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自动控制原理(I)
第12次开课
开课时间: 2025年02月24日 ~ 2025年06月20日
学时安排: 4
进行至第8周,共17周 已有 223 人参加
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课程评价(40)
spContent=主要讲授经典控制理论的基本概念和方法,即:系统的数学模型、时域分析法、根轨迹法、频率域方法及控制系统的校正。通过学习本课程,使学生能比较全面、系统地掌握经典控制理论的基础知识,在系统建模、分析及设计能力等方面得到初步训练。内容主要参考程鹏主编的《自动控制原理》(第二版1-6章)。
主要讲授经典控制理论的基本概念和方法,即:系统的数学模型、时域分析法、根轨迹法、频率域方法及控制系统的校正。通过学习本课程,使学生能比较全面、系统地掌握经典控制理论的基础知识,在系统建模、分析及设计能力等方面得到初步训练。内容主要参考程鹏主编的《自动控制原理》(第二版1-6章)。
—— 课程团队
课程概述

自动控制原理是自动化专业及有关学科专业领域的重要技术基础课和骨干课,它是基础课与专业课之间的桥梁,不仅理论性强,而且有许多工程概念与方法的介绍。它在培养学生抽象思维能力、逻辑能力和处理工程问题的能力上起重要的作用。通过本课程学习,学生可以系统地掌握经典控制理论的相关内容,并具备对简单系统进行定性分析、定量估算的能力,为专业课学习和参加控制工程实践打下必要的基础。自动控制原理也是控制学科全国硕士研究生入学考试基础课必考科目,学好自动控制原理,对掌握自动化技术以及在控制科学与工程领域继续深造有着重要作用.

   本课程主要介绍经典控制理论的内容,具体包括:控制系统的一般概念、数学模型、时域分析法、根轨迹法、频率域方法及控制系统校正等。讲授中将48学时的内容提炼成31个知识点,使学习者可以在短时间内掌握课程的主要内容。

授课目标

通过本课程的学习使学生可以利用时域分析法、根轨迹法和频率域方法对单变量线性时不变系统进行分析设计。

课程大纲

第一章 自动控制的一般概念

1.1 自动控制的一般概念(一)

1.2 自动控制的一般概念(二)

第一章作业

第二章 自动控制系统的数学模型

2.1 控制系统微分方程的建立

2.2 控制系统的传递函数

2.3 动态结构图

2.4 动态结构图的等效变换

2.5 梅森公式

第二章作业

第三章 时域分析法

3.1 时域分析法基础

3.2 一阶系统性能分析与计算

3.3 二阶系统性能分析与计算

3.4 系统稳定性分析(一)

3.5 系统稳定性分析(二)

3.6 稳态误差的分析与计算

时域分析作业

第四章 根轨迹法

4.1 根轨迹定义及根轨迹方程

4.2 绘制根轨迹的基本法则

4.3 绘制根轨迹的基本法则

4.4 广义根轨迹

4.5 系统阶跃响应的根轨迹分析

根轨迹作业

第五章

5.1 频率特性的定义及几何表示方式

5.2 典型环节的频率特性

5.3 系统的开环频率特性(Nyquist 曲线)

5.4 系统的开环频率特性(Bode图)

5.5 频率稳定判据(一)

5.6 频率稳定判据(二)

5.7 稳定裕度

5.8 闭环、开环频率特性与阶跃响应的关系

频率法作业

第六章

6.1 串联超前校正频率法

6.2 串联滞后校正频率法

6.3 串联校正根轨迹法

6.4 反馈校正

6.5 复合校正

校正作业

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预备知识

课程需要的先修知识:高等数学、线性代数、复变函数及电路等相关课程内容。

证书要求

为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项:

1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


参考资料

1、《自动控制原理》.第三版,王艳东,程鹏主编,高等教育出版社,2021。

2、《自动控制原理》.第七版,胡寿松主编,科学出版社,2019。

3、《自动控制原理》.第三版, 李友善主编,国防工业出版社,2005。

4、《自动控制原理》;第二版,吴麒主编,清华大学出版社,2006。

5、《现代控制工程》,Katsuhiko Ogata,电子工业出版社,2007。

北京航空航天大学
1 位授课老师
王艳东

王艳东

教授

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