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(xué)科基礎(chǔ)必修課程，也是電子信息、機(jī)械制造、計算機(jī)等相關(guān)專業(yè)的重要學(xué)科基礎(chǔ)課程。它是一門理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的課程，在自動化領(lǐng)域起著關(guān)鍵的奠基作用。

教學(xué)目標(biāo)

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

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

素質(zhì)目標(biāo)：通過課程學(xué)習(xí)，提升學(xué)生的辯證思維能力、綜合分析及解決問題能力，加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力和工程應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究精神和創(chuàng)新意識。

主要內(nèi)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(jié)構(gòu)與分類。

自動控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型：學(xué)習(xí)常用的數(shù)學(xué)模型，如微分方程、傳遞函數(shù)、動態(tài)結(jié)構(gòu)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(diǎn)和設(shè)計方法，了解復(fù)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(jié)構(gòu)圖的繪制及傳遞函數(shù)的求解，學(xué)會計算離散控制系統(tǒng)的動態(tài)性能指標(biāo)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(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容。

教學(xué)視頻：包括教師授課視頻、實(shí)驗(yàn)演示視頻等，方便學(xué)生在線學(xué)習(xí)和課后復(fù)習(xí)。

動畫：通過動畫演示，幫助學(xué)生理解抽象的概念和復(fù)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(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

課程討論區(qū)：學(xué)生可以在討論區(qū)與教師和其他同學(xué)交流學(xué)習(xí)心得、討論問題，促進(jìn)知識的理解和掌握。

學(xué)習(xí)方法

觀看授課視頻和教學(xué)課件，認(rèn)真學(xué)習(xí)課程的重點(diǎn)難點(diǎn)知識，跟隨教師的思路理解和掌握課程內(nèi)容。

參考配套教材，全面仔細(xì)地學(xué)習(xí)課程內(nèi)容，深入理解教材中的例題和習(xí)題，鞏固所學(xué)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(xué)交流解決，通過練習(xí)和討論加深對知識的理解和運(yùn)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(shè)計》第六版（（美）富蘭克林，李中華譯）

         課程目錄
零基礎(chǔ)課程簡介
2.1時域數(shù)學(xué)模型
2.2拉普拉斯變換
2.3復(fù)域數(shù)學(xué)模型
2.4結(jié)構(gòu)圖和信號流圖
第二章課后題
3.1性能指標(biāo)
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(shè)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(biāo)關(guān)系
5.7閉環(huán)頻率特性與動態(tài)性能指標(biāo)關(guān)系