第一章 自动控制概论

4

1.1自动控制基本原理

反馈控制原理

反馈控制

1

1.2 自动控制系统举例

恒值控制系统、随动系统、程序控制系统

薄透镜物象公式和作图求像法

1

1.3 控制理论历史的发展

1

1.4 自动控制系统的基本要求

稳定性、快速性

准确性

如何定量描述稳定性、快速性、准确性

1

第二章 控制系统的数学模型

8

2.1 控制系统的微分方程

微分方程的建立步骤、如何利用拉氏变换求解微分方程

微分方程的求解方法、零输入解和零状态解

1

2.2 传递函数

传递函数的定义、性质、求解、电路系统和机械系统的传递函数

传递函数的零状态定义、性质

2

2.3 结构图

结构图的组成、等效变换和化简的方法

等效变换和化简

2

2.4 信号流图

信号流图的组成、梅森增益公式

梅森公式的理解、信号流图和结构图的关系

2

2.5 控制系统的传递函数

开环传递函数、闭环传递函数、扰动作用下的传递函数、误差传递函数、扰动作用下的误差传递函数

从传递函数的定义出发，理解各种传递函数的定义，计算公式

1

第三章 控制系统的时域分析

13

3.1 系统的时域性能指标

典型输入信号、稳准快的性能指标含义

1

3.2 一阶系统的时域分析

一阶系统的数学模型、单位阶跃响应、单位斜坡响应、阶跃响应的特性、斜坡响应的静差

阶跃输入的响应特性、斜坡输入的静差

2

3.3 二阶系统的时域分析

二阶系统的数学模型、单位阶跃响应、单位斜坡响应、欠阻尼状态下的性能指标、斜坡输入下的稳态误差、动态校正

闭环极点与性能指标的关系、阶跃响应的快速性和斜坡响应的稳态误差之间的矛盾、动态校正

4

3.4 高阶系统的时域分析

高阶系统的时域响应的模态、闭环主导极点

时域响应的模态分析

2

3.5 稳定性分析

稳定性的定义、闭环稳定的充要条件、建立劳斯阵列特殊情况

稳定性的定义、特殊情况的处理方法和出现特殊情况的原因分析

2

3.6 控制系统的稳态误差

误差的定义、稳态误差的计算、减小和消除稳态误差的方法

误差的定义、利用终止定理计算稳态误差、型别与阶次的区别

2

第四章 根轨迹法

8

4.1 根轨迹的基本概念

根轨迹的定义、为什么要讨论根轨迹、绘制条件、幅值和相角条件

根轨迹的定义、幅值和相角条件

1

4.2 根轨迹的绘制规则

8条绘制规则

如何用相角条件去理解绘制规则

3

4.3 利用根轨迹分析系统的性能

利用根轨迹分析系统的稳、准、快的性能

如何用图解的方式分析系统性能

2

4.4 参量根轨迹的绘制

绘制广义参量根轨迹

利用开环传递函数的等效绘制参量根轨迹

1

4.5 根轨迹的改造

加入开环极点和零点对根轨迹产生的影响

分析加入开环零极点对系统产生的影响

1

第五章 控制系统的频域分析法

10

5.1 频率特性及其几何表示

频率特性的定义、幅相曲线、Bode图、对数幅相曲线

微分方程、传递函数、频率特性之间的关系

1

5.2 典型环节的频率特性

八个典型环节的Nyquist曲线、Bode

图

Nyquist曲线和Bode图之间的联系

2

5.3 开环系统的频率特性

由典型环节的频率特性曲线绘制开环Nyquist曲线、Bode

图

最小相位系统的Nyquist曲线和Bode图起点和终点的规律分析

3

5.4 频域稳定判据

Nyquist稳定判据、对数稳定判据

两个判据之间的对应关系、系统稳定性的综合讨论

2

5.5 稳定裕度

稳定裕度的定义

稳定裕度的计算

1

5.6 闭环系统的频域性能指标

闭环频域性能指标、频域和时域性能指标的对应关系

频域和时域性能指标的对应关系

1

第六章 控制系统的综合和校正

8

6.1 基本控制规律

常见基本控制规律的控制原理

PD 、PI 、PID控制规律的分析

1

6.2  常用校正装置及其特性

无源及有源超前、滞后、滞后-超前校正的结构、特性和控制规律

对应的电路系统举例

3

6.3 串联校正

串联超前、滞后、滞后-超前校正分析

实例分析

3

6.4 校正的根轨迹方法

利用根轨迹法进行系统的校正方法

实例分析

1