自動控制原理(經(jīng)典部分)課程教案

1、學(xué)習(xí)好資料歡迎下載授 課 時 間： 20072008 學(xué)年第 1 學(xué)期適用專業(yè)、班級： 自動化 20051、2、3 班人：編 寫 時 間： 2007 年 7 月學(xué)習(xí)好資料歡迎下載授課學(xué)時：4 學(xué)時第一節(jié) 自動控制的基本原理與方式第二節(jié) 自動控制系統(tǒng)示例備注第三節(jié) 自動控制系統(tǒng)的分類第四節(jié) 對自動控制系統(tǒng)的基本要求、 ） ） ） 、學(xué)習(xí)好資料歡迎下載）、） ） ） 、） ） 、） ） 、學(xué)習(xí)好資料歡迎下載授課學(xué)時：2 學(xué)時備注 、2 、）學(xué)習(xí)好資料歡迎下載授課學(xué)時：2 學(xué)時控制系統(tǒng)的復(fù)數(shù)域數(shù)學(xué)模型備注1 C(s)R(s)smb (sz )(sz ) (sz )iG(s)012m*i1a (s p

2、 )(s p ) (s p )n012njj1 zpij 1)(s sG(s)12ia Ts1)(T s 2 T s1) (n122j學(xué)習(xí)好資料歡迎下載、G(s)Kd1K、G(s)Ts1K2n22nn 章節(jié)名稱教學(xué)目的和要求重 點難 點教學(xué)方法教學(xué)手段 、。、 G12、12、11 G (s)H(s)1 學(xué)習(xí)好資料歡迎下載授課學(xué)時：4 學(xué)時控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖與信號流圖（2）備注1 ） ）、） ） ） ）學(xué)習(xí)好資料歡迎下載1nPkk1k 1 L L L L L L abcdef 為 kk1212G (s)2N121e12212 系統(tǒng)時間響應(yīng)的性能指標(biāo)一階系統(tǒng)的時域分析、1s1ts211t221s22

3、學(xué)習(xí)好資料歡迎下載ht )h()%ph()1drs1ct) eT1ct) t TtT e )222、學(xué)習(xí)好資料歡迎下載授課學(xué)時：4 學(xué)時備注、K(s)2閉環(huán)標(biāo)準(zhǔn)形式：(s)ns s22nnKnT1s2nn、s 在s0: ( )1cos ，c t t nns j 1 ，、21.2nn令2dn1 t)tn1d21:s c(t) 1e (1 t)nn學(xué)習(xí)好資料s 5、2nn ）1ndpd、超調(diào)量：、tsn學(xué)習(xí)好資料歡迎下載）學(xué)習(xí)好資料歡迎下載授課學(xué)時：2 學(xué)時線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析備注、）D(s) a s a s a s a sa 0n012n0 + 0 a學(xué)習(xí)好資料歡迎下載授課學(xué)時：4 學(xué)時線性系統(tǒng)

4、的穩(wěn)態(tài)誤差分析備注、e E(s) H(s)E(s)H s( ) ( )E s E s e(t) ( te esss0mG(s)H(s)i1njv11(s) 1KRe1 G (s)s0v11Ks0vKe r(t) G (s)sss0vA 1AA ess 1GH 1limGH 1Ksss0ps0KK limG(s)H(s)=lim K p 1pvs0AAess2s0vs0KK limsGH limvs0s021tAAA、r(t) Ae =lims時2s 1GH limK3s2 GHs0as0KK lims2as0s0表 1 輸入作用下的穩(wěn)態(tài)誤差E (s) C(s)n學(xué)習(xí)好資料歡迎下載） ）根軌跡法

5、的基本概念根軌跡繪制的基本法則、0 S 平KK*K* 2K ( ) sK*s2*(s) s 2sK 0間分配等） D2*2K*K*002學(xué)習(xí)好資料歡迎下載K*r(r) e *0K*1， K 1*程K 1*K*K*1G(s)H(s)0mjG(s)H(s)K*j1nii1mjK*11jnii1mn(sz ) (s p )(2k1) 相角條件jii1niK* i1mjj1 *KS S*K ： mm學(xué)習(xí)好資料歡迎下載ns pK 0,s p由*K*iK*i1ijmjj1 mnmnnmij 0i1j1(2k1)m(d p )(d z )i1j1ij p i z imn0pj1inm0j11G()H()0n

6、ns p ,nm2iii1i1）學(xué)習(xí)好資料歡迎下載授課學(xué)時：4 學(xué)時備注系統(tǒng)性能的分析、以非開環(huán)參數(shù)增益為可變參數(shù)繪制的根軌跡稱為參數(shù)根軌跡。將0為GN(s)11s滿足：1G(s)H(s)0，G(s)H(s)1。mn相角條件jij1i1ns piK *1imszjj1將 p i z i學(xué)習(xí)好資料歡迎下載mnpj1inmj1在sK*K*G(s)H(s)G(s)H(s)s(ss2)和180度根軌跡零度根軌跡學(xué)習(xí)好資料歡迎下載授課學(xué)時：6 學(xué)時章節(jié)名稱備注第三節(jié) 開環(huán)系統(tǒng)的典型環(huán)節(jié)分解和開環(huán)頻率特性曲線的繪制、教學(xué)目的和要求、重點難點教學(xué)方法教學(xué)手段、） 教學(xué)進(jìn)程、設(shè)計以（含教學(xué))( )分配等）、（

7、1 （2) 20lg )A。、KK1ss9011TTs11T21ns2( ) n2)2nn2nnns2 s21( ) arctgnn2n221( )2nnnn） (0) K (0) 90A） ） 0節(jié)節(jié)2dB L性021分T2 () 222蕩2nnn02n ( ) 22nn1( )2分n120dB/dec20dB/dec40dB/dec。 s1 57.3學(xué)習(xí)好資料歡迎下載）學(xué)習(xí)好資料歡迎下載授課學(xué)時：3 學(xué)時頻率域穩(wěn)定判據(jù)備注、K(sz )(sz ) (sz )F(s)12m(s p )(s p ) (s p )12nFF()的 ZP s 沿C)F()，F(xiàn)( ) ( )G s H s(s)1G

8、(s)H(s)F()G(s)H(s)sC）G(s)H(s)）G(s)H(s)學(xué)習(xí)好資料歡迎下載、G(s)H(s)GHG(s)H(s)G(s)H(s)（ 3 ） 若 G(s)H(s) 有 個 重 極 點 ， 則 從 開 環(huán) 幅 相 曲 線n ) ( ) nnRGHGHZ PR Z 0Zj 點 L dB( )0GH與 kG(s)H(s)G(s)H(s)從180 虛nn )n若ZZ學(xué)習(xí)好資料歡迎下載(2k1) k 、 、 學(xué)習(xí)好資料歡迎下載3穩(wěn)定裕度、 、 (1,j0)GH )1 L )0dB，ccc( ) 180 )GH jccxx1hxhx()(s)|、 M r。r1M 2 1r22r 1 2r

9、n、 學(xué)習(xí)好資料歡迎下載 0 。b220lg |(j )|20lg |(j0)|3dB |(j )|(j|?；?b B1,Tbb 1 ) 1 2 2 ，與 bnbn bnM rb開環(huán)頻域指標(biāo)： c、 和 bc42 cbc2br1M r、 12 M2 1r2 1 2rn 1 bn 42cn4 12學(xué)習(xí)好資料歡迎下載h 0.16 0.4(rsc(35 90 )rr、 學(xué)習(xí)好資料歡迎下載授課學(xué)時：4 學(xué)時系統(tǒng)的設(shè)計與校正問題串聯(lián)校正備注、 、 sssM rb開環(huán)頻域指標(biāo)： cb (510) 12bM12b、 RC串聯(lián)校正控制器被控對象-RC-RC-RC-、 G(s) K ， K e .pp、 G(s

10、)K (1T s)pD、 1p、 1pDCR RCT 112R R12aR2C（） 1aT 22111令， )mdm（ 10lg acmessmc1L( )10lg a a ， 由T acmcT (R R )C12R212L)1 11mbTm * 2bTc12bTc、 Kessc*c由c1T1c2RC T RC 1， aT，111222 111 1. T T11TT1212) 01學(xué)習(xí)好資料歡迎下載essc 1 *和c1Tc2、 、 學(xué)習(xí)好資料歡迎下載授課學(xué)時：2 學(xué)時備注、 、 、 、 、 G (s)212c(G () 1，G()1G ()2cc(G () 1， G()G ()G ()。若

11、G則2c12、 +（100（ 2 ） 由 給 定 性 能 指 標(biāo) 要 求 ， 繪 制 期 望 開 環(huán) 對 數(shù) 幅 頻 特 性學(xué)習(xí)好資料歡迎下載 G (G () L )L) , L )L)02c002c(s)G (s) G (s)G求2ccc、 、 21n121n1 間分配等）ER(s)r1G(s)1r學(xué)習(xí)好資料歡迎下載 ）、 、 ） ）離散系統(tǒng)的基本概念信號的采樣與保持Z變換理論 ） 、 學(xué)習(xí)好資料歡迎下載e*(t)e(t (t)，t)TT( ) ( ) (t e t)*Tn0 * e(nT)tnT e nT en0 : ( hT 2sh :采樣角頻率 hTssT (s)hk1 11eG (s

12、)Zt)1(t e s sshT 2)727ejT 2 2Thssin)G (j)e( )sshsse*n0Z E*esT zzesTn0 E(z)Ze t e()z Z E(s) Z et) ZE (s*n0 Z Z*212e(tnT)z E(z)n1 Znk0Zet)e E(ze )atz1lime(nT)limE(z)znz1t)e t)g t) e()g(nkTu*k0則Ud Z 學(xué)習(xí)好資料歡迎下載 ）、 、 、 ）、 (kT) e(k)為ee(k)e(k)e(k1)z Z ）G*s*121211spD(z)1(z)0開環(huán)脈沖傳遞函數(shù)：ee 學(xué)習(xí)好資料歡迎下載授課學(xué)時：2 學(xué)時離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性與穩(wěn)態(tài)誤差備注、 s z sjz e T z TTz e TzTSz 、 ww1z1令 zw1z1令 wz1 x1 (x1jyx1jy)則z1 x1 (x1jyx1jy)222222222y(x y221即u2學(xué)習(xí)好資料歡迎下載 w（(z1)z表 1 Art)1(t)t22A00K020000 離散系統(tǒng)動態(tài)性能分析離散系統(tǒng)的數(shù)字校正 z C(z) zC(t) 以 學(xué)習(xí)好資料C(z) D(zG(z)歡迎下載1 (z)R(z) 1D(zG(z)e（得 (z)e1 me) (z)011 me (z)(1z ) F(z)1 me取 F(z)1， (z)(