自动控制原理是控制类学科有关专业的核心课程,它是讨论各类自动控制系统共性问题的一门技术科学。本课程依托我专业所编著国家级规划教材《自动控制原理》(高等教育出版社,第二版)为基础,精讲自动控制原理的基本概念、理论和方法,结合实验、竞赛及科研内容,通过案例分析进一步将控制理论进行拓展和综合。本课程适用于本科教学、竞赛科研使用,既可为学生课程学习提供进一步的帮助,加深和提高同学们对课程理论知识的理解;同时,又可帮助大家在竞赛、科研以及面试时增强对自动控制系统的整体分析和设计能力,亦是工程技术人员自学相关理论的好帮手。
本课程主讲团队包括多位经验丰富的老师,不同于传统的“原理灌输-练习题”的教学模式,本课程采用“提问-原理-案例-讨论”的反转式教学架构。为了保持学习者的注意力,知识点的讲解尽量从提出问题入手,接着融入十分精简的原理讲解,引导大家一步步解决问题,从而达到提高学习者对原理的理解和实践应用能力。我们希望通过本课程的学习,学习者能够真正理解自己在学什么?学了有什么用?能解决什么样的问题?如何解决这些问题?原理与实践间是怎样的关系?
除了让学习者掌握基本控制理论外,本课程旨在提高学习者解决实际问题的能力,课程中引入了包括速度反馈直流调速系统建模及仿真、双闭环直流调速系统设计及调试、RoboMaster机器人底盘控制以及平衡车控制等多个案例,并对各个案例进行了深入分析;还引入了我们基于Python自主开发的浸入式交互探索平台,包含系统模型转换、系统时域,频域分析、串联PID校正、非线性系统等多个功能模块,可方便学习者对课程原理进行自主探索和验证,辅助同学进行理解;此外本课程开设专题讨论课,并选择适宜的主题,让参与的同学按组讨论,并提交制作的PPT。由学习者自主票选,得票最高的几位可以留在精华区或置顶,供其他同学参考和学习。以此促进小组式和游戏式学习,并形成组间竞争,提高大家学习的挑战度和主动性。
1. 引导学习者自主探究以掌握自动控制的理论基础;
2. 具备一定的控制系统定性分析、定量估算、系统校正和仿真的能力;
3. 为相关专业课学习和从事工程实践打下必要的基础。
电路原理、线性代数、复变函数、信号与系统,电机拖动等相关知识
教材:
《自动控制原理》第二版,黄家英,高教出版社,2010年;
参考书:
《现代控制系统》第13版,(美)Richard C. Dorf,Robert H. Bishop 著,谢红卫 等译,电子工业出版社,2018年;
《自动控制原理》第二版,程鹏,中国人民大学出版社,2014年。
《自动控制原理》第二版,吴麒,清华大学出版社,2015年。
《自动控制原理》 第七版,胡寿松,科学出版社,2019年。
《电机拖动自动控制系统-运动控制系统》第四版,阮毅和陈伯时,机械工业出版社,2017年。