課程定位

自動控制原理是自動化類、電氣類專業(yè)的主干學科基礎必修課程，也是電子信息、機械制造、計算機等相關專業(yè)的重要學科基礎課程。它是一門理論與實踐緊密結合的課程，在自動化領域起著關鍵的奠基作用。

教學目標

知識目標：讓學生了解自動控制相關基本概念，認識不同類型的自動控制系統(tǒng)，掌握建立系統(tǒng)數(shù)學模型的方法，理解并能運用各種分析方法來研究系統(tǒng)性能。

能力目標：培養(yǎng)學生具備應用基本理論知識理解和描述實際復雜工程問題的能力，能夠分析系統(tǒng)性能、判斷關鍵環(huán)節(jié)性能及計算性能指標，同時具備根據(jù)系統(tǒng)要求提出合理解決方案和設計控制裝置的能力。

素質目標：通過課程學習，提升學生的辯證思維能力、綜合分析及解決問題能力，加強學生的實踐操作能力和工程應用能力，培養(yǎng)學生的科學研究精神和創(chuàng)新意識。

主要內容

自動控制概論：介紹自動控制理論的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀及未來趨勢，講解自動控制的基本概念、自動控制系統(tǒng)的結構與分類。

自動控制系統(tǒng)的數(shù)學模型：學習常用的數(shù)學模型，如微分方程、傳遞函數(shù)、動態(tài)結構圖和信號流圖的建立與表示方法。

線性系統(tǒng)的分析方法：包括時域分析法，研究系統(tǒng)的穩(wěn)定性、動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能；根軌跡分析法，通過繪制根軌跡來分析系統(tǒng)性能隨參數(shù)變化的情況；頻域分析法，利用頻率特性來分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性和動態(tài)性能。

線性系統(tǒng)的校正方法：講解 PID 控制規(guī)律及其特性，介紹串聯(lián)超前校正、串聯(lián)滯后校正、串聯(lián)滯后 - 超前校正等無源電路、特點和設計方法，了解復合校正和反饋校正方法。

線性離散系統(tǒng)：理解采樣過程與采樣定理，掌握離散系統(tǒng)結構圖的繪制及傳遞函數(shù)的求解，學會計算離散控制系統(tǒng)的動態(tài)性能指標和穩(wěn)態(tài)誤差。

課程資源

多媒體課件：用于課堂講解，清晰展示課程的重點難點內容。

教學視頻：包括教師授課視頻、實驗演示視頻等，方便學生在線學習和課后復習。

動畫：通過動畫演示，幫助學生理解抽象的概念和復雜的系統(tǒng)工作原理。

在線作業(yè)與測試：包括單元作業(yè)、單元測試、期中測試和期末考試，用于檢驗學生的學習效果。

課程討論區(qū)：學生可以在討論區(qū)與教師和其他同學交流學習心得、討論問題，促進知識的理解和掌握。

學習方法

觀看授課視頻和教學課件，認真學習課程的重點難點知識，跟隨教師的思路理解和掌握課程內容。

參考配套教材，全面仔細地學習課程內容，深入理解教材中的例題和習題，鞏固所學知識。

積極參與在線作業(yè)、測試和課程討論，及時發(fā)現(xiàn)自己的問題并與教師和同學交流解決，通過練習和討論加深對知識的理解和運用能力。

教材推薦

《自動控制原理》第 3 版（姜素霞、馮巧玲主編）

《自動控制原理》第六版（胡壽松主編）

《自動控制原理與設計》第六版（（美）富蘭克林，李中華譯）

         課程目錄
零基礎課程簡介
2.1時域數(shù)學模型
2.2拉普拉斯變換
2.3復域數(shù)學模型
2.4結構圖和信號流圖
第二章課后題
3.1性能指標
3.2一階系統(tǒng)時域分析
3.3二階系統(tǒng)時域分析
3.4高階系統(tǒng)時域分析
3.5穩(wěn)定性分析
3.6穩(wěn)態(tài)誤差計算
3.7時域設計
第三章課后題
4.1根軌跡法的基本概念
4.2根軌跡的繪制法則
4.3廣義根軌跡
4.4根軌跡分析系統(tǒng)性能
第四章課后題（上）
第四章課后題（下）
5.1頻率特性
5.2Nyquist圖的繪制（上）典型環(huán)節(jié)
5.2Nyquist圖的繪制 （下）畫圖步驟
5.3Bode圖的繪制（上）典型環(huán)節(jié)
5.3Bode圖的繪制（下）畫圖步驟
5.4頻域穩(wěn)定判據(jù)（Nyquist判據(jù)）
5.4頻域穩(wěn)定判據(jù)（Bode判據(jù)）
5.5穩(wěn)定裕度
5.6開環(huán)頻率特性與時域指標關系
5.7閉環(huán)頻率特性與動態(tài)性能指標關系