意义；重点掌握绘制常规负反馈系统根轨迹的基本条件和基本规则；掌握参量根轨迹的绘制和正反馈根轨迹的绘制；了解多回路控制系统的根轨迹和迟后系统根轨迹；掌握增加开环零极点对根轨迹的影响；了解利用根轨迹分析系统的暂态响应。 教学内容 【知识点】 根轨迹的基本概念，绘制根轨迹的基本条件和基本规则，广义根轨迹，利用根轨迹分析系统的性能，用MATLAB绘制系统的根轨迹 【技能点】 绘制根轨迹。 教学方法 演示法 讲授法 多媒体法 教学条件 ppt课件 任务单 工作单 补充资料 视频文件 考核评价 理论知识掌握情况 任务完成情况 团队合作能力 工作态度 学生自评 小组成员互评 教师评价 学生的知识和能力要求 具有综合应用所学知识的能力 具有自主学习的能力 教师的知识和能力要求 具备一定的设计控制系统的能力 具备较丰富的控制知识 学习情境5 线性系统的频域分析 教学时间 4学时 学习目标 掌握频率特性的基本概念，幅相频率特性图与对数频率特性图的建立；熟悉典型环节的频率特性及其Nyquist图与Bode图；掌握系统开环频率特性（Nyquist图和Bode图）的绘制；了解最小相位系统的概念；重点掌握利用实测开环幅频特性确定最小相位系统的开环传递函数的方法；重点掌握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）；熟悉控制系统相角裕度、幅值裕度的基本定义和概念及计算方法；一般了解闭环幅频特性（等M圆）的求解方法，掌握频域性能指标及频域指标与时域指标的关系。 教学内容 【知识点】 频率特性，典型环节的频率特性，系统开环频率特性的绘制，乃奎斯特定判据和系统的相对稳定性，系统的频率特性及频域性能指标，频率特性的实验确实方法，用MATLAB进行系统的频域分析 【技能点】 系统频率特性的绘制。 教学方法 演示法 讲授法 多媒体法 教学条件 ppt课件 任务单 工作单 补充资料 视频文件6 考核评价 理论知识掌握情况 任务完成情况 团队合作能力 工作态度 学生自评 小组成员互评 教师评价 学生的知识和能力要求 具有综合应用所学知识的能力 具有自主学习的能力 教师的知识和能力要求 具备一定的设计控制系统的能力 具备较丰富的控制知识 学习情境6 系统的分析与校正 教学时间 8学时 学习目标 了解控制系统校正的概念、校正的实质、校正的方法、校正方式；熟悉串联相位超前校正、相位滞后校正、相位滞后-超前校正装置及特性；重点掌握利用频率特性法确定串联校正装置参数的方法；简单了解反馈校正、前馈校正及复合控制。 教学内容 【知识点】 线性系统的校正，线性系统校正的概念，线性系统的基本控制规律，常用校正装置及其特性，校正装置设计的方法和依据，串联校正的设计，MATLAB在线性系统校正中的应用。 【技能点】 校正的设计 教学方法 演示法 讲授法 多媒体法 教学条件 ppt课件 任务单 工作单 补充资料 视频文件 考核评价 理论知识掌握情况 任务完成情况 团队合作能力 工作态度 学生自评 小组成员互评 教师评价 学生的知识和能力要求 具有综合应用所学知识的能力 具有自主学习的能力 教师的知识和能力要求 具备一定的设计控制系统的能力 具备较丰富的控制知识 三、课程实施建议 （一）教学方法 1.教学内容组织方式与目的 1）由于《自动控制系统与应用》课的理论性和抽象性都很强，具有一定的深度和复杂性，我们对各章的基本内容都进行了深入剖7 析，找出其关键内容、重点和难点，并在此基础之上制定了比较完善的教学大纲，将教学内容分为了解、掌握、熟练运用等几个层次。 主要内容：控制系统的数学模型、线性系统的时域分析法、线性系统的轨迹法、线性系统的频域分析法、线性系统的校正方法、线性离散系统的分析与校正、非线性控制系统分析。 2）在课堂上，采用了多媒体教学手段，采用“启发式”教学方法，由浅入深地讲解有关概念、定义和分析方法，积极引导学生主动思考问题；因材施教，根据不同层次的学生适当调整讲课内容和深度；同时还注意将自动化领域最新进展适时地介绍给学生等等。并要求学生课前预习，带着问题来听课；课后要在阅读大量参考书和做一些概念性强的习题的前提下，领会本课程的要点，以利于消化课程内容。教师在教学计划与大纲指导下，进行教学过程, 根据学生的课堂表现、考试成绩、问卷调查,教师及时调整讲课内容和方法。 3）在授课过程当中，我们随时布置一定量的课后作业题，使学生巩固对课堂上所学知识的理解和掌握，并且对学生也有一定的约束力和督促作用。教师对作业进行定期检查，以便了解学生对已学内容的理解和掌握情况，并依此及时纠正学生在对基本概念和方法理解上的偏差、调整课堂教学的进度。我们在授课过程当中还采用了课堂练习的方式，即先进行阶段性随堂测验，然后再集体答疑，集中解决具有共性的问题，收到了良好的效果。。 （二）教学条件 1.标准与规范 1、编制学期授课计划规范 学期授课计划是任课教师进行教学工作的依据，是教学的基本文件之一，必须认真编制。 2、备课规范8 备好课是提高教学质量，上好课的一个关键。任课教师在深刻领会大纲的基础上，认真备好内容、备教材、备教法、备学生、不上无准备的课。 3、课堂教学规范 课堂教学是教学的基本形式，讲好课是提高教学质量的中心环节。任课教师在备好课的基础上遵循教学规律和原则，运用科学的教学方法和手段，上好每一堂课。 4、作业、练习规范 作业是学生进一步理解和巩固知识，熟练运用知识和重要环节。任课老师要十分重视对学生作业的布置、指导、检查和批改。 5、教学辅导工作规范 教学辅导工作是对学生因材施教，解决学生课堂学习存在的疑难问题的重要教学活动，教师应主动认真地做好这一工作。 6、实践教学规范 实践教学是学好这门课程的关键部分，老师在学生实习前一定要给学生讲清楚安全以及维护风机时的操作规程。 2.教学设施 自动控制实训室、多媒体教室。。 3.实训条件 （1）自动控制实训中心 （2）校外企业 （三）课程考评方法 1. 作业布置8-10次，以习题为主，其平均成绩记为平时成绩，9 占总成绩的20%-40% 2. 本课程考核以笔试方式进行，考核成绩占总成绩的80%-60% 3. 课程总成绩 = 平时成绩+考核成绩 四、参考文献 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

1相关资料显示：自动控制原理与系统课程是电气自动化、机电一体化、电气工程等专业的专业课,其具有很强的综合性和实践性,学习难度较大。自动控制原理与系统课程面向二、三年级学生开设。该课程是在掌握闭环控制系统的基本规律和交、直流调速控制系统的基本方法与相关理论的基础上研究各种电力拖动系统调速控制问题。该课程具有综合性、实践性强的特点。2本课程是电气自动化专业必修的一门专业主干课。主要教学内容以反馈控制理论为核心，研究控制系统建模方法、线性系统的分析与设计方法及自动控制系统的工作原理、自动调节过程等内容。通过本课程的学习，培养学生掌握自动控制理论、具有自动控制系统的安装、调试、运行、维护等应用能力。3教学的主要内容为：自动控制系统概述自动控制系统的数学模型自动控制系统的时域分析法率特性自动控制系统的校正直流调速系统直流调速系统的工程设计方法

学习目标 了解根轨迹的概念、意义；重点掌握绘制常规负反馈系统根轨迹的基本条件和基本规则；掌握参量根轨迹的绘制和正反馈根轨迹的绘制；了解多回路控制系统的根轨迹和迟后系统根轨迹；掌握增加开环零极点对根轨迹的影响；了解利用根轨迹分析系统的暂态响应。 教学内容 【知识点】 根轨迹的基本概念，绘制根轨迹的基本条件和基本规则，广义根轨迹，利用根轨迹分析系统的性能，用MATLAB绘制系统的根轨迹 【技能点】 绘制根轨迹。 教学方法 演示法 讲授法 多媒体法 教学条件 ppt课件 任务单 工作单 补充资料 视频文件 考核评价 理论知识掌握情况 任务完成情况 团队合作能力 工作态度 学生自评 小组成员互评 教师评价 学生的知识和能力要求 具有综合应用所学知识的能力 具有自主学习的能力 教师的知识和能力要求 具备一定的设计控制系统的能力 具备较丰富的控制知识 学习情境5 线性系统的频域分析 教学时间 4学时 学习目标 掌握频率特性的基本概念，幅相频率特性图与对数频率特性图的建立；熟悉典型环节的频率特性及其Nyquist图与Bode图；掌握系统开环频率特性（Nyquist图和Bode图）的绘制；了解最小相位系统的概念；重点掌握利用实测开环幅频特性确定最小相位系统的开环传递函数的方法；重点掌握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）；熟悉控制系统相角裕度、幅值裕度的基本定义和概念及计算方法；一般了解闭环幅频特性（等M圆）的求解方法，掌握频域性能指标及频域指标与时域指标的关系。 教学内容 【知识点】 频率特性，典型环节的频率特性，系统开环频率特性的绘制，乃奎斯特定判据和系统的相对稳定性，系统的频率特性及频域性能指标，频率特性的实验确实方法，用MATLAB进行系统的频域分析 【技能点】 系统频率特性的绘制。 教学方法 演示法 讲授法 多媒体法 教学条件 ppt课件 任务单 工作单 补充资料 视频文件6 考核评价 理论知识掌握情况 任务完成情况 团队合作能力 工作态度 学生自评 小组成员互评 教师评价 学生的知识和能力要求 具有综合应用所学知识的能力 具有自主学习的能力 教师的知识和能力要求 具备一定的设计控制系统的能力 具备较丰富的控制知识 学习情境6 系统的分析与校正 教学时间 8学时 学习目标 了解控制系统校正的概念、校正的实质、校正的方法、校正方式；熟悉串联相位超前校正、相位滞后校正、相位滞后-超前校正装置及特性；重点掌握利用频率特性法确定串联校正装置参数的方法；简单了解反馈校正、前馈校正及复合控制。 教学内容 【知识点】 线性系统的校正，线性系统校正的概念，线性系统的基本控制规律，常用校正装置及其特性，校正装置设计的方法和依据，串联校正的设计，MATLAB在线性系统校正中的应用。 【技能点】 校正的设计 教学方法 演示法 讲授法 多媒体法 教学条件 ppt课件 任务单 工作单 补充资料 视频文件 考核评价 理论知识掌握情况 任务完成情况 团队合作能力 工作态度 学生自评 小组成员互评 教师评价 学生的知识和能力要求 具有综合应用所学知识的能力 具有自主学习的能力 教师的知识和能力要求 具备一定的设计控制系统的能力 具备较丰富的控制知识 三、课程实施建议 （一）教学方法 1.教学内容组织方式与目的 1）由于《自动控制系统与应用》课的理论性和抽象性都很强，具有一定的深度和复杂性，我们对各章的基本内容都进行了深入剖7 析，找出其关键内容、重点和难点，并在此基础之上制定了比较完善的教学大纲，将教学内容分为了解、掌握、熟练运用等几个层次。 主要内容：控制系统的数学模型、线性系统的时域分析法、线性系统的轨迹法、线性系统的频域分析法、线性系统的校正方法、线性离散系统的分析与校正、非线性控制系统分析。 2）在课堂上，采用了多媒体教学手段，采用“启发式”教学方法，由浅入深地讲解有关概念、定义和分析方法，积极引导学生主动思考问题；因材施教，根据不同层次的学生适当调整讲课内容和深度；同时还注意将自动化领域最新进展适时地介绍给学生等等。并要求学生课前预习，带着问题来听课；课后要在阅读大量参考书和做一些概念性强的习题的前提下，领会本课程的要点，以利于消化课程内容。教师在教学计划与大纲指导下，进行教学过程, 根据学生的课堂表现、考试成绩、问卷调查,教师及时调整讲课内容和方法。 3）在授课过程当中，我们随时布置一定量的课后作业题，使学生巩固对课堂上所学知识的理解和掌握，并且对学生也有一定的约束力和督促作用。教师对作业进行定期检查，以便了解学生对已学内容的理解和掌握情况，并依此及时纠正学生在对基本概念和方法理解上的偏差、调整课堂教学的进度。我们在授课过程当中还采用了课堂练习的方式，即先进行阶段性随堂测验，然后再集体答疑，集中解决具有共性的问题，收到了良好的效果。。 （二）教学条件 1.标准与规范 1、编制学期授课计划规范 学期授课计划是任课教师进行教学工作的依据，是教学的基本文件之一，必须认真编制。 2、备课规范8 备好课是提高教学质量，上好课的一个关键。任课教师在深刻领会大纲的基础上，认真备好内容、备教材、备教法、备学生、不上无准备的课。 3、课堂教学规范 课堂教学是教学的基本形式，讲好课是提高教学质量的中心环节。任课教师在备好课的基础上遵循教学规律和原则，运用科学的教学方法和手段，上好每一堂课。 4、作业、练习规范 作业是学生进一步理解和巩固知识，熟练运用知识和重要环节。任课老师要十分重视对学生作业的布置、指导、检查和批改。 5、教学辅导工作规范 教学辅导工作是对学生因材施教，解决学生课堂学习存在的疑难问题的重要教学活动，教师应主动认真地做好这一工作。 6、实践教学规范 实践教学是学好这门课程的关键部分，老师在学生实习前一定要给学生讲清楚安全以及维护风机时的操作规程。 2.教学设施 自动控制实训室、多媒体教室。。 3.实训条件 （1）自动控制实训中心 （2）校外企业 （三）课程考评方法 1. 作业布置8-10次，以习题为主，其平均成绩记为平时成绩，9 占总成绩的20%-40% 2. 本课程考核以笔试方式进行，考核成绩占总成绩的80%-60% 3. 课程总成绩 = 平时成绩+考核成绩

胡寿松教授的自动控制原理可以说是控制理论的经典教材了，之所以经典是因为经典一直在延续。我看过胡教授的自动控制原理，简单分享一下看法。

自动控制原理第一章到第六章是经典控制理论的内容，第一章和第二章主要介绍控制系统的数学模型，重点介绍传递函数，方框图，信号流图，梅森增益公式还有典型控制系统的数学模型，包括微分方程，传递函数和方框图。第一章和第二章是基础。第三章开始进入控制系统的分析，主要介绍控制系统时域分析，重点以二阶系统为主介绍了控制系统的常用时域指标。还有高阶系统分析以及如何近似简化为二阶系统，还包括如何改善二阶系统的品质，主要介绍了比例微分控制和速度反馈控制。第四章是根轨迹的绘制以及根据根轨迹分析系统特性。

根轨迹是经典控制理论的重要内容，主要以图解法的方式分析系统，也是比较方便的分析方法，工程上应用也比较广泛。第五章进入频域分析。主要介绍了奈奎斯特曲线的绘制，伯德图的绘制，以及利用奈奎斯特曲线和伯德图判定控制系统稳定性。还包括控制系统频域指标以及其和时域指标之间的转换关系。第六章进入控制系统综合，也就是控制系统设计，主要介绍串联无源校正网络，PID（比例微分积分）控制器，前馈校正以及复合校正。至此经典控制理论内容全部介绍完毕。接下来第七章是离散控制系统的分析与设计，这应该属于计算机控制系统的内容，学好了前六章，第七章应该问题不大，类比就可以。第八章是非线性控制系统的内容，主要介绍利用相轨迹图和描述函数法分析非线性控制系统。第九章是现代控制理论的内容，主要介绍控制系统的状态空间描述法。第十章是最优控制理论，本科应该不涉及。