電科-電信-西電版自動控制原理教案文檔文檔

第頁課程基本信息課程名稱自動控制原理授課年級專業(yè)電子科學(xué)與技術(shù)、電子信息工程課程編號064230課程類型必修課校級公共課();基礎(chǔ)或?qū)I(yè)基礎(chǔ)課();專業(yè)課(∨)選修課限選課();任選課()授課方式課堂講授（∨）；實(shí)踐課（）；實(shí)驗(yàn)課（∨）；上機(jī)（）；其他（）考核方式考試（∨）；考查（）；其他（）；總學(xué)時(shí)數(shù)64/60周學(xué)時(shí)3+1學(xué)分?jǐn)?shù)3.5學(xué)時(shí)分配課堂講授46/48學(xué)時(shí)；實(shí)踐課學(xué)時(shí)；實(shí)驗(yàn)課18/12學(xué)時(shí)；上機(jī)學(xué)時(shí)；課程簡介自動控制技術(shù)已廣泛應(yīng)用于制造業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、航空航天和國防等諸多領(lǐng)域，本課程是專門研究有關(guān)自動控制系統(tǒng)的基本概念、基本原理和基本方法的一門課程，也是工科院校自動控制或自動化專業(yè)及其相關(guān)專業(yè)學(xué)生必修的技術(shù)基本基礎(chǔ)課之一。主要內(nèi)容包括：線性系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及其建立方法、線性系統(tǒng)的時(shí)域分析和領(lǐng)域分析、根軌跡法、線性系統(tǒng)校正、數(shù)字控制系統(tǒng)、線性控制系統(tǒng)、控制系統(tǒng)的可控性和可觀性、極點(diǎn)配置和狀態(tài)觀測器設(shè)計(jì)、最優(yōu)控制，以及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。教材名稱《自動控制原理（第二版）》作者薛安克/彭冬亮/陳雪亭出版社及出版時(shí)間西安電子科技大學(xué)出版社2019年9月主要參考書1、《自動控制理論》2、《自動控制原理》3、《自動控制原理典型例題解析與習(xí)題精選》4、《自動控制原理習(xí)題解析》作者翁思義主編程鵬主編宋申民陳興林主編胡壽松主編出版社及

出版時(shí)間中國電力出版社2019年4月高等教育出版社2019年8月第1版高等教育出版社2019年8月第1版科學(xué)出版社2019年6月第一版授課教師羅文彬職稱講師系別物理與機(jī)電工程學(xué)院授課時(shí)間注：表中（）選項(xiàng)請打“√”。《自動控制原理》授課教案章節(jié)第一章緒論教學(xué)時(shí)數(shù)2學(xué)時(shí)專業(yè)電子科學(xué)與技術(shù)/電子信息工程授課方式理論課其它教學(xué)目的與要求1、掌握自動控制的概念、自動控制系統(tǒng)框圖的基本構(gòu)成。2、能繪制出實(shí)際自動控制系統(tǒng)的框圖。3、了解自動控制系統(tǒng)的分類。4、了解自動控制系統(tǒng)的工程控制問題的基本要求。重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：自動控制系統(tǒng)框圖的基本構(gòu)成、繪制出實(shí)際自動控制系統(tǒng)的框圖；教學(xué)難點(diǎn)：繪制出實(shí)際自動控制系統(tǒng)的框圖；教學(xué)內(nèi)容第一章緒論1.1自動控制系統(tǒng)簡介1.2自動控制系統(tǒng)分類1.3自動控制理論的發(fā)展歷史1.4工程控制問題的基本要求小結(jié)習(xí)題教學(xué)條件與教學(xué)手段多媒體教室，板書和電子幻燈課件演示課程內(nèi)容。討論、練習(xí)、作業(yè)課堂討論：P71-3、1-4參考資料1、《自動控制理論》翁思義主編中國電力出版社2019年4月2、《自動控制原理》程鵬主編高等教育出版社2019年8月第1版3、《自動控制原理典型例題解析與習(xí)題精選》宋申民陳興林主編高等教育出版社2019年8月第1版4、《自動控制原理習(xí)題解析》胡壽松主編科學(xué)出版社2019年6月第一版本章小結(jié)本章主要討論了四個(gè)方面的內(nèi)容:自動控制系統(tǒng)的有關(guān)基本概念,自動控制系統(tǒng)的不同分類方法,自動控制理論的發(fā)展歷史和工程控制問題的基本要求。對所涉及到的有關(guān)概念和思想沒有進(jìn)行深入的展開,我們將在后面的章節(jié)中具體闡述。通過對本章內(nèi)容的學(xué)習(xí),能使大家對自動控制理論有一個(gè)初步的了解,便于后面章節(jié)的學(xué)習(xí)。《自動控制原理》授課教案章節(jié)第二章線性系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述教學(xué)時(shí)數(shù)7學(xué)時(shí)專業(yè)電子科學(xué)與技術(shù)/電子信息工程授課方式理論課其它教學(xué)目的與要求1、掌握線性系統(tǒng)的時(shí)域數(shù)學(xué)模型的建立方法。2、掌握線性微分方程的求解方法。3、掌握傳遞函數(shù)的2種建立方法。4、掌握利用信號流圖與梅遜公式就復(fù)雜系統(tǒng)輸出與輸入的關(guān)系的方法。5、掌握線性定常系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的MATLAB實(shí)現(xiàn)方法。重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：線性系統(tǒng)的時(shí)域數(shù)學(xué)模型的建立、線性微分方程的求解、拉普拉氏變換、傳遞函數(shù)的建立、信號流圖與梅遜公式；教學(xué)難點(diǎn)：線性系統(tǒng)的時(shí)域數(shù)學(xué)模型的建立、線性微分方程的求解、信號流圖與梅遜公式；教學(xué)內(nèi)容第二章線性系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述2.1線性系統(tǒng)的時(shí)域數(shù)學(xué)模型2.2傳遞函數(shù)2.3結(jié)構(gòu)圖2.4信號流圖2.5線性定常系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的MATLAB實(shí)現(xiàn)小結(jié)習(xí)題

教學(xué)條件與教學(xué)手段多媒體教室，板書和電子幻燈課件演示課程內(nèi)容。討論、練習(xí)、作業(yè)課后作業(yè)：P332-7、另補(bǔ)充1題課堂討論：P322-6、2-8參考資料1、《自動控制理論》翁思義主編中國電力出版社2019年4月2、《自動控制原理》程鵬主編高等教育出版社2019年8月第1版3、《自動控制原理典型例題解析與習(xí)題精選》宋申民陳興林主編高等教育出版社2019年8月第1版4、《自動控制原理習(xí)題解析》胡壽松主編科學(xué)出版社2019年6月第一版本章小結(jié)本章重點(diǎn)討論了線性控制系統(tǒng)的四種數(shù)學(xué)模型,即運(yùn)動方程(時(shí)域模型)、傳遞函數(shù)(復(fù)域模型)、結(jié)構(gòu)圖、信號流圖。主要研究內(nèi)容包括:(1)動態(tài)系統(tǒng)微分方程的建立;(2)傳遞函數(shù)的定義和性質(zhì);(3)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖的繪制方法和簡化,以及如何從結(jié)構(gòu)圖求取系統(tǒng)的傳遞函數(shù);(4)信號流圖的概念和性質(zhì),以及如何運(yùn)用梅遜公式獲取系統(tǒng)的傳遞函數(shù);(5)用MATLAB建立系統(tǒng)模型的方法,以及各模型之間的相互轉(zhuǎn)化問題。《自動控制原理》授課教案章節(jié)第三章線性系統(tǒng)的時(shí)域分析法教學(xué)時(shí)數(shù)6學(xué)時(shí)專業(yè)電子科學(xué)與技術(shù)/電子信息工程授課方式理論課其它教學(xué)目的與要求1、掌握線性系統(tǒng)動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能的實(shí)驗(yàn)測定方法。動態(tài)性能指標(biāo)：延遲時(shí)間td、上升時(shí)間tr、峰值時(shí)間tp、調(diào)節(jié)時(shí)間ts、最大超調(diào)量σp、振蕩次數(shù)N。2、掌握線性一階系統(tǒng)的時(shí)域分析方法。為系統(tǒng)加入單位階躍信號1(t)、單位脈沖信號δ(t)、單位斜坡信號時(shí)系統(tǒng)的信號響應(yīng)t。3、掌握線性二階系統(tǒng)的時(shí)域分析方法。針對阻尼比系數(shù)ξ在不同取值范圍時(shí)系統(tǒng)閉環(huán)特征根的分布情況，對阻尼比系數(shù)0<ξ<1時(shí)，二階系統(tǒng)性能指標(biāo)的計(jì)算：上升時(shí)間tr、峰值時(shí)間tp、最大超調(diào)量σp、過渡過程時(shí)間ts、振蕩次數(shù)N。4、掌握線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性判別方法。采用勞斯穩(wěn)定判據(jù)判別，考慮系統(tǒng)穩(wěn)定與不穩(wěn)定，不穩(wěn)定又分成3種情況。5、掌握線性控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析方法。系統(tǒng)類型的判別，靜態(tài)誤差、靜態(tài)速度誤差、靜態(tài)加速度誤差的計(jì)算方法。重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：性系統(tǒng)動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能的實(shí)驗(yàn)測定方法、線性一階系統(tǒng)的時(shí)域分析方法、二階系統(tǒng)的時(shí)域分析方法、勞斯穩(wěn)定判據(jù)；教學(xué)難點(diǎn)：二階系統(tǒng)的時(shí)域分析方法；教學(xué)內(nèi)容第三章線性系統(tǒng)的時(shí)域分析法3.1動態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)3.2一階系統(tǒng)的時(shí)域分析3.3二階系統(tǒng)的時(shí)域分析3.4高階系統(tǒng)的時(shí)域分析3.5線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析3.6控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差3.7基于MATLAB的線性系統(tǒng)時(shí)域分析小結(jié)習(xí)題

教學(xué)條件與教學(xué)手段多媒體教室，板書和電子幻燈課件演示課程內(nèi)容。討論、練習(xí)、作業(yè)課后作業(yè)：P603-2、3-3、3-6(3)P613-12課堂討論：P613-11參考資料1、《自動控制理論》翁思義主編中國電力出版社2019年4月2、《自動控制原理》程鵬主編高等教育出版社2019年8月第1版3、《自動控制原理典型例題解析與習(xí)題精選》宋申民陳興林主編高等教育出版社2019年8月第1版4、《自動控制原理習(xí)題解析》胡壽松主編科學(xué)出版社2019年6月第一版本章小結(jié)本章根據(jù)系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)分析了系統(tǒng)的動態(tài)性能、穩(wěn)態(tài)性能以及穩(wěn)定性。其主要的研究內(nèi)容有以下幾個(gè)方面：(1)通過討論系統(tǒng)在典型信號下的時(shí)間響應(yīng),定義了描述系統(tǒng)動態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能的一系列指標(biāo)。動態(tài)性能指標(biāo)通常用單位階躍響應(yīng)的上升時(shí)間、超調(diào)量和調(diào)節(jié)時(shí)間表示;穩(wěn)態(tài)性能用穩(wěn)態(tài)誤差表示。(2)分析了一階、二階和高階系統(tǒng)在一些典型輸入信號作用下的時(shí)間響應(yīng)。重點(diǎn)研究了二階欠阻尼系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng),以及其動態(tài)性能指標(biāo)的計(jì)算方法;還指出,對于高階系統(tǒng)在一些條件下可以用低階系統(tǒng)代替。(3)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是系統(tǒng)正常工作的前提。本章簡要介紹了穩(wěn)定性的概念,指出線性定常系統(tǒng)的穩(wěn)定性由其閉環(huán)極點(diǎn)的位置決定,同時(shí)還介紹了線性定常系統(tǒng)穩(wěn)定性的一種代數(shù)判別方法——勞斯判據(jù)。(4)穩(wěn)定的控制系統(tǒng)存在控制精度問題,這個(gè)控制精度通常用穩(wěn)態(tài)誤差來描述。本章給出了控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的定義、計(jì)算方法以及減小穩(wěn)態(tài)誤差的途徑。(5)通過例題介紹了MATLAB在線性系統(tǒng)的時(shí)域分析中的應(yīng)用?！蹲詣涌刂圃怼肥谡n教案章節(jié)第四章根軌跡法教學(xué)時(shí)數(shù)5學(xué)時(shí)專業(yè)電子科學(xué)與技術(shù)/電子信息工程授課方式理論課其它教學(xué)目的與要求1、掌握根軌跡的基本概念及繪制條件。2、掌握根軌跡的繪制方法。重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：根軌跡的繪制方法；教學(xué)難點(diǎn)：根軌跡的繪制方法；教學(xué)內(nèi)容第四章根軌跡法4.1根軌跡的基本概念4.2根軌跡的繪制4.3系統(tǒng)性能的分析小結(jié)習(xí)題教學(xué)條件與教學(xué)手段多媒體教室，板書和電子幻燈課件演示課程內(nèi)容。討論、練習(xí)、作業(yè)課后作業(yè)：P724-5P734-9課堂討論：P724-7參考資料1、《自動控制理論》翁思義主編中國電力出版社2019年4月2、《自動控制原理》程鵬主編高等教育出版社2019年8月第1版3、《自動控制原理典型例題解析與習(xí)題精選》宋申民陳興林主編高等教育出版社2019年8月第1版4、《自動控制原理習(xí)題解析》胡壽松主編科學(xué)出版社2019年6月第一版本章小結(jié)根軌跡法的基本思想是在已知開環(huán)傳遞函數(shù)的基礎(chǔ)上,確定閉環(huán)傳遞函數(shù)極點(diǎn)分布與參數(shù)變化之間的關(guān)系。根軌跡法不僅是一種研究閉環(huán)系統(tǒng)特征根的簡便作圖方法,而且還可以用來分析控制系統(tǒng)的某些性能。本章主要研究了以下幾方面的內(nèi)容:(1)根軌跡的基本概念;(2)繪制根軌跡的一般規(guī)則和常規(guī)的繪制方法,以及在MATLAB環(huán)境下如何精確繪制系統(tǒng)的根軌跡;(3)簡要介紹了根軌跡法在控制系統(tǒng)性能分析中的應(yīng)用?！蹲詣涌刂圃怼肥谡n教案章節(jié)第五章頻率響應(yīng)法教學(xué)時(shí)數(shù)7學(xué)時(shí)專業(yè)電子科學(xué)與技術(shù)/電子信息工程授課方式理論課其它教學(xué)目的與要求1、掌握頻率特性概念，利用頻率特性的概念分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出響應(yīng)。2、掌握典型環(huán)節(jié)的頻率特性，包括奈氏圖和波特圖的繪制方法，典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)。3、掌握控制系統(tǒng)開環(huán)頻率特性曲線的繪制方法。包括開環(huán)頻率特性奈氏圖的繪制方法、開環(huán)頻率特性波特圖的繪制方法。4、掌握0型系統(tǒng)、I型系統(tǒng)、II型系統(tǒng)及II型以上系統(tǒng)的奈氏判據(jù)判別系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法，對數(shù)頻率穩(wěn)定判據(jù)判別系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法。5、掌握相角裕度和增益裕度的求解方法，及利用其判別系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法。6、掌握閉環(huán)系統(tǒng)的頻域性能指標(biāo)的測試方法。重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：開環(huán)頻率特性奈氏圖的繪制方法、開環(huán)頻率特性波特圖的繪制方法、奈氏判據(jù)、相角裕度和增益裕度的求解方法；教學(xué)難點(diǎn)：開環(huán)頻率特性奈氏圖的繪制方法、開環(huán)頻率特性波特圖的繪制方法、奈氏判據(jù)、相角裕度和增益裕度的求解方法；教學(xué)內(nèi)容第五章頻率響應(yīng)法5.1頻率特性5.2典型環(huán)節(jié)的頻率特性5.3控制系統(tǒng)開環(huán)頻率特性曲線的繪制5.4頻域穩(wěn)定性判據(jù)5.5穩(wěn)定裕度5.6閉環(huán)系統(tǒng)的頻域性能指標(biāo)5.7頻率特性的試驗(yàn)確定方法小結(jié)習(xí)題教學(xué)條件與教學(xué)手段多媒體教室，板書和電子幻燈課件演示課程內(nèi)容。討論、練習(xí)、作業(yè)課后作業(yè)：P1125-1P1135-3P1145-105-12另補(bǔ)充1題課堂討論：P1135-8課堂補(bǔ)充參考資料1、《自動控制理論》翁思義主編中國電力出版社2019年4月2、《自動控制原理》程鵬主編高等教育出版社2019年8月第1版3、《自動控制原理典型例題解析與習(xí)題精選》宋申民陳興林主編高等教育出版社2019年8月第1版4、《自動控制原理習(xí)題解析》胡壽松主編科學(xué)出版社2019年6月第一版本章小結(jié)頻率響應(yīng)法是控制理論的重要組成部分,又是研究控制系統(tǒng)的一種工程方法。它是一種常用的圖解分析法,其特點(diǎn)是可以根據(jù)系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性去判斷閉環(huán)系統(tǒng)的性能,并能較方便地分析系統(tǒng)參量對時(shí)域響應(yīng)的影響,從而指出改善系統(tǒng)性能的途徑。學(xué)習(xí)本章應(yīng)掌握以下幾個(gè)方面的基本內(nèi)容:(1)頻率特性的定義及其物理意義,典型環(huán)節(jié)的頻率特性奈氏圖和伯德圖,進(jìn)而繪制復(fù)雜系統(tǒng)的奈氏圖和伯德圖。雖然用MATLAB可以方便地繪制這兩種圖,但如果不甚明了其原理且不善于迅速地畫出圖像和進(jìn)行實(shí)際分析,那么這種工程方法的優(yōu)點(diǎn)也就失去了一大半。(2)若系統(tǒng)傳遞函數(shù)的極點(diǎn)和零點(diǎn)都位于s平面的左半部,則這種系統(tǒng)稱為最小相位系統(tǒng)。反之,若系統(tǒng)的傳遞函數(shù)具有位于s平面右半部的極點(diǎn)或零點(diǎn),則這種系統(tǒng)稱為非最小相位系統(tǒng)。對于最小相位系統(tǒng),幅頻和相頻特性之間存在著唯一的對應(yīng)關(guān)系,即根據(jù)對數(shù)幅頻特性,可以唯一地確定相應(yīng)的相頻特性和傳遞函數(shù)。而對非最小相位系統(tǒng)則不然。(3)奈氏穩(wěn)定判據(jù)是頻率響應(yīng)法的核心,可以用系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性去判斷閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。依據(jù)開環(huán)頻率特性不僅能夠定性地判斷閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,而且可以定量地反映系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性,即穩(wěn)定的程度。系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性通常用相角裕度和增益裕度來衡量。(4)時(shí)域分析中的性能指標(biāo)直觀反映系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)的特征,屬于直接性能指標(biāo)。而系統(tǒng)頻域性能指標(biāo)可以作為間接性能指標(biāo)。常用的閉環(huán)系統(tǒng)的頻域性能指標(biāo)有兩個(gè),一是諧振峰值Mr,反映系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性;另一個(gè)是頻帶寬度或截止頻率ωb,反映系統(tǒng)的快速性。(5)頻率響應(yīng)法突出的優(yōu)點(diǎn)是:物理意義明確并且可以用實(shí)驗(yàn)的方法測定出來。在難以用解析方法確定系統(tǒng)頻率特性的情況下,這點(diǎn)具有特別重要的意義。一旦測出頻率特性,系統(tǒng)的傳遞函數(shù)也就確定了?！蹲詣涌刂圃怼肥谡n教案章節(jié)第六章線性系統(tǒng)的校正方法教學(xué)時(shí)數(shù)6學(xué)時(shí)專業(yè)電子科學(xué)與技術(shù)/電子信息工程授課方式理論課其它教學(xué)目的與要求1、了解線性系統(tǒng)校正的基本概念。2、了解線性系統(tǒng)的基本控制規(guī)律。3、了解常用校正裝置及其特性。4、掌握串聯(lián)相位超前校正的方法、串聯(lián)相位滯后校正的方法。重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：串聯(lián)相位超前校正的方法、串聯(lián)相位滯后校正的方法；教學(xué)難點(diǎn)：串聯(lián)相位超前校正的方法、串聯(lián)相位滯后校正的方法；教學(xué)內(nèi)容第六章線性系統(tǒng)的校正方法6.1校正的基本概念6.2線性系統(tǒng)的基本控制規(guī)律6.3常用校正裝置及其特性6.4串聯(lián)校正小結(jié)習(xí)題教學(xué)條件與教學(xué)手段多媒體教室，板書和電子幻燈課件演示課程內(nèi)容。討論、練習(xí)、作業(yè)課堂討論：P127例6-3P129例6-4參考資料1、《自動控制理論》翁思義主編中國電力出版社2019年4月2、《自動控制原理》程鵬主編高等教育出版社2019年8月第1版3、《自動控制原理典型例題解析與習(xí)題精選》宋申民陳興林主編高等教育出版社2019年8月第1版4、《自動控制原理習(xí)題解析》胡壽松主編科學(xué)出版社2019年6月第一版本章小結(jié)控制系統(tǒng)的校正主要有兩個(gè)目的,一是使不穩(wěn)定的系統(tǒng)經(jīng)過校正變?yōu)榉€(wěn)定,二是改善系統(tǒng)的動態(tài)和靜態(tài)性能。但在具體采用何種校正方案時(shí),應(yīng)考慮被控對象的特點(diǎn)和控制的目的。例如,若未校正系統(tǒng)是一個(gè)一階系統(tǒng),希望校正后為無靜差系統(tǒng),則需增加積分環(huán)節(jié)的控制器。又如,若系統(tǒng)的期望指標(biāo)是頻域的,則用頻域法校正。線性系統(tǒng)的基本控制規(guī)律有比例控制、微分控制和積分控制。應(yīng)用這基本控制規(guī)律的組合構(gòu)成校正裝置,附加在系統(tǒng)中,可以達(dá)到校正系統(tǒng)特性的目的。反饋校正是工程中常用的校正手段,它的主要特點(diǎn)是在一定頻率范圍內(nèi)用校正裝置傳遞函數(shù)的倒數(shù)去改造對象。大多數(shù)情況下,反饋校正是與串聯(lián)校正結(jié)合使用的。其中速度反饋是反饋校正的主要形式。復(fù)合控制雖然在實(shí)際上不能使輸出響應(yīng)完全復(fù)現(xiàn)參考輸入,或完全不受擾動影響,但如使用得當(dāng),對提高穩(wěn)態(tài)精度有明顯作用,對暫態(tài)性能則作用有限。本章內(nèi)容的重要特點(diǎn)是帶有工程設(shè)計(jì)的性質(zhì)。設(shè)計(jì)問題的解答從來不是唯一的,所以本章所述的許多內(nèi)容都不是以充分必要的定理和準(zhǔn)確的公式的形式表達(dá)出來的,而只是作為帶指導(dǎo)性的方法和步驟出現(xiàn)。這是在學(xué)習(xí)本章時(shí)應(yīng)當(dāng)特別注意的。《自動控制原理》授課教案章節(jié)第七章數(shù)字控制系統(tǒng)分析基礎(chǔ)教學(xué)時(shí)數(shù)6學(xué)時(shí)專業(yè)電子科學(xué)與技術(shù)/電子信息工程授課方式理論課其它教學(xué)目的與要求1、了解Z變換的基本概念。2、了解信號的采樣與保持。3、掌握Z變換的性質(zhì)、Z變換的方法、Z反變換的方法。4、掌握脈沖傳遞函數(shù)的基本概念、開環(huán)閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)的建立方法。5、了解數(shù)字控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、數(shù)字控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差、數(shù)字控制系統(tǒng)的動態(tài)性能、數(shù)字控制系統(tǒng)的控制的分析方法。重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：Z變換的性質(zhì)、Z變換的方法、Z反變換的方法、開環(huán)閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)的建立方法；教學(xué)難點(diǎn)：Z變換的方法、Z反變換的方法、開環(huán)閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)的建立方法；教學(xué)內(nèi)容第七章數(shù)字控制系統(tǒng)分析基礎(chǔ)7.1引言7.2信號的采樣與保持7.3Z變換理論7.4脈沖傳遞函數(shù)7.5數(shù)字控制系統(tǒng)的性能與控制小結(jié)習(xí)題教學(xué)條件與教學(xué)手段多媒體教室，板書和電子幻燈課件演示課程內(nèi)容。討論、練習(xí)、作業(yè)課堂討論：P1657-2參考資料1、《自動控制理論》翁思義主編中國電力出版社2019年4月2、《自動控制原理》程鵬主編高等教育出版社2019年8月第1版3、《自動控制原理典型例題解析與習(xí)題精選》宋申民陳興林主編高等教育出版社2019年8月第1版4、《自動控制原理習(xí)題解析》胡壽松主編科學(xué)出版社2019年6月第一版本章小結(jié)由于計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展,數(shù)字控制系統(tǒng)的應(yīng)用日益廣泛。本章介紹了線性采樣(離散)控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)方法。離散系統(tǒng)與連續(xù)系統(tǒng)在數(shù)學(xué)分析工具、穩(wěn)定性、穩(wěn)態(tài)特性、動態(tài)特性以及控制(校正)等各方面都具有一定的聯(lián)系與區(qū)別。許多結(jié)論都具有類似的形式,在學(xué)習(xí)時(shí)要注意對照和比較,特別要注意它們不同的地方。采樣系統(tǒng)中具有采樣開關(guān),采樣過程可視為一種脈沖調(diào)制過程。為能無失真地恢復(fù)連續(xù)信號,采樣頻率的選定應(yīng)符合香農(nóng)采樣定理。為了將離散信號轉(zhuǎn)換為連續(xù)信號,需要在連續(xù)對象前面加入保持器,常用的是零階保持器。處理離散系統(tǒng)的基本數(shù)學(xué)工具是Z變換。這一部分與拉氏變換類似。離散系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)與連續(xù)系統(tǒng)的一樣重要。系統(tǒng)的環(huán)節(jié)間有無采樣開關(guān),其傳遞函數(shù)是不一樣的。離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性可由z平面和s平面的映射關(guān)系推導(dǎo)出,為了應(yīng)用代數(shù)穩(wěn)定判據(jù),必須經(jīng)過雙線性變換。穩(wěn)態(tài)特性和動態(tài)特性與連續(xù)系統(tǒng)基本上是一一對應(yīng)的。離散系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì)則有兩種方法:連續(xù)化設(shè)計(jì)和離散化設(shè)計(jì)。《自動控制原理》授課教案章節(jié)第九章線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述與分析教學(xué)時(shí)數(shù)7學(xué)時(shí)專業(yè)電子科學(xué)與技術(shù)/電子信息工程授課方式理論課其它教學(xué)目的與要求（1）、掌握狀態(tài)空間表達(dá)式的建立方法。（2）、掌握狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的建立方法。（3）、掌握線性定常系統(tǒng)的可觀性和可觀性的判斷方法。重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：狀態(tài)空間表達(dá)式的建立方法、狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的建立方法、線性定常系統(tǒng)的可觀性和可觀性的判斷方法；教學(xué)難點(diǎn)：狀態(tài)空間表達(dá)式的建立方法、狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的建立方法、線性定常系統(tǒng)的可觀性和可觀性的判斷方法；教學(xué)內(nèi)容9.1狀態(tài)空間描述的基本概念9.2狀態(tài)空間表達(dá)式的建立9.4狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣9.6可控性和可觀性教學(xué)條件與教學(xué)手段多媒體教室，板書和電子幻燈課件演示課程內(nèi)容。討論、練習(xí)、作業(yè)參考資料1、《自動控制理論》翁思義主編中國電力出版社2019年4月2、《自動控制原理》程鵬主編高等教育出版社2019年8月第1版3、《自動控制原理典型例題解析與習(xí)題精選》宋申民陳興林主編高等教育出版社2019年8月第1版4、《自動控制原理習(xí)題解析》胡壽松主編