自动控制原理的先修课程
自动控制原理的先修课程
自动控制原理先修课程是许多工程和科学领域学习的基础之一、这门
课程旨在向学生介绍自动控制系统的基本原理和概念，包括系统建模、传
递函数、控制方法和控制器设计等。学生在学习这门课程之前，通常需要
具备一些数学、物理和工程学科的基础知识。下面将详细介绍自动控制原
理的先修课程内容及其重要性。
首先，自动控制原理的先修课程要求学生具备一定的数学基础。数学
是自动控制理论的基础，因此学生需要掌握微分方程、线性代数、概率论
和数值分析等数学知识。微分方程在系统建模和控制器设计中起着重要作用，线性代数用于描述系统的状态方程和矩阵运算，概率论和数值分析则
涉及到控制系统的性能分析和数值求解方法。只有具备了这些数学基础，
学生才能够更好地理解和应用自动控制原理。
其次，物理学科的基础知识也是自动控制原理的先修课程的一部分。
物理学涉及到力、运动和能量等概念，而自动控制系统中的机械和电子元
件都与这些物理概念有关。对于电气自动化工程师来说，了解电路原理和
电子器件的基本原理以及运动控制系统的动力学特性是至关重要的。因此，学生需要在学习自动控制原理之前，掌握基础的物理知识，如牛顿运动定律、基本电路原理和能量守恒定律等。
此外，计算机科学和工程学科的基础知识也是自动控制原理的先修课
程内容之一、计算机在自动控制系统中扮演着重要的角色，学生需要了解
计算机编程和控制算法的基本原理。学习计算机科学和工程学科的基础知
识可以帮助学生理解数字控制系统的工作原理，并能够进行控制系统的仿
真和实验。此外，学生还需要学习控制系统的传感器和执行器的基本原理，这些知识在工程实践中起着重要作用。
综上所述，自动控制原理的先修课程包括数学、物理和计算机科学等学科的基础知识。这些先修课程提供了学生理解自动控制系统的基本原理和概念所必需的知识基础。通过学习这些先修课程，学生可以更好地理解和应用自动控制原理，并能够在工程和科学领域中进行自动控制系统的设计和实施。因此，先修课程对于学生在学习自动控制原理中起着重要的作用。
自动控制原理课程简介
《自动控制原理》课程简介 课程编号：A1620025 课程名称：自动控制原理 学分/学时：4/64 开课学期：第5学期 课程类型：专业必修课程 课程性质：必修 先修课程：《高等数学A(1)》、《高等数学A(2)》、《线性代数》、《电路》、《复变函数与积分变换》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《信号与系统分析》 适用专业：自动化 考核方式：考试 考核形式：大作业、期中测试、实验评估、期末考试等组合形式 建议教材：（1）谢克明编著.自动控制原理（第3版）.电子工业出版社,2010年（2）常熟理工学院电气及自动化工程学院自编讲义.自动控制原理实验指导 书，校内讲义，2015年 内容简介： 《自动控制原理》课程是一门研究自动控制系统的基本概念、基本原理和基本分析与设计方法的基础工程课程，本课程主要内容包括自动控制系统建模、自动控制系统分析和自动控制系统设计（校正）三个方面。通过本课程的教学，让学生掌握分析与综合SISO自动控制系统的经典控制理论与方法，并能初步结合实际，分析和设计控制系统，以及在MATLAB与Simulink支持下对控制系统进行计算机辅助分析和设计。为今后进一步深入学习和研究其他控制理论与控制系统设计打下坚实的基础。
自动控制原理 Automatic Control Theory 课程编号：A1620025 学分：4 学时：64学时（讲课：56学时实验：8 学时实践：0学时） 学时：周 开课学期：第5学期 课程类型：专业必修课程 课程性质：必修 先修课程：《高等数学A(1)》、《高等数学A(2)》、《线性代数》、《电路》、《复变函数与积分变换》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《信号与系统分析》 适用专业：自动化 建议教材：（1）谢克明编著.自动控制原理（第3版）.电子工业出版社,2010年（2）常熟理工学院电气及自动化工程学院自编讲义.自动控制原理实验指导 书，校内讲义，2015年 主要参考书： （1）胡寿松主编.自动控制原理（第5版）.科学出版社.2007年 （2）李友善主编.自动控制原理（第3版）.国防工业出版社.2005年 （3）富兰克林,鲍威尔主编; 李中华，张雨浓译著.自动控制原理与设计.人 民邮电出版社.2007年 开课学院：电气与自动化工程学院 修订日期：2018年9月 一、课程说明 《自动控制原理》课程是自动化专业学生学习和掌握自动控制系统的基本概念、基本原理和基本分析与设计方法的基础工程课程，它是自动化专业的一门专业必修课程，在第五学期开设。《自动控制原理》课程是自动化专业的一门重要的技术基础课，其特点是知识覆盖面广、内容多、理论性和抽象性都很强，具有一定深度和复杂性，对后续课程影响较大。通过该课程的学习，使学生清晰地建立反馈控制系统的基本概念，初步学会利用自动控制理论的方法来分析、设计自动控制系统，以及在MATLAB与SIMULINK支持下对控制系统进行计算机辅助分析和设计，为后续课程（如现代控制理论，过程控制工程等）的学习提供自动控制系统分析、设计的基本理论和基本方法，掌握必要的基本技能。 二、课程学习成果 1.了解自动控制技术的发展现状和趋势；掌握与自动控制技术相关的文献检索、资
自动控制原理课程教学大纲
物理电子工程学院《自动控制原理》课程教学大纲课程编号：04210164 课程性质：专业必修课 先修课程：高等数学、函数变换、模拟电路、电路分析 总学时数：76 学分：4 适合专业：电子信息工程、机械与电子工程、机械自动化、电器自动化、通信、包装工程等专业 (一) 课程教学目标 自动控制理论是电子信息科学与技术专业的一门重要的专业基础课程。它侧重于理论角度，系统地阐述了自动控制科学和技术领域的基本概念和基本规律，介绍了自动控制技术从建模分析到应用设计的各种思想和方法，内容十分丰富。通过自动控制理论的教学，应使学生全面系统地掌握自动控制技术领域的基本概念、基本规律和基本分析与设计方法，以便将来胜任实际工作，具有从事相关工程和技术工作的基本素质，同时具有一定的分析和解决有关自动控制实际问题的能力。 (二) 课程的目的与任务 本课程是电子通信工程、机电一体化、包装工程等专业、工科及相关理科的必修基础课程。通过本课程的学习，使学生掌握自动控制的基础理论，并具有对简单连续系统进行定性分析、定量估算和初步设计的能力，为专业课学习和参加控制工程实践打下必要的基础。学生将掌握自动控制系统分析与设计等方面的基本方法，如控制系统的时域分析法、根轨迹分析法、频域分析法、状态空间分析法、采样控制系统的分析等基本方法等。为各类计算机控制系统设计打好基础。 (三) 理论教学的基本要求 1、熟练掌握自动控制的概念、基本控制方式及特点、对控制系统性能的基本要求。 2、熟练掌握典型环节的传递函数、结构图化简或梅森公式以及控制系统传递函数的建立和表示方法，初步掌握小偏差线性化方法和通过机理分析建立数学模型的方法。
自动控制原理教学大纲-西南交通大学
《自动控制原理》教学大纲 课程名称：自动控制原理Automatic Control Theory 课程学科类别：工学电气信息类 学时与学分：64/4 先修课程：高等数学、复变函数、积分变换、大学物理、电路分析、信号与系统、模拟电子技术等 课程教学目标： 1. 系统地掌握基于经典控制理论进行控制系统分析和设计的基本原理与基本方法，理解经典控制理论的基本思想； 2. 能够应用经典控制理论进行控制系统的分析与设计； 3. 能够应用MATLAB等软件工具和实验装置进行控制系统的仿真分析及设计。 适用学科专业：电气工程及其自动化，电子信息工程 教学手段与方法：课堂面授、实验教学 基本教学内容与学时安排： 一、理论教学内容（56学时）： 1．绪论（2学时） 控制理论和技术的发展历史以及自动控制系统的一些基本概念。 2．控制系统的数学模型（6学时） 控制系统的输入/输出模型（微分方程、传递函数、频率特性）；非线性数学模型的线性化；控制系统的框图模型；控制系统的状态空间模型；输入/输出模型与状态空间模型之间的转换。 3．控制系统的时域分析（7学时） 控制系统的动态特性分析（一阶系统的响应；典型无零点二阶系统的响应及性能指标；具有零点的二阶系统的响应；高阶系统的响应）；控制系统的稳定性分析；控制系统的稳态特性分析。 4．控制系统的复数域分析（8学时） 根轨迹法的基本概念；根轨迹的绘制规则及根轨迹的绘制。 5．控制系统的频域分析（10学时）
频率响应法的基本概念；频率特性图的绘制；奈奎斯特稳定判据；稳定裕量。 6．控制系统的设计和校正（15学时） 线性控制系统设计和校正的基本概念；常用校正环节及其特性；基于频率法的串联校正（超前、滞后、滞后-超前）；基于根轨迹法的串联校正（超前、滞后、滞后-超前）。 7．非线性控制系统分析（8学时） 描述函数法；非线性控制系统的描述函数分析；相平面法；非线性控制系统的相平面分析。 二、实验教学内容（8学时）： 实验一典型环节的模拟研究； 实验二瞬态响应和稳定性 实验三线性控制系统根轨迹分析 实验四线性控制系统的频率特性测试 实验五频域法串联超前校正 实验六频域法串联滞后校正 实验七非线性控制系统 实验八模拟直流电机闭环调速实验（综合实验） 教材及教学参考书 1．现代控制系统(第八版). Richard C. Dorf, Robert H. Bishop,谢红卫等译.高等教育出版社, 2001. 2．Modern Control Systems(Ninth Edition) (英文影印版). 科学出版社2002. 3．自动控制原理（上下册）. 黄家英. 高等教育出版社, 2003 4．自动控制原理（上下册）. 吴麒. 清华大学出版社, 5．自动控制理论新编教程. 张汉全等. 西南交通大学出版社, 考核方式 考试；作业；课程报告及实验成绩 撰稿人：金炜东审核：胡鹏飞
自动控制原理的先修课程
自动控制原理的先修课程 自动控制原理先修课程是许多工程和科学领域学习的基础之一、这门 课程旨在向学生介绍自动控制系统的基本原理和概念，包括系统建模、传 递函数、控制方法和控制器设计等。学生在学习这门课程之前，通常需要 具备一些数学、物理和工程学科的基础知识。下面将详细介绍自动控制原 理的先修课程内容及其重要性。 首先，自动控制原理的先修课程要求学生具备一定的数学基础。数学 是自动控制理论的基础，因此学生需要掌握微分方程、线性代数、概率论 和数值分析等数学知识。微分方程在系统建模和控制器设计中起着重要作用，线性代数用于描述系统的状态方程和矩阵运算，概率论和数值分析则 涉及到控制系统的性能分析和数值求解方法。只有具备了这些数学基础， 学生才能够更好地理解和应用自动控制原理。 其次，物理学科的基础知识也是自动控制原理的先修课程的一部分。 物理学涉及到力、运动和能量等概念，而自动控制系统中的机械和电子元 件都与这些物理概念有关。对于电气自动化工程师来说，了解电路原理和 电子器件的基本原理以及运动控制系统的动力学特性是至关重要的。因此，学生需要在学习自动控制原理之前，掌握基础的物理知识，如牛顿运动定律、基本电路原理和能量守恒定律等。 此外，计算机科学和工程学科的基础知识也是自动控制原理的先修课 程内容之一、计算机在自动控制系统中扮演着重要的角色，学生需要了解 计算机编程和控制算法的基本原理。学习计算机科学和工程学科的基础知 识可以帮助学生理解数字控制系统的工作原理，并能够进行控制系统的仿 真和实验。此外，学生还需要学习控制系统的传感器和执行器的基本原理，这些知识在工程实践中起着重要作用。
自动控制原理 前置课程
自动控制原理前置课程 【自动控制原理前置课程】 导语： 在学习自动控制原理之前，我们需要掌握一些前置课程的知识，这将为我们深入理解和应用自动控制原理打下坚实的基础。本文将介绍一些重要的前置课程，以及它们与自动控制原理的关系。 一、电路理论 电路理论是学习自动控制原理的重要前置课程之一。电路理论研究电流和电压在电路中的传导和分布规律，其中包括基本的电路元件和其组合电路的分析方法。在自动控制原理中，我们将会使用到电路理论中的一些基本概念和方法，如电流、电压、电阻、电容和电感等。理解电路理论将有助于我们理解控制系统中的电气部分，并能更好地分析和设计电路。 二、数学分析 数学分析是自动控制原理的另一个重要前置课程。数学分析是研究函数、极限、导数、积分等数学概念和方法的学科，这些概念和方法在自动控制原理中具有重要的作用。在系统建模的过程中，我们需要使用微积分中的导数和积分来描述系统的动态特性；在系统稳定性分析
中，我们需要使用极限和收敛性等概念；在控制器设计中，我们需要使用函数逼近和优化等数学方法。深入理解数学分析将有助于我们更好地理解和应用自动控制原理。 三、信号与系统 信号与系统是自动控制原理学习的重要基础。信号与系统研究信号的表示、传输和处理，系统的性质和特性，以及它们之间的关系。在自动控制原理中，我们研究的是控制系统，其包括输入信号、输出信号和控制器等组成部分，而这些都属于信号与系统的范畴。控制系统中的信号可以是电压、电流、温度、速度等各种信号，而系统可以是连续系统或离散系统。学习信号与系统将有助于我们理解和分析控制系统中的信号传输和处理过程。 四、工程数学 工程数学是自动控制原理学习中不可或缺的前置课程。工程数学是将数学方法和技巧应用于工程问题的学科，其中包括线性代数、概率论和变换等内容。在自动控制原理中，我们会用到线性代数中的矩阵和向量运算来描述系统的状态方程，用到概率论来分析系统的随机性，用到变换来进行系统的频域分析。掌握工程数学的基本概念和方法对于学习自动控制原理至关重要。 总结回顾： 自动控制原理是一门涉及多学科的综合性学科，需要我们掌握一些前
自动控制原理课程简介
一、课程编号010304-1 二、课程名称自动控制原理（90学时） 三、先修课程高等数学、工程高等代数、复变函数、电子电路基础、电机与电力拖动 四、课程教学目的 本课程是自动控制专业的一门必修的专业基础课程。目的是使学生建立经典控制理论部分的基本概念，掌握和了解其基本理论和方法以及对系统的改善。培养运用基本理论解决工程实际问题的能力。为进一步学习现代控制理论，计算机控制等专业课打下一定的基础。 五、课程教学基本要求 1. 掌握自动控制原理的基本概念、理论和主要研究方法； 2. 能够建立线形定常系统的数学模型、传递函数；求出线形定常系统的结构图、信号流图； 3. 掌握时域分析法、频域分析法和根轨迹法； 4. 能够按要求校正系统； 5. 用描述函数法和相平面法分析非线性系统 6. 利用差分方程和脉冲传递函数求解离散系统 7. 掌握自动控制原理的基本实验技能。 六、教学基本内容骨学时分配 一、学时分配：讲课90学时；实验17学时（共5个实验） 二、授课安排 第一章自动控制理论的一般概念 第一节引言（2学时） 第二节自动控制的基本方法（2学时） 第三节自动控制系统的分类（1学时） 第四节自动控制系统的组成（1学时） 第二章控制系统的数学模型
第一节数学模型的建立及线形化（4学时）第二节线形系统的传递函数（4学时）第三节典型环节的传递函数（2学时）第四节结构图（4学时）第五节信号流图（4学时）第六节反馈控制系统的传递函数（2学时）第三章时域分析法 第一节典型输入信号（1学时）第二节一阶系统的暂态响应（2学时）第三节二阶系统的暂态响应（2学时）第四节高阶系统的暂态响应（1学时）第五节稳定性分析（4学时）第六节劳斯稳定判据（3学时）第七节稳态误差分析（3学时）第八节给定稳态误差和扰动稳态误差（2学时）第四章根轨迹法 第一节根轨迹的基本概念（2学时）第二节根轨迹的性质及绘制法则（2学时）第三节根轨迹草图绘制举例（2学时）第四节参量根轨迹（2学时）第五章控制系统的频域分析 第一节频率特性的基本概念（2学时）第二节典型环节的频率特性（2学时）第三节系统开环频率特性的绘制（2学时）
自动控制原理课程简介
目录 1.课程名称：《自动控制原理》 (1) 2.课程名称：《半导体器件物理》 (6) 3.课程名称：《微电子封装工程》 (9) 4.课程名称：《微电子制造学》 (12) 5.课程名称：《材料成型加工Ⅰ》 (20) 6.课程名称：《金属塑性成形原理》 (23) 7.课程名称：《光电检测技术》 (27) 8.课程名称：《集成电路工艺原理》 (33) 9.课程名称：《集成光子器件制造理论与技术》 (37) 10.课程名称：《传感器原理和技术》 (40) 11.课程名称：《MEMS技术》 (48) 12.课程名称：《微电子制造装备》 (53) 13.课程名称：《压电学与超声驱动》 (58) 14.课程名称：《光纤通信器件与技术》 (61) 15.课程名称：《工程热力学》 (67) 16.课程名称：《传热学》 (70) 17.课程名称：《机械振动》 (73) 18.课程名称：《有限单元法》 (76) 19.课程名称：《金属凝固及控制》 (79) 20.课程名称：《材料成型加工Ⅱ》 (83) 21.课程名称：《材料成型的计算机仿真》 (86) 22.课程名称：《摩擦学》 (91) 23.课程名称：《工程图学》 (95) 24.课程名称：《C及C++可视化程序设计》 (101) 25.课程名称：《工程制图》 (105) 26.课程名称：《工程制图基础》 (110) 27.课程名称：《现代设计方法》 (114) 28.课程名称：《机械原理》 (118) 29.课程名称：《机械设计》 (123) 30.课程名称：《机械设计基础Ⅱ》 (128)
32.课程名称：《机械设计学》 (140) 33.课程名称：《轨道车辆工程》 (143) 34.课程名称：《工程机械底盘》 (146) 35.课程名称：《现代工程实验方法》 (152) 36.课程名称：《内燃机构造与原理》 (155) 37.课程名称：《车辆液压传动系统设计》 (159) 38.课程名称：《高速铁路养护设备》 (163) 39.课程名称：《车辆动力学》 (167) 40.课程名称：《金属结构设计及计算》 (171) 41.课程名称：《车辆电传动及控制》 (175) 42.课程名称：《流体力学》 (178) 43.课程名称：《互换性与测量技术》 (183) 44.课程名称：《机械制造工艺学》 (187) 45.课程名称：《机械制造装备技术》 (190) 46.课程名称：《计算机辅助制造》 (194) 47.课程名称：《金属成形与模具设计》 (198) 48.课程名称：《非金属成型与模具设计》 (204) 49.课程名称：《机械工程材料》 (208) 50.课程名称：《先进制造技术导论》 (215) 51.课程名称：《机床数控原理与系统》 (220) 52.课程名称：《数控加工编程与应用》 (223) 53.课程名称：《计算机辅助工艺设计》 (226) 54.课程名称：《金属切削原理与刀具》 (230) 55.课程名称：《现代模具制造技术》 (235) 56.课程名称：《模具CAD/CAM》 (239) 57.课程名称：《热流道模具设计》 (242) 58.课程名称：《注射成型过程计算机模拟技术》 (246) 59.课程名称：《机械制造工艺学》 (250) 60.课程名称：《极限配合与测量技术基础》 (253) 61.课程名称：《工程机械机电液一体化》 (257) 62.课程名称：《电液比例控制技术》 (260)
《自动控制原理》教学大纲
《自动控制原理》教学大纲 一、课程名称：自动控制原理 二、课程性质：专业基础课 三、学时：51学时 四、学分：3学分 五、适用专业： 自动化、电气工程及其自动化、机械工程及其自动化等六、先修课程： 高等数学、线性代数、电路分析、信号与系统 七、教学目标： 1. 掌握自动控制系统的基本原理和基本概念，了解自动控制系统的历史发展和现状。 2. 熟练掌握控制系统的数学模型建立方法，包括微分方程、传递函数、状态空间等。 3. 熟练掌握控制系统的性能分析方法，包括频率响应法、根轨迹法、Nyquist法等。 4. 熟练掌握控制系统的设计方法，包括PID控制器设计、根轨迹法设计、状态反馈法设计等。 5. 熟练掌握控制系统的仿真和实验方法，包括MATLAB/Simulink仿真、实验室设备操作等。 6. 培养学生的创新能力和实际工程应用能力，为学生进一步
学习相关专业课程和从事工程技术工作打下坚实的基础。 八、教学内容： 1. 自动控制系统的基本概念和基本原理 2. 控制系统的数学模型建立方法 - 微分方程建模 - 传递函数建模 - 状态空间建模 3. 控制系统的性能分析方法 - 频率响应法 - 根轨迹法 - Nyquist法 4. 控制系统的设计方法 - PID控制器设计 - 根轨迹法设计 - 状态反馈法设计 5. 控制系统的仿真和实验方法 - MATLAB/Simulink仿真 - 实验室设备操作 6. 自动控制系统的应用实例 九、教学方法： 1. 采用讲授、讨论、案例分析等多种教学方法，注重理论与
实际相结合。 2. 利用MATLAB/Simulink软件进行控制系统的仿真实验，提高学生的实践能力。 3. 通过课堂讨论、小组合作等方式，培养学生的团队协作能力和沟通能力。 十、考核方式： 1. 平时成绩（30%）：包括课堂表现、作业、实验报告等。 2. 期中考试（20%）：测试学生对本学期所学内容的掌握程度。 3. 期末考试（50%）：测试学生对本课程全部内容的掌握程度。
自动控制原理教学大纲
《自动控制原理》课程教学大纲 一、课程的地位、目的和任务 本课程地位: 自动控制原理是机械设计制造及其自动化专业的专业方向课。自动控制技术是现代化技术中重要的一个方面，本课程主要讲述现代自动控制技术的基本原理与结构模型，自动控制系统的分析方法与设计方法，使学生具备自动化控制的基础理论知识以及实践能力。 本课程目的： 通过本课程的学习,要求学生理解自动控制的基本概念，掌握简单系统的建模方法，掌握对线性定常系统的稳定性、快速性和准确性的基本分析方法以及设计和校正方法，能熟练使用根轨迹法和频率特性法分析与设计控制系统和控制器，对非线性系统也能进行初步的分析. 本课程任务: 1.掌握自动控制的基本概念、原理，学会对实际物理系统进行数学抽象，并用已学过的数学工具进行系统分析和综合，能灵活应用各种理论知识来解决实际问题的综合设计能力。 2.不仅为后续课程的学习奠定基础，而且直接为解决实际控制系统问题提供理论和方法，养成将来在工程实际中经常进行理性思维的习惯. 3。培养学生在掌握课程知识、概念、原理方法基础上，独立思考、独立解决问题、实验与仿真实现的能力。 二、本课程与其它课程的联系 本课程的先修课是高等数学（上、下)、大学物理、电工电子技术（Ⅰ、Ⅱ)。这些课程的学习，为本课程学习奠定数学基础和分析系统建立数学模型提供必要的电学知识。本课程学习为后续课程的学习提供所应用的系统分析、设计的基本理论和基本方法，掌握必要的基本技能,为进一步深造打下必要的理论基础.三、教学内容及要求 第一章控制系统导论 教学要求： 通过本章教学，使学生理解自动控制的定义、组成、基本控制方式及特点,对控制系统性能的基本要求，自动控制系统的分类，自动控制系统实例有一定掌握。使学生对反馈控制的基本理论和方法有一全面、整体的了解。
《自动控制原理》教学大纲
《自动控制原理》课程教学大纲 课程编码：AL041360 课程性质：专业基础课程 适用专业：自动化 学时学分：48学时3学分 所需先修课：电路原理、电子技术、高等数学 编写单位：机电工程学院 一、课程说明 1．课程简介 本课程是自动化专业的一门专业基础课程，主要内容包括：控制系统分析与设计的基础知识，线性控制系统的建模，系统的稳定性，稳态特性和动态特性，时域分析法、根轨迹分析法、频率分析法等三大分析法，以及系统的校正与计算机辅助分析，非线性控制系统的分析法等。通过本课程的学习，使学生掌自动控制原理的基本知识、基本理论、基本计算方法和基本实验技能，为进一步学习专业课以及毕业后从事专业工作打下必要的基础。该课程的先修课是电路原理、电子技术、高等数学等。本课程是为系统学习现代控制理论、电力拖动控制系统、计算机控制系统等后续课程打下基础。 2．教学目标要求 本课程以自动控制系统的数学模型为研究对象，以建模、分析、校正为重点。学完本课程应达到以下基本要求： 1）了解自动控制的一般概念； 2）熟练掌握简单过程机理模型的建立方法，以及动态结构图的等效化简方法； 3）熟练掌握时域分析法、频域分析法； 4）熟练掌握劳斯稳定判据、乃奎斯特稳定判据； 5）熟练掌握稳态误差的计算方法； 6）在上述基础上，基本掌握自动控制系统的校正计算方法。 3．教学重点难点 1）掌握分析自控系统的时域分析法、频域分析法； 2）深入理解系统的校正方法； 3）正确建立控制系统的数学模型；
4）熟练运用基本控制方法解决控制系统运行中的实际问题。 4．学时分配表 5．主要教法、学法 本课程以课堂讲授为主、自学和讨论为辅的方式开展教学，着重对学生的分析问题能力、理论综合能力以及实验研究能力等方面的培养。 研发并采用多媒体教学方式。 6．考核方式及标准 1）考核目的： 考核学生对电机学的基本知识、基本理论、工程设计计算方法等的理解和掌握程度，促进学生提高分析和解决问题的能力。 2）考核形式： 闭卷笔试。 3）主要考核内容： 自动控制系统的数学模型、时域分析法、频域分析法、自动控制系统的校正、非线性控制系统分析。 4）考核题型： 简答，计算。 5）成绩评定： 考试成绩占总成绩的70%，其他（包括考勤、作业、讨论等）成绩占总成绩的30%。 二、各部分教学纲要 第一部分概述（4学时） 教学目标
自动控制原理课程教学大纲
物理电子工程学院《自动控制原理》课程教学大纲 课程编号：04210164 课程性质：专业必修课 先修课程：高等数学、函数变换、模拟电路、电路分析 总学时数：76 学分：4 适合专业：电子信息工程、机械与电子工程、机械自动化、电器自动化、通信、包装工程等专业 (一) 课程教学目标 自动控制理论是电子信息科学与技术专业的一门重要的专业基础课程。它侧重于理论角度，系统地阐述了自动控制科学和技术领域的基本概念和基本规律，介绍了自动控制技术从建模分析到应用设计的各种思想和方法，内容十分丰富。通过自动控制理论的教学，应使学生全面系统地掌握自动控制技术领域的基本概念、基本规律和基本分析与设计方法，以便将来胜任实际工作，具有从事相关工程和技术工作的基本素质，同时具有一定的分析和解决有关自动控制实际问题的能力。 (二) 课程的目的与任务 本课程是电子通信工程、机电一体化、包装工程等专业、工科及相关理科的必修基础课程。通过本课程的学习，使学生掌握自动控制的基础理论，并具有对简单连续系统进行定性分析、定量估算和初步设计的能力，为专业课学习和参加控制工程实践打下必要的基础。学生将掌握自动控制系统分析与设计等方面的基本方法，如控制系统的时域分析法、根轨迹分析法、频域分析法、状态空间分析法、采样控制系统的分析等基本方法等。为各类计算机控制系统设计打好基础。 (三) 理论教学的基本要求 1、熟练掌握自动控制的概念、基本控制方式及特点、对控制系统性能的基 本要求。 2、熟练掌握典型环节的传递函数、结构图化简或梅森公式以及控制系统传 递函数的建立和表示方法，初步掌握小偏差线性化方法和通过机理分析建立数学模型的方法。 3、熟练掌握暂态性能指标、劳思判据、稳态误差、终值定理和稳定性的概念以及利用这些概念对二阶系统性能的分析，初步掌握高阶系统分析方法、主导极点的概念。 4、熟练掌握根轨迹的概念和绘制法则，并能利用根轨迹对系统性能进行分
自动控制原理 教学大纲
自动控制原理 一、课程说明 课程编号：100104Z10 课程名称（中/英文）：自动控制原理/Principle of Automatic Control 课程类别：专业必修课 学时/学分：48/3 先修课程：高等数学、大学物理、电子技术或电路 适用专业：能源与动力工程 教材、教学参考书： [1] 胡寿松.自动控制原理(第6版)，北京：科学出版社，2013 [2] 王建辉.自动控制原理(第2版)，北京：清华大学出版社，2014 [3] 吴麒，王诗宓.自动控制原理(第2版)，北京：清华大学出版社，2006 二、课程设置的目的意义 本课程是能源与动力工程等本科专业的专业必修课，其教学任务是使学生掌握自动控制系统的基本概念和自动控制系统分析、设计(校正)的基本方法，初步掌握系统实验技能，学会运用Matlab进行控制系统辅助分析设计的方法，为后续课程（计算机控制系统，工业过程控制等）的学习提供所应用的系统分析、设计的基本理论和基本方法，掌握必要的基本技能，为进一步深造打下必要的理论基础。 三、课程的基本要求 知识：掌握自动控制的基本概念，自动控制系统分类、结构特点及与性质的关系，线性系统的动态微分方程、传递函数、系统方框图以及信号流图表示方法，非线性系统的线性化方法，控制系统时域指标及计算方法，线性系统根轨迹画法与应用，频域特性分析方法意义及应用，控制系统频域指标与时域指标之间的关联。学会从被控对象特征分析入手，依据控制设计控制系统，形成分析－设计—开发的基本知识结构。 能力：从应用的角度设计控制系统，将自动控制的知识用于解决实际工程问题；综合运用时域、复域、频域方法进行系统分析和设计，培养解决复杂工程问题的能力；掌握最基本的控制系统设计理念，针对具体问题提出有效的解决方案；在能源与动力工程学科与控制科学与工程学科的交叉知识的讨论中培养创新意识，提高分析、发现、研究和解决问题的能力；素质：通过课程中的分析讨论辩论培养分析沟通交流素质，建立控制系统理论分析到应用的思维模式，提升理解工程管理与经济决策的基本素质。通过课外导学的模式，提升自主学习和终身学习的意识，形成不断学习和适应发展素质。
《自动控制原理》课程教学大纲
本科生课程大纲 课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修 一、课程介绍 1.课程描述： 自动控制原理是自动化专业本科生必修的学科基础课，也是一门重要的专业核心课程。该课程与本科生的许多专业课（电路原理、模拟电子技术基础、信号与系统、现代控制理论基础、控制系统仿真、计算机控制技术、最优控制等）有着较强的前后衔接关系。将为自动化专业、电子信息专业、计算机科学与技术专业、机械设计制造及自动化等专业的学生，提供较系统的控制理论基本原理及控制系统分析和设计的基本方法，也将为各相关专业学生后续课程的学习及设计实践环节打下良好的理论基础。 课程主要内容包括自动控制原理的基本概念、控制系统的数学模型、时域分析法、根轨迹分析法、频域分析法、线性控制系统的校正及非线性系统分析等内容。 2.设计思路： 依照教育部高等学校电子信息与电气学科教学指导委员会与自动化专业教学指导分委员会在2010年12月颁布的《普通高校自动化专业规范》，自动控制原理是自动化专业基础知识的核心部分。依照该规范，课程内容主要包括：自动控制原理的基本概念、控制系统的数学模型、时域分析法、根轨迹分析法、频域分析法、线性控制系统的校正、非线性系统分析等。 - 1 -
轮机专业是非电类专业，自动控制原理课程的学时仅为32学时，根据专业的特点和实际需要，合理压缩了教学内容，重点讲授基本概念、基本原理和基本方法。以《自动控制原理》教材的章节顺序为基础，本课程的内容编排顺序为：（1）自动控制原理概述；（2）系统的数学描述；（3）线性控制系统的运动；（4）频率响应法；（5）校正与综合； 3. 课程与其他课程的关系 修读本课程的学生应具备理工科的数理基础，对控制系统有初步的了解和认识。 先修课程：高等数学，电工学 后置课程：轮机自动化，船舶电气设备及系统 二、课程目标 学习自动控制的基本理论和基本知识，具备自动控制理论等工程技术基础和一定的专业知识，培养应用工程分析和设计方法解决实际应用问题的能力。 了解反馈控制系统的基本概念、工作原理和分类。 掌握数学模型建立的步骤和方法，掌握微分方程、传递函数、结构图及信号流图等数学模型的表示方法。 熟练应用时域法和频域法分析线性控制系统的动态性能、静态性能和稳定性，并进行线性连续控制系统的校正与综合。 掌握基本的控制系统设计创新方法，培养学生追求创新的态度和意识。了解自动控制理论的前沿发展现状和趋势，具有适应自动化技术发展的能力和较强的自学能力。 三、学习要求 1．最低学习要求： 课前复习高等数学、电工学等先修课程中的相关知识。学生应课前预习，课中认 - 2 -
自动控制原理 前置课程
自动控制原理前置课程 自动控制原理的前置课程主要包括以下几部分： 一、数学基础 1. 高等数学：提供数学分析和微积分的基础知识，包括极限、导数、积分、级数等。 2. 线性代数：提供矩阵运算、行列式、特征值、向量空间等基础知识，这对于理解控制系统中的状态空间表示以及系统稳定性分析非常重要。 3. 概率论与数理统计：提供概率论和统计的基础知识，包括随机变量、概率分布、统计推断等。这些知识对于理解控制系统的噪声模型和性能评估非常重要。 二、物理和电路基础 1. 大学物理：提供物理学的基础知识，包括力学、热学、电磁学等。这些知识对于理解控制系统中的物理现象和建模非常重要。 2. 电路理论：提供电路设计的基础知识，包括电阻、电容、电感、二极管等元件的性质和行为，以及基本电路的原理和分析方法。这些知识对于理解控制系统的信号处理和电路设计非常重要。 三、计算机科学基础 1. 计算机科学导论：提供计算机科学的基础知识，包括计算机体系结构、操作系统、编程语言等。这些知识对于理解控制系统的数字实现和算法设计非常重要。 2. 数据结构和算法：提供数据结构和算法的基础知识，包括数
组、链表、栈、队列、树等数据结构，以及排序、搜索等基本算法。这些知识对于理解控制系统的优化和实现方法非常重要。 四、工程基础 1. 工程力学：提供工程力学的基础知识，包括静力学、动力学、材料力学等。这些知识对于理解控制系统的机械设计和分析非常重要。 2. 工程图学：提供工程图学的基础知识，包括制图标准、投影原理、机械制图等。这些知识对于理解控制系统的机械表示和设计非常重要。 前置课程的结构和内容可能会因不同的教育体系和专业方向而有所不同。例如，对于电气工程或机械工程专业的自动控制原理课程，可能需要更深入的数学知识、物理知识和电路知识；对于计算机科学或软件工程专业的自动控制原理课程，可能需要更深入的计算机科学和编程知识。此外，不同的课程设置也可能需要学生修习一些其他相关课程，如信号处理、系统辨识等。 总的来说，自动控制原理前置课程的学习目标是让学生掌握数学、物理、计算机科学和工程学的基础知识，并培养他们将这些知识应用于解决实际控制系统问题的能力。同时，这些前置课程的学习也为进一步学习和研究自动控制原理打下坚实的基础。
自动控制原理教学大纲
《自动控制原理（I）》教学大纲 一、课程的性质、任务、基本要求和条件 （一）课程的性质和特点 自动控制原理是高校电类学科各专业的一门重要专业基础课, 是从事系统分析与设计的技术人员所必须掌握的一门专业课。 本课程的主要任务是：系统地介绍自动控制系统和反馈控制的基本概念，学习建立控制系统数学模型的基本方法，以及分析控制系统稳定性、动态性能和稳态性能的时域和频域方法，介绍校正控制系统的常用方法。 （二）本课程的基本要求 1．理解自动控制系统的基本构成和基本控制原理。 2．掌握线性定常控制系统（含连续时间系统和离散时间系统）的输入输出描述（运动方程、传递函数、频率特性函数）方法，能够对简单的机电系统进行机理建模。 3．掌握线性定常系统（含连续时间系统和离散时间系统）稳定性的基本概念和常用分析方法（代数判据、根轨迹法、频率特性法）。 4．掌握线性定常连续时间控制系统的动态性能分析（二阶系统为主）和稳态性能分析。 5．了解单输入单输出系统的常用校正方法（根轨迹法和频率特性法）。 教学的重点与难点（★） 第一章概述 ★第二章控制系统的数学描述 ★第三章控制系统的稳定性分析 ★第四章控制系统的运动性能分析 第五章系统校正方法 难点：控制系统不同数学模型之间的关系以及数学模型的建立，稳定性的频域分析方法. （三）本课程与相关课程的联系 本课程的先修课程为《高等数学》、《电路分析》、《信号与系统》。 二、教学内容及学时分配 ◆各章节主要内容、重点难点 第一章概述(3学时) 1．1 引言：自动控制理论发展的历史简述 1．2自动控制系统的构成 1．3 闭环控制与开环控制 1．4 控制系统的分类 1.4.1 恒值调节系统和随动系统 1.4.2线性系统和非线性系统 1.4.3 定常系统和时变系统 1.4.4 连续时间和离散系统 做实验一: 闭环电压控制（单独3学时）
自动控制原理 前置课程
自动控制原理 前置课程 1. 电路理论 在学习自动控制原理之前，我们首先需要掌握电路理论的基础知识。电路理论是研究电流、电压、电阻等电学量之间的关系的学科。了解电路理论可以帮助我们理解自动控制原理中的电路模型和信号传输。 2. 数学分析 自动控制原理是一门应用数学的学科，因此在学习之前，我们需要具备一定的数学基础。数学分析包括微积分、线性代数等内容，这些内容在自动控制原理中经常被用到。熟练掌握数学分析可以帮助我们理解自动控制原理的数学模型和求解方法。 3. 信号与系统 信号与系统是自动控制原理的基础，它研究的是信号的产生、传输和处理。在学习自动控制原理之前，我们需要了解信号的基本概念、信号的分类以及信号的时域和频域表示方法。此外，我们还需要学习系统的定义、系统的性质以及系统的时域和频域分析方法。 自动控制原理概述 自动控制原理是一门研究如何设计、分析和应用控制系统的学科。控制系统是由传感器、执行器和控制器组成的，它能够自动调节系统的输出，使其达到预期的目标。自动控制原理涉及到信号处理、数学建模、系统分析、控制器设计等方面的知识。 自动控制原理的主要内容包括： 1.系统建模与分析：通过数学建模的方法，将实际系统抽象成数学模型，并对 系统进行分析，得到系统的性质和行为。 2.控制器设计：根据系统的数学模型和性质，设计合适的控制器来实现对系统 的控制。 3.系统稳定性分析：分析系统的稳定性是自动控制原理中非常重要的一部分。 稳定性分析可以保证系统在各种工况下都能够正常运行。 4.鲁棒性设计：自动控制系统通常会受到外界干扰和参数变化的影响，鲁棒性 设计可以保证系统对这些干扰和变化具有一定的抵抗能力。 5.优化控制：优化控制是在满足系统约束条件的前提下，寻找系统输出的最优 解。通过优化控制可以提高系统的性能和效率。
《自动控制原理》(88学时)
《自动控制原理》（88学时） 一、课程基本信息 1、课程代码：0920010 2、课程名称（中文）：自动控制原理 课程名称（英文）：The Principle of Automatic Control 3、学时/学分：88学时/12学分 4、先修课程：高等数学（1110011）、大学物理（2/1110051）、复变函数与积分变换 （2/1120680）、电路分析基础（0820021）、电子技术基础（模拟）（2/0820031）、 控制系统元件（2/0930130）、微机原理及应用（2/1010010） 5、面向对象：全校四年制控制类专业本科生（航空学院，航海学院，自动化学院等） 6、开课学院（系）：自动化学院 7、教材、教学参考书： [1] 《自动控制原理》、卢京潮主编、清华大学出版社、2013.3。 [2] 《自动控制原理》(第五版)、胡寿松主编、科学出版社、2007.6。 [3] 《现代控制系统》(第10版) R.C Dorf, R.H.Bshop 著、赵千川，冯梅译、科学出版社、2008.6。 [4] 《现代控制工程》(第4版)、Katsuhiko Ogata(绪方胜彦)著、清华大学出版社、2006.12。 二、课程的性质和任务 本课程是自动控制类专业的重要专业基础课，其教学任务是使学生掌握自动控制系统的基本概念和自动控制系统分析、设计(校正)的基本方法，初步掌握系统实验技能，学会运用Matlab 进行控制系统辅助分析设计的方法，为后续课程（现代控制理论，计算机控制系统，工业过程控制等）的学习提供所应用的系统分析、设计的基本理论和基本方法，掌握必要的基本技能，为进一步深造打下必要的理论基础。 三、教学内容和要求 自动控制原理课程教学内容分为七章，对不同章节的教学要求分别叙述如下（数字表示相应章节供参考的学时数）。 第一章自动控制的一般概念（4） 1．自动控制系统及其任务、控制的基本方式（开/闭环控制）、负反馈控制原理（2） 2．自动控制系统的基本组成及分类、对控制系统的基本要求（2） 要求： 明确控制系统的任务、组成及自动控制的基本概念(被控对象，被控量，给定量，干扰量等)。 侧重讲述开环控制和闭环控制的基本原理和特点，闭环（反馈）控制是本章的重要概念。 通过示例，建立起系统的基本概念，初步掌握由系统工作原理图画出系统方块图的方法。 正确理解对控制系统稳、准、快的要求。 第二章控制系统的数学模型（12） 1．动态(微分)方程的建立及线性化、复习拉普拉斯变换（2）
《自动控制原理D》课程教学大纲(本科)
自动控制原理D (Principles of Automatic Control：D) 课程代码：05410051 学分：2 学时：32 （其中：课题教学学时：32 实验学时：0 上机学时：0 课程实践学时: 0 ）先修课程：高等数学、电路原理A(I)、信号与系统A、复变函数与积分变换 适用专业：电子信息工程专业 教材：《自动控制原理》，刘国海、杨年法主编，机械工业出版社，第1版 一、课程性质与课程目标 （一）课程性质 本课程是电子信息工程专业的一门较为重要的专业选修课。它是自动控制技术的基础理论，是一门理论性较强的工程科学。通过本课程的学习，使学生掌握自动控制系统的基本概念、自动控制理论的发展历史，学会建立和简化自动控制系统的数学模型，着重掌握自动控制系统的时域分析法和频率特性分析法，并学习自动控制系统综合与校正的一般方法。 （二）课程目标 课程目标1：《自动控制原理D》是一门研究自动控制技术的基础理论，是以原理为主的理论性课程。主要从数学模型出发，讲述自动控制的基本原理和控制系统分析与设计的基本方法。 课程目标2：通过本课程的学习，使学生能够正确理解和运用课程的基本概念和理论，掌握一套较完整的分析、设计自动控制系统的方法。为专业课的学习打好基础，而且为以后从事实际工作和科研奠定一定的理论基础。 课程的具体目标如下： 1、知识目标 《自动控制原理D》课程主要介绍经典控制理论的基本概念和基本原理，自动控制系统的分析和设计方法。简单介绍控制系统的传递函数和结构图概念。重点介绍时域分析法、频域分析法、控制系统校正方法、离散控制系统的分析方法等，包括： 1.1掌握控制系统的基本要求（稳定性、快速性、准确性）及其指标参数； 1.2掌握控制系统的传递函数和结构图概念； 1.3掌握一阶、二阶系统的时域分析方法； 1.4掌握基本的频率特性分析法；