自动控制原理与系统
自动控制原理与系统

二、系统的稳态性能: 系统从一个稳定状态过渡到新的稳定状态后,会 出现偏差,称为稳态误差ess。ess=0,系统称为无静差 系统。否则称为有静差系统。稳态误差的大小反映了 系统的稳态精度,表征系统的准确程度。
t
0
1
输入r(t)
t
0
1
输入c(t)
1
2
理想的
实际
ess
01
任何实际系统从原平衡状态到达新的平衡状
03
入端,以增强或减弱输入信号的效应。
04
闭环控制系统:
例2.引入闭环控制后的直流电机转速控制系统
电
压
放
大
器
可
控
硅
功
放
负载
△u
k
u
a
u
n
+
M
R
Us
uf
G
方框图
电位器
电压 放大器
可控硅 放大器
直流 电动机
测速机
us
uf
uk
-
n
扰动
ua
转速负反馈的作用:引入测速发电机后,当外来 的电网电压波动使电机的转速发生变化时,测速发电 机会将变化的情况反馈到比较环节,系统作出相应调 节,最终控制转速稳定。
振荡次数 N:指在调整时间内,输出量在稳
性能指标是衡量自动控制系统技术品质的客
01
观标准,也是定货、验收的基本依据。对性能指
02
标的要求,在同一系统中往往相互矛盾;性能指
03
标要求过高,成本会大幅增加;因此要统筹兼顾。
04
建立数学模型
定性分析:弄清工作原理
1-6 研究自动控制系统的方法
定量分析:静、动态指标
自动控制原理及系统

自动控制原理及系统自动控制原理及系统是指通过使用自动化设备和技术手段,实现对物理系统的监测、测量、分析和控制的过程。
本文将从原理和系统两个方面来介绍自动控制的相关内容。
一、自动控制原理1. 反馈原理自动控制的核心原理是反馈原理。
反馈系统将被控对象的输出信号与期望的参考信号进行比较,根据误差信号,通过控制器来调节被控对象,使输出信号接近参考信号。
反馈原理可分为负反馈和正反馈,其中负反馈是最常用的。
2. 控制器控制器是自动控制系统中的重要组成部分,用于根据反馈信号对被控对象进行控制。
常见的控制器类型包括比例控制器、积分控制器和微分控制器,它们可以分别实现比例控制、积分控制和微分控制的功能,也可以组合起来构成PID控制器。
3. 传感器和执行器传感器用于监测被控对象的状态或者输出参数,将其转化为电信号或者其他形式的信号输入到控制器中。
执行器则根据控制器的输出信号,对被控对象进行调节或者操作。
传感器和执行器是自动控制系统的接口,起到连接和转换信号的作用。
二、自动控制系统1. 开环控制系统开环控制系统是指控制器的输出信号不受被控对象的状态或者输出信号的影响,只根据预设的输入信号进行控制。
开环控制系统简单,但对于系统的变化和扰动不敏感。
2. 闭环控制系统闭环控制系统是指控制器的输出信号通过反馈回路与被控对象的输出信号进行比较,实现对系统的自动调节和校正。
闭环控制系统可以有效地抑制扰动,提高系统的稳定性和鲁棒性。
3. 自适应控制系统自适应控制系统是通过利用被控对象的模型来对其进行建模和识别,根据模型参数的变化实时调整控制器的参数。
自适应控制系统具有良好的适应性和鲁棒性,能够应对系统工作环境的变化和故障。
4. 分散控制系统分散控制系统是将整个控制系统分为多个子系统,每个子系统独立完成一部分控制任务,通过通信网络进行数据传输和信息交换。
分散控制系统具有模块化和可扩展性的特点,适用于大型和复杂的控制系统。
5. 非线性控制系统非线性控制系统是指被控对象或者控制器的特性存在非线性关系的控制系统。
自动控制原理与系统

自动控制原理与系统
自动控制原理与系统是研究控制系统的基本原理和方法,以及实现自动控制功能的系统工程。
自动控制系统通常由感知器、控制器和执行器三个主要部分组成。
感知器用于获取被控对象的状态信息,可以通过各种传感器和测量设备来实现。
感知器将所获得的数据转化为电信号或数字信号,以便被控制器处理。
控制器是自动控制系统的决策与执行中枢,主要负责制定控制策略和指令,并将其转化为适合执行器操作的形式。
控制器可以采用不同的算法和控制策略,如PID控制器、状态空间控制器等。
执行器是实际执行控制指令的设备,根据控制器的输出信号来完成相应的动作。
执行器可以是各种执行机构,如电动机、阀门、液压缸等。
自动控制系统的基本原理是通过感知器获取被控对象的状态信息,经过控制器进行处理和决策,最后通过执行器实现对被控对象的控制。
这个过程通常需要进行反馈控制,即将被控对象的实际输出与期望输出进行比较,从而调整控制器的输出。
自动控制系统在各行各业中都有广泛的应用,例如工业生产中的过程控制、交通运输中的自动驾驶、航空航天中的飞行控制等。
通过自动控制系统可以提高生产效率、优化资源利用、提高安全性和稳定性等。
综上所述,自动控制原理与系统是一门研究控制系统的学科,通过感知器、控制器和执行器等组成,实现对被控对象的自动控制。
自动控制原理与系统第三章 自动控制系统的数学模型

④将该方程整理成标准形式。即把与输入量有关的 各项放在方程的右边,把与输出量有关的各项放在 方程的左边,各导数项按降幂排列,并将方程中的 系数化为具有一定物理意义的表示形式,如时间常
二、微分方程建立举例
[例3-1]直流电动机的微分方程。
1.直流电动机(Direct-Current Motor)各物理量间的 关系。
②在各环节功能框的基础上,首先确定系统的 给定量(输入量)和输出量,然后从给定量开始,由
左至右,根据相互作用的顺序,依次画出各个环节, 直至得出所需要的输出量,并使它们符合各作用量 间的关系。
③然后由内到外,画出各反馈环节,最后在图上标 明输入量、输出量、扰动量和各中间参变量。
④这样就可以得到整个控制系统的框图。
①列出直流电动机各个环节的微分方程[参见 式3-1~式3-4],然后由微分方程→拉氏变换式→ 传递函数→功能框。今将直流电动机的各功能框列 于表3-1中。
②如今以电动机电枢电压作为输入量,以电动 机的角位移θ 为输出量。于是可由开始,按照电动 机的工作原理,由依次组合各环节的功能框,然后 再加上电势反馈功能框,如图3-15所示。
(或环节)的固有特性。它是系统的复数域模型,也 是自动控制系统最常用的数学模型。
3.对同一个系统,若选取不同的输出量或不同 的输入量,则其对应的微分方程表达式和传递函数 也不相同。
4.典型环节的传递函数有
对一般的自动控制系统,应尽可能将它分解为 若干个典型的环节,以利于理解系统的构成和系统 的分析。
它还清楚地表明了各环节间的相互联系,因此它是 理解和分析系统的重要方法。
①全面了解系统的工作原理、结构组成和支配系统 工作的物理规律,并确定系统的输入量(给定量)和 输出量(被控量) ②将系统分解成若干个单元(或环节或部件),然后 从被控量出发,由控制对象→执行环节→功率。
自动控制原理概述

自自自动动动控控制制原给得理定特值得征主:要任务:
被控量
控制分通析过和对设各计类自机控动器制器控、制各系种受统物控对得理象性参能量。、工
自业动示生图控下意产制面过系通程统过等得一得基些控本实制概例直念来接检说造测明福元自于件 动社控会制。和
第一节 自动控制与自动控制系统
例 水温人工控制系统 系工统作得过构程成: : 受控手蒸对动汽象调通:水箱 节被过阀控热门制传得导量开器:水温 度件,把从热而阀量调门传节 蒸递热汽给传得水导流,水器量得件, 来温控度显制与示水蒸仪得汽表 温得蒸度流汽、量成排正水 比冷、水但人工热难水以实现稳定得高质量控制、
第二节 自动控制系统得分类
三、连续系统和离散系统
连续系统:
系统中各部分得信号都就是时间得连 续函数即模拟量。
离散系统: 系统中有一处或多处信号为时间得离 散函数,如脉冲或数码信号。 若系统中既有模拟量也有离散信号, 则又可称之为采样系统。
第二节 自动控制系统得分类
四、恒值系统、随动系统和 程序控制系统
前馈补偿控制
前馈通道
主通道
给定值 _ 控制器
被控 制量
受控对象
检测元件
反馈控制
第一节 自动控制与自动控制系统
(b) 按扰动前馈补偿得复合控制
前馈补偿控制
扰动
主通道
前馈通道
被控
制量
给定值 _ 控制器
受控对象
检测元件
反馈控制
第一章 概 述
第二节 自动控制系统得分类
自动控制系统得分类方法较多,常见 得有以下几种
自动控制原理概述
第一章 概述
第一节 自动控制与自动控制系统
一、自动控制得基本概念 二、控制系统得基本构成
自动控制原理与系统课程标准

《自动控制系统与应用》学习领域(课程)标准课程编号:适用专业:电子信息工程技术应用电子技术机械制造及其自动化课程类别:岗位核心学习领域修课方式:必修教学时数: 64学时一、课程的性质和任务(一)课程定位《自动控制系统与应用》是电子信息工程技术、应用电子技术、机械制造及其自动化等相关专业技术核心课程。
由于自动控制系统与应用在信息化武器装备中得到了广泛的应用,因此,将本课程设置为核心课程,对培养懂技术的指挥人才有着十分重要的作用。
本课程所覆盖的知识面较宽,既有较深入的理论基础知识,也有较广泛的专业背景知识,因而,它在学员知识结构方面将起到加强理论深度和拓展知识广度的积极作用。
(二)学习目标通过《自动控制系统与应用》的学习,使学生掌握以下知识、专业能力、方法能力、社会能力等目标。
1.专业能力目标(1)掌握自动控制原理的基本概念和基本的分析与设计方法;(2)培养利用自动控制的基本理论分析与解决工程实际问题的思维方式和初步能力,(3)掌握自动控制系统分析与设计的一般过程与基本方法。
2.社会能力目标(1)具有较强的口头与书面表达能力、人际沟通能力;(2)具有团队精神和协作精神;(3)具有良好的心理素质和克服困难的能力。
3.方法能力目标(1)能独立制定工作计划并进行实施;(2)具有独立进行分析、设计、实施、评估的能力;(3)具有获取、分析、归纳、交流、使用信息和新技术的能力;(4)具有自学能力、理解能力与表达能力;(5)具有将知识与技术综合运用与转换的能力;(6)具有综合运用知识与技术从事程度教复杂的技术工作的能力。
(三)前导课程本课程的前导课程为《高等数学》、《线性代数》、《数字电路》、《电路分析》、《复变函数与积分变换》和《模拟电子技术基础》等。
(四)后续课程:《现代控制理论》、《机电控制技术》、《PLC与电气控制》等。
二、课程内容标准(一)学习情境划分及学时分配(二)学习情境描述三、课程实施建议(一)课程教学模式1.更新传统的教学方式传统的以教师讲授为主,学生听课为辅的教学模式很难适应现代职业教学的理念,学校的教学设备也难于发挥作用。
《自动控制原理与系统》课程标准
《自动控制原理与系统》课程教学标准目录一、前言1.课程的地位和作用1.1课程的地位1.2课程的作用二、主要教学内容描述1. 自动控制系统的基本概念2. 自动控制系统的数学模型3. 自动控制系统的分析方法4. 自动控制系统的校正方法5. 非线性控制系统的分析三、重点和难点1.重点2.难点四、内容及要求1.模块一自动控制系统的基本概念2.模块二自动控制系统的数学模型3.模块三自动控制系统的时域分析法4.模块四自动控制系统的根轨迹法5.模块五自动控制系统的频域分析法6.模块六自动控制系统的校正方法7.模块七非线性控制系统分析五、说明1.建议使用教材和参考资料2.模块学时分配3.考核方法及手段4.注意事项课程名称:自动控制原理与系统适用专业:电气自动化必备基础知识:高等数学、物理学、电路、模拟电子技术一、前言1、课程的地位和作用1.1课程的地位《自动控制原理与系统》是电气自动化专业的一门专业基础课,也是该专业的主干必修课之一。
本课程研究控制系统分析与设计的基础知识,包括线性控制系统的建模,时域分析法,根轨迹法,频域分析法三大分析方法,以及系统的校正与计算机辅助分析。
1.2课程的作用通过本课程的学习,要求学生掌握反馈控制系统的构成,控制系统数学模型的建立方法及系统时域、频域分析和校正方法,能初步具备理论联系实际,应用控制理论初步解决实际问题的能力,为以后的工作打下良好的基础。
二、主要教学内容描述1、自动控制系统的基本概念2、自动控制系统的数学模型3、自动控制系统的分析方法4、自动控制系统的校正方法5、非线性控制系统的分析三、重点和难点1、重点开环与闭环控制的基本原理和特点,传递函数的概念,闭环系统传递函数的求取,时域分析法,根轨迹法和频域分析法的概念和特点,熟练运用开环对数频率特性曲线分析系统的稳定性,稳态性和动态性指标,各环节对系统性能指标的影响以及提高系统性能指标的方法,校正环节对系统性能的影响2、难点由原理图绘制系统方块图的方法,系统框图的等效变换,根轨迹的绘制,系统开环对数频率特性曲线的绘制,由最小相位系统的开环对数频率特性曲线确定系统的开环传递函数的方法,稳定裕度概念以及与系统相对稳定性的关系,开环对数频率特性曲线的三频段法分析系统的性能指标,串联校正环节对系统性能指标的影响四、内容及要求模块一:自动控制系统的基本概念1、教学内容(1)自动控制系统及其任务、控制的基本方式、负反馈控制原理(2)自动控制系统的基本组成及分类、对自动控制系统的基本要求2、教学要求(1)掌握开环、闭环控制系统的特点及闭环系统的组成和分类。
自动控制原理与系统
自动控制原理与系统,第三版第一章自动控制系统概述填空1.所谓自动控制,就是在没有人直接参与的情况下,利用控制装置,对生产过程等进行自动调节与控制,使之按照预定的方案达到要求的指标。
(1.1)2.18世纪瓦特(Watt)利用小球离心调速器使蒸气机转速保持恒定。
(1.1)3.若系统的输出量不被引回来对系统的控制部分产生影响,这样的系统称为开环控制系统。
(1.2)4.若系统的输出量通过反馈环节返回来作用于控制部分,这样的系统称为闭环控制系统。
(1.2)5.反馈信号与输入信号的极性相同则称为正反馈。
(1.3)6.恒值控制系统的特点是输入量是恒量,并且要求系统的输出量相应地保持恒定。
(1.4)7.随动系统的特点是输入量是变化着的,并且要求系统的输出量能跟随输入量的变化而作出相应的变化。
(1.4)8.自动控制系统的性能通常是指系统的稳定性、稳态性能和动态性能。
(1.5)9.控制系统的动态指标通常用最大超调量、调整时间和振荡次数来衡量。
(1.5)10.经典控制理论是建立在传递函数概念基础之上的。
(1.6)11.现代控制理论是建立在状态变量概念基础之上的。
(1.6)单选1.在自动控制系统的性能指标中,最重要的性能是() (1.5)动态性能稳定性稳态性能快速性双选1.若系统的输出量通过反馈环节返回来作用于控制部分,这样的系统称为() (1.2)开环控制系统闭环控制系统前馈控制系统反馈控制系统复合控制系统2.开环控制系统的适用场合是() (1.2)系统的扰动量影响不大系统的扰动量大且无法估计控制精度达不到预期要求系统未设反馈环节系统的扰动量可以预计并能进行补偿3.闭环控制系统的适用场合是() (1.2)系统的扰动量影响不大控制精度达不到预期要求系统未设反馈环节系统的扰动量大系统的扰动量可以预计并能进行补偿4.自动控制系统按输入量变化的规律可分为恒值控制系统和() (1.4)连续控制系统伺服系统过程控制系统离散控制系统时变系统5.自动控制系统按系统的输出量和输入量间的关系可分为() (1.4)连续控制系统离散控制系统线性系统非线性系统定常系统6.恒值控制系统是最常见的一类自动控制系统,例如() (1.4)火炮控制系统自动调速系统雷达导引系统刀架跟随系统水位控制系统简答1. 简述开环控制和闭环控制的优缺点及适用场合。
自动控制原理与系统
对自动控制理论的具体描述
1、开环控1制.2系开统(环Op控en制L和oo闭p 环Co控nt制rol System)
若系统的输出量不被引回来对系统的控制部分产生影响, 则这样的系统称为开环控制系统。
图 1 - 1 数控加工机床示意图
图 1 - 2 为数控加工机床开环控制 框图。 此系统的输入量为加工程序指令, 输出量为机床工作台的位移, 系统的控 制对象为工作台, 执行机构为步进电动 机和传动机构。
(3) 反馈量(Feedback Variable): 通过检测 元件将输出量转变成与给定信号性质相同且数量级相 同信号电压。
(4) 扰动量(Disturbance Variable): 又称干扰 或“噪声”(Noise), 所以扰动量的角标常以d(或 n)表示。 它通常指引起输出量发生变化的各种因素。
(1) 输入量(Input Variable): 又称控制量或调 节量(Reference Input Variable), 所以输入量的角 标常用i(或 r)表示。它通常由给定信号电压构成,或通过 检测元件将非电输入量转换成信号电压。
(2) 输出量(Output Variable): 又称被控制量 (Controlled Variable), 所以输出量角标常用o(或 c) 表示。它是被控制对象的输出,是自动控制的目标。
自动控制系统性能的优劣, 将直接影响到产品的产 量、 质量、 成本、 劳动条件和预期目标的完成。
自动控制技术的应用可以追溯到18世纪(1788年) 瓦特(Watt)利用小球离心调速器使蒸汽机转速保持恒 定的开创性的突破, 以及19世纪(1868年)麦克斯威尔 (Maxwell)对轮船摆动(稳定性)的研究。 但在初 期, 自动控制技术的应用进展很缓慢。 自动控制技术 的真正发展是在20世纪。
《自动控制原理与系统》试题库答案
七、 G(s) =
G1 (s)G3 (s) + G3 (s)G 2 (s)
1 + H1 (s)G3 (s) + G 2 (s)G3 (s)H2 (s)
八、
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试卷参考答案
试题三
一、 1、D 2、C 3、D 4、B
5、D
二、 G(s) =
s3
+
1 ( R2C
+
R1 )S 2
实践探索
试题九
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试卷参考答案
5、 信号线 引出点 比较点 6、 交–直 直–直 直–交 交–交
二、 G(s) = RCs = τs
三、 G(s) = 16.7 s(0.042s + 1)
四、
五、σ%=30% 六、K=28。95
tP=1(s)
七、H(s)=5
八、(1)闭环系统稳定;(2)闭环系统临界稳定;(3)闭环系统稳定;(4)闭环系统不稳定。
二、系统被控对象为水箱,被控量为水箱的实际水位h,给定值为希望水位hr(与电位器设 定电压ur相对应,此时电位器电刷位于中点位置)。 当h=hr时,电位器电刷位于中点位置,电动机不工作。一旦h≠hr时,浮子位置相应升
高(或降低),通过杠杆作用使电位器电刷从中点位置下移或(上移),从而给电动机提 供一定的工作电压,驱动电动机通过减速器使进水开关开度减小(或增大),以使水箱
九、
被控对象:热交换皿。被控量;实际热水温度。给定量:期望的热水温度。比较、执引元件:
温度控制器
框图:
调节过程:温度传感器不断测量实际温度,并在热水温度控制口中与给定温度相比较,若低 于给定温度,使偏差值增大,让蒸汽阀门开大一点,进入热交换器的蒸汽量加大,热水温度升 高,直至偏差为零。如果由于某种原因,冷水流量加大,则又流量计测的,通过按流量顺馈补 偿,由温度控制口控制蒸汽阀门,使蒸汽量增加,从而补偿了冷水量的增加而引起的热水温度 的降低,确保热交换器中热水温度为给定值。
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《自动控制原理与系统》课程教学大纲大连职业技术学院200 5年6月一、课程名称《自动控制原理与系统》二、学分及学时4学分、64学时三、适用专业电气自动化技术专业(高中毕业生三年制)四、教学目的本课程是电气自动化专业必修的一门专业主干课。
主要教学内容以反馈控制理论为核心,研究控制系统建模方法、线性系统的分析与设计方法及自动控制系统的工作原理、自动调节过程等内容。
通过本课程的学习,培养学生掌握自动控制理论、具有自动控制系统的安装、调试、运行、维护等应用能力。
五、教学要求通过本课程的学习,使学生达到以下要求:1.明确自动控制的概念,基本控制方式及特点以及对控制系统性能的基本要求;2.掌握自动控制系统数学模型的建立、系统性能分析方法以及改善系统性能的途径;3.掌握直流调速系统的工作原理、自动调节过程及分析方法;4.掌握直流调速系统工程设计方法以及系统的实例分析与调试;5.掌握自动控制的基础理论及对连续系统的定性分析和初步设计方法,并具有运用反馈控制原理解决实际工程中的相关问题,提高分析问题和解决问题的能力。
六、教学学时数分配表章次教学内容学时数分配作业次数备注总学时数理论实践习题第一章自动控制系统概述 2 2 1 第二章自动控制系统的数学模型12 9 2 1 4 第三章自动控制系统的时域分析法10 5 4 1 2 第四章频率特性10 6 2 2 2 第五章自动控制系统的校正 6 4 2 1 第六章直流调速系统18 10 8 4第七章直流调速系统的工程设计方法 6 6 3合计64 42 18 4 17七、理论教学内容第一章自动控制系统概述(2学时)内容提要:自动控制系统的基本概念,主要包括自动控制、自动控制系统、自动控制的基本方式、自动控制系统的分类和对自动控制系统的性能要求。
教学重点和难点:重点: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。
难点:基本控制方式。
§1.1 自动控制系统的基本概念一、何谓自动控制二、常用术语§1.2 自动控制的基本方式(0.5学时)一、开环控制系统二、闭环控制系统§1.3 自动控制系统的组成(0.5学时)一、组成二、各种作用量三、系统的分析方法§1.4 自动控制系统的分类(0.5学时)一、按输入量变化规律分类二、按系统传输信号对时间的关系分类三、按系统输出量和输入量间的关系分类四、按系统中的参数对时间的变化情况分类§1.5 自动控制系统的性能指标(0.5学时)一、系统的稳定性二、系统的动态性能指标三、系统的稳态性能指标第二章自动控制系统的数学模型(10 学时)内容提要:传递函数的定义与性质,典型环节的传递函数,系统框图的建立与变换及传递函数的求取。
教学重点和难点:重点:典型环节的传递函数,系统框图的建立及系统传递函数的求取。
难点:系统框图的建立及系统传递函数的求取。
§2.1 系统的微分方程(1学时)一、系统微分方程的建立二、微分方程建立举例§2.2 传递函数(1学时)一、传递函数的定义二、传递函数的一般表达式三、传递函数的求取四、传递函数的性质§2.3 典型环节的传递函数(1学时)§2.4 系统框图(结构图)(2学时)一、框图的组成二、框图的画法§2.5 系统框图的等效变换和化简(2学时)一、系统框图的等效变换二、系统框图的化简§2.6 系统传递函数的求取(2学时)一、系统对给定作用和扰动作用的闭环传递函数二、系统对给定作用和扰动作用的误差传递函数三、多回环系统的闭环传递函数习题课(1学时)系统框图的建立与变换及传递函数的求取。
第三章控制系统的时域分析法(6学时)内容提要:系统稳定性的概念,从时域分析系统稳定的条件、系统的稳定程度;Hurwitz 代数稳定判据,系统各项动态性能指标的求取,稳态误差的概念,系统稳态误差的求取及改善系统稳态性能的方法。
教学重点和难点:重点:Hurwitz 代数稳定判据,系统各项性能指标的求取,稳态误差的计算。
难点:Hurwitz 代数稳定判据,稳态误差的计算。
§3.1系统的稳定性分析(2学时)一、系统稳定性概念二、系统稳定的充要条件三、Hurwitz 代数稳定判据§3.2自动控制系统的动态性能分析(1学时)一、一阶系统二、二阶系统§3.3控制系统的稳态性能分析(2学时)一、系统误差与稳态误差二、输入信号作用下的稳态误差三、扰动信号作用下的稳态误差习题课(1学时)Hurwitz 代数稳定判据,系统稳态误差的求取方法。
第四章控制系统的频率特性(8学时)内容提要:频率特性的基本概念,典型环节和自动控制系统的Bode图的画法,控制系统的频域性能分析。
教学重点和难点:重点:自动控制系统的Bode图的画法,控制系统的频域性能分析。
难点:自动控制系统的Bode图的画法。
§4.1频率特性的基本概念(1学时)一、频率特性的基本概念二、频率特性与传递函数的关系三、频率特性的表示方式§4.2典型环节的Bode图(2学时)§4.3控制系统的开环Bode图的简便画法(2学时)一、系统开环对数频率特性的简便画法二、最小相位系统和非最小相位系统三、由系统的对数频率特性求相应的传递函数§4.4控制系统的频域性能分析(1学时)一、系统稳定性的频域判据二、动态性能的频域分析三、稳态性能的频域分析习题课(2学时)典型环节和自动控制系统的Bode图的画法,控制系统的频域性能分析。
第五章自动控制系统的校正(4学时)内容提要:校正的基本概念和基本方式,串联校正、反馈校正对系统性能的影响。
教学重点和难点:重点:串联校正、反馈校正对系统性能的影响;难点:串联校正、反馈校正对系统性能的影响。
§5.1 校正的基本概念(1学时)一、校正的基本概念二、校正的方式三、校正方式§5.2 串联校正(2学时)一、三频段对系统性能的影响二、串联校正的方法三、比例—积分—微分校正§5.3 反馈校正(1学时)一、反馈校正的方式二、反馈校正的作用第六章直流调速系统(10学时)内容提要:闭环直流调速系统的组成,闭环直流调速系统的工作原理、自动调节过程,闭环直流调速系统实例分析方法。
教学重点和难点:重点:闭环直流调速系统的工作原理、自动调节过程,闭环直流调速系统实例分析方法。
难点:闭环直流调速系统的自动调节过程,闭环直流调速系统实例分析方法。
§6.1 有静差转速负反馈有静差直流调速系统(2学时)一、开环调速系统二、转速负反馈有静差直流调速系统§6.2 无静差直流调速系统(1学时)一、比例—积分调节器二、无静差的实现§6.3 单闭环直流调速系统的限流保护(1学时)一、限流保护环节的组成及工作原理二、带电流截止负反馈环节的转速负反馈调速系统§6.4 电压负反馈和电流正反馈调速系统(1学时)一、电压负反馈调速系统二、电压负反馈加电流正反馈调速系统§6.5 小功率有静差晶闸管直流调速系统实例分析(2学时)一、系统结构特点和技术数据二、定性分析三、系统的自动调节过程§6.6 速度和电流双闭环直流调速系统(2学时)一、闭环调速系统的组成二、闭环调速系统的工作原理三、双闭环调速系统的机械特性四、双闭环调速系统的特点§6.7 可逆直流调速系统(1学时)一、可逆直流调速电路的几种形式二、可逆拖动的四种工作状态三、逻辑控制的无环流可逆调速系统第七章自动控制系统的设计方法(6学时)内容提要:典型系统,系统结构的近似处理和非典型系统的典型化,双闭环直流调速系统工程设计方法。
教学重点与难点:重点:非典型系统的典型化,双闭环直流调速系统工程设计方法。
难点:双闭环直流调速系统工程设计方法。
§7.1 典型系统(2学时)一、典型I型系统二、典型II型系统三、典型I型系统和典型II型系统性能指标的比较§7.2 系统结构的近似处理和非典型系统的典型化(2学时)一、系统结构的近似处理二、非典型系统的典型化§7.3 双闭环直流调速系统工程设计举例(2学时)一、系统数学模型的建立二、电流调节器设计三、速度调节器的设计八、实践教学内容第二章自动控制系统的数学模型( 2 学时)内容提要:典型环节阶跃响应的研究。
教学重点和难点:重点:在自动控制原理学习机上完成各典型线性环节的模拟。
难点:研究系统参数对典型环节阶跃响应的影响。
实训一典型环节的电模拟( 2 学时)第三章控制系统的时域分析法(6学时)内容提要:二阶系统阶跃响应的研究,控制系统稳定性研究和控制系统的稳态误差研究。
教学重点和难点:重点:研究系统参数对控制系统阶跃响应曲线。
难点:稳定性和稳态误差的影响。
实训二系统的稳定性分析(2学时)实训三自动控制系统的动态性能分析(2学时)实训四控制系统的稳态性能分析(2学时)第四章控制系统的频率特性( 2 学时)内容提要:控制系统的频率特性研究。
教学重点和难点:重点:学习频率特性的测试原理和频率特性测试仪的使用方法。
难点:研究参数变化对频率特性的影响。
实训五控制系统的频率特性( 2 学时)第五章自动控制系统的校正(2学时)内容提要:控制系统的串联校正研究。
教学重点和难点:重点:根据待校正系统的特点,确定串联校正方式的选择,校正装置电路的设计和参数的计算。
难点:研究校正环节对系统性能的影响。
实训六自动控制系统的校正(2学时)第六章直流调速系统(8学时)内容提要:晶闸管—直流电动机参数和环节特性测定,带电流截止负反馈的电压负反馈电流正反馈调速系统,带电流截止负反馈的转速负反馈调速系统,双闭环不可逆直流调速系统,逻辑无环流可逆调速系统。
教学重点和难点:重点:闭环直流调速系统的原理、组成及各主要单元部件的原理,直流调速系统的一般调试方法及参数的整定。
难点:参数变化对系统性能的影响,系统的工作过程。
实训七有静差转速负反馈有静差直流调速系统(2学时)实训八单闭环直流调速系统的限流保护(2学时)实训九电压负反馈和电流正反馈调速系统(2学时)实训十速度和电流双闭环直流调速系统(2学时)九、使用教材《自动控制原理与系统》沈玉梅主编,自编教材,2005年6月十、参考书目1.《自动控制原理与系统》孔凡才编著,机械工业出版社,2004年8月第2版2.《自动控制原理与系统》陈渝光主编,机械工业出版社,2004年9月第1版3.《自动控制原理》孙虎章编著,中央电大出版社4.《电力拖动自动控制系统》(第二版)陈伯时编,机械工业出版社。