自動控制原理

《高等職業教育自動化類專業“十二五”規劃教材：自動控制原理》共分為8個學習情境：自動控制系統概述、自動控制系統的數學模型、控制系統的時域分析法、控制系統的根軌跡分析法、控制系統的頻率分析、控制系統的綜合校正、非線性系統、採樣控制系統，每個學習情境又分為若干個學習任務和實訓環節。本書從實際應用出發，介紹了經典控制理論的基本概念、基本分析方法及其應用，力求突出物理概念，儘量減少繁瑣的數學推導，敍述深入淺出，通俗易懂。

《高等職業教育自動化類專業“十二五”規劃教材：自動控制原理》可作為高職院校電氣自動化、機電一體化、冶金技術及相關專業教材，也可作為成人高校相關專業教材。

學習情境1 自動控制系統概述

【技能目標】

【知識目標】

【情感目標】

【學習任務】

【相關知識】

學習任務1 引言

學習任務2 自動控制的基本原理與方式

學習任務3 自動控制系統組成和分類

學習任務4 自動控制系統的性能要求

【小結】

【思考和練習】

學習情境2 自動控制系統的數學模型

【技能目標】

【知識目標】

【情感目標】

【學習任務】

【相關知識】

學習任務1 控制系統的動態微分方程

學習任務2 傳遞函數

學習任務3 系統結構框圖及其等效變換

學習任務4 信號流圖及梅遜公式

【實驗模塊】

實驗 典型環節的模擬研究

【小結】

【思考和練習】

學習情境3 控制系統的時域分析法

【技能目標】

【知識目標】

【情感目標】

【學習任務】

【相關知識】

學習任務1 典型輸入信號和階躍響應性能指標

學習任務2 一階系統的時域分析

學習任務3 二階系統的時域分析

學習任務4 控制系統的穩定性分析

學習任務5 控制系統的穩態誤差分析

【實驗模塊】

實驗1 典型系統的動態特性與穩定性測試

實驗2 二階系統特徵參數對系統性能的影響

【小結】

【思考和練習】

學習情境4 控制系統的根軌跡分析法

【技能目標】

【知識目標】

【情感目標】

【學習任務】

【相關知識】

學習任務1 根軌跡的基本概念

學習任務2 繪製根軌跡的基本方法

學習任務3 廣義根軌跡

學習任務4 控制系統的根軌跡分析

【實驗模塊】

實驗 閉環零極點對系統性能的影響

【小結】

【思考和練習】

學習情境5 控制系統的頻率分析

【技能目標】

【知識目標】

【情感目標】

【學習任務】

【相關知識】

學習任務1 頻率特性的基本概念

學習任務2 典型環節的頻率特性

學習任務3 控制系統的開環頻率特性曲線的繪製

學習任務4 頻率特性法分析系統的穩定性

學習任務5 開環頻率特性與性能指標的關係

【實驗模塊】

實驗 典型系統的頻率特性測試

【小結】

【思考與練習】

學習情境6 控制系統的綜合校正

【技能目標】

【知識目標】

【情感目標】

【學習任務】

【相關知識】

學習任務1 系統校正的基礎

學習任務2 串聯超前校正

學習任務3 串聯滯後校正

學習任務4 串聯滯後-超前校正

學習任務5 反饋校正

【實驗模塊】

實驗 線性系統的串聯校正

【小結】

【思考和練習】

學習情境7 非線性系統

【技能目標】

【知識目標】

【情感目標】

【學習任務】

【相關知識】

學習任務1 非線性控制系統概述

學習任務2 非線性系統的相平面法

學習任務3 非線性系統的描述函數法

學習任務4 改善非線性系統性能的措施

【實驗模塊】

實驗1 非線性系統的相平面法分析

實驗2 非線性系統的描述函數法分析

【小結】

【思考和練習】

學習情境8 採樣控制系統

【技能目標】

【知識目標】

【情感目標】

【學習任務】

【相關知識】

學習任務1 採樣控制系統的基本概念和數學基礎

學習任務2 採樣控制系統的脈衝傳遞函數

學習任務3 採樣控制系統的動態性能分析

學習任務4 採樣控制系統的穩定性分析

學習任務5 採樣控制系統的穩態誤差分析

【小結】

【思考和練習】

附錄

參考文獻 ^[1]