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1、武汉工程程职业技技术学院院自动控控制原理理与系统统教学学大纲课程编号号C19课程类型型专门科适用专业业自动控制制总 学 时70理论学时时60实践学时时10制订日期期20100-02制订人范伟审核人胡人侃一、课程程性质和和任务自动控制制原理与与系统是是一门综综合性很很强的专专业课,课程内内容涉及及到高等等数学、电电工基础础、电子子技术基基础、电电机学和和半导体体变流技技术等多多门课程程的基础础知识。它它的目的的与任务务是：使使学生通通过大纲纲所规定定的全部部教学内内容的学学习，不不但掌握握必要的的基础理理论知识识，而且且还应在在系统数数学模型型的建立立、系统统性能的的分析以以及改善善系统性性能问
2、题题、解决决问题和和实际动动手能力力方面得得到锻炼炼和提高高，为学学习后续续课程和和专业知知识以及及今后从从事自动动控制等等技术工工作打下下初步基基础。二、教学学基本要要求本课程是是以建立数数学模型型为研究究对象，分析、了解控制系统的动态特性是研究一个自动控制系统的核心问题，系统的数学模型是设计、分析、改进、完善自动控制系统的依据。通过自动控制系统的时域分析和频域分析的学习，使学生能够掌握简单控制系统的设计、动态性能的分析及其校正环节。学完本课程应达到以下基本要求：1. 了解自动动控制系系统的组组成及分分类；2. :掌握系系统的数数学模型型的建立立3. 了解被控控对象的的动态特特性4. 掌握拉
3、普普拉斯变变换及其其应用5. 掌握自动动控制系系统的时时域分析析；6. 掌握自动动控制系系统的频频域分析析；7. 熟悉自动动控制系系统的设设计；8. 熟悉自动动控制系系统的分分析与调调试9. 受到必要要的实验验和实训训技能的的训练，能能独立完完成自动动控制系系统的实实验，并并养成严严谨的科科学作风风。三、教学学内容第一章自自动控制制的基本本知识2-1 自动控制制的应用用与任务务2-2 自动控制制系统的的组成、控控制流程程简图与与原理方方框图2-3 控制系统统的负反反馈工作作原理2-4 控制系统统的分类类2-5 对自动控控制系统统的基本本要求第二章自自动控制制系统的的数字模模型2-6 标准微分分
4、方程的的列写2-7 拉斯（LLapllacee）变换换、反变变换及其其应用2-8 传递函数数与系统统动态结结构图2-9 系统结构构图的等等效变换换与信号号流图、梅梅逊（MMasoon）公公式2-10 系统的典典型传递递函数及及自动控控制系统统的典型型环节第三章被被控对象象的动态态特性3-1 被控对象象的阶跃跃响应与与动态方方程3-2 对象的特特性参数数极其对对控制质质量的影影响3-3 时域法测测试对象象动态特特性及确确定其传传递函数数第四章自自动控制制系统的的时域分分析4-1 系统输出出响应组组成的分分析4-2 线性系统统稳定性性分析4-3 控制系统统的稳定定误差分分析4-4 控制系统统的动态
5、态分析4-5 控制系统统的校正正第五章自自动控制制系统的的频域分分析5-1 频率特性性的概念念与求算算5-2 典型环节节的频率率特性5-3 系统开环环频率特特性曲线线绘制及及应用5-4 时域的稳稳定性判判据5-5 系统闭环环、开环环频率特特性与时时域阶跃跃响应的的关系5-6 频域法分分析与设设计系统统的串联联校正装装置第六章简简单控制制系统6-1 概述6-2 被控量与与操作控控制量的的选择6-3 信号测量量与传送送中注意意的问题题6-4 基本控制制规律对对控制质质量的影影响及其其选择6-5 自动调节节阀选型型6-6 简单控制制系统的的工程整整定与投投运第七章复复杂控制制系统7-1 串级控制制系
6、统及及其应用用7-2 前馈-反反馈控制制系统及及其应用用7-3 其它常用用的过程程控制系系统四、实践践环节（一）实实验1、自动动控制系系统的模模拟 2学学时2、实现现数学模模拟的基基本方式式 44学时3、对象象传递函函数的实实验测定定 44学时（二）实实训1、基本本典型环环节运动动规律的的模拟实实训 44学时内容：模模拟基本本典型环环节的运运动规律律，了解解各环节节输入信信号与响响应之间间的关系系，观察察其参数数变化对对环节输输出信号号的影响响，如惯惯性环节节的时间间常数TT，二阶阶振荡环环节的xx和T等等，从从而增加加对自动动控制系系统基本本组成的的感性认认识，帮帮助加深深对控制制理论一一些
7、基本本概念的的理解。2、控制制系统的的频率特特性模拟拟实训 44学时内容：了了解个环环节的频频率响应应特性，加加深理解解控制系系统的频频率响应应特性概概念3、二阶阶系统的的扰动分分析实训训 6学时时内容：（1）、了解并分析二阶系统在扰动作用下过渡过程的特点。（2）分析扰动作用下的稳态误差，并探讨降低稳态误差的方法。（3）结实系统静态性能与动态性能之间的内在矛盾，并寻求使矛盾协调统一的有效方法。4、控制制系统稳稳定性的的模拟实实训 6学时时内容：改改变三阶阶系统增增益及时时间常数数，研究究其稳定定性，并并与Roouthh，Nyqquisst稳定定判据的的结果相相比较，进进一步掌掌握线性性定常系系
8、统稳定定性的理理论分析析方法；加深理理解线性性定常系系统的稳稳定性是是系统自自身的固固有特性性，与系系统的输输入信号号无关；加深理理解临界界开环放放大系数数的概念念。5、控制制系统动动态品质质及校正正装置的的模拟实实训 44学时内容：（11）了解解比例微微分，比比例积分分，比例例积分微微分校正正在控制制系统中中的作用用，从而而掌握改改善已有有系统品品质的方方法。（22）进一一步掌握握由开环环频率特特性估算算闭环系系统瞬态态过程时时域指标标的方法法，观察察校正后后的控制制系统的的频域动动态品质质。6、直流流位置随随动系统统的研究究的实训训 44学时内容：（11）熟悉悉直流位位置随动动系统的的结构
9、和和工作原原理；（22）了解解开环系系统的工工作状况况，掌握握系统中中反馈信信号极性性的实验验判别的的方法；（3）掌掌握开环环放大系系数与系系统静差差的关系系；（44）掌握握开环放放大系数数与系统统动态性性能的关关系及其其对系统统稳定性性之影响响；（55）了解解并联速速度反馈馈校正对对改善系系统动态态性能的的作用。7、直流流电动机机速度调调节系统统实训 2学时时内容：（11）掌握握调速系系统的组组成及其其工作原原理；（22）了解解改善调调速系统统性能的的方法。五、各教教学环节节学时分分配 单元（章章）分配学时时理论学时时实验学时时实训学时时第一章自自动控制制的基本本知识642第二章自自动控制制系统的的数字模模型14104第三章被被控对象象的动态态特性44第四章自自动控制制系统的的时域分分析16142第五章自自动控制制系统的的频域分分析16142第六章简简单控制制系统88第七章复复杂控制制系统66合计706010六、考核核方式 闭卷笔试试。七、推荐荐教材和和教学参参考书 教 材材：自自动控制制原理与与系统，俞眉眉芳编著著，高等等教育出出版社，2001年。参考书：自动动控制原原理，吴 麒编编著，清清华大学学出版社社，19993年年。自动控控制原理理，李友友善编著著，国防防工业出出版社，1989年。自动控控制原理理，胡松松涛编著著，国防防工业出出版社，1996年。