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1、内蒙古工业大学教 案2009/2010 学年 第二学期学 院 信息工程学院 系 别 自动化系 课程名称 自动控制原理B 授课对象 建环07-1,2 主讲教师 温素芳 职 称 讲师 课程学时 56 内蒙古工业大学教案(课程) 教案编写时间：2010年3月1日课程名称自动控制原理B课程代码020113101总学时： 56 学时讲课： 48 学时上机： 学时实验： 8 学时其他： 学时学 时56课程类别公共课 ( ) 基础课 ( ) 专业课( )技术基础课( ) 专业选修课( ) 公共选修课( )授课对象建环07-1，2教材：1夏德钤. 自动控制原理(第三版). 北京：机械工业出版社. 20072刘
2、志鸿. 自动控制原理实验指导书. 自编. 2009主要参考资料：1李友善. 自动控制原理(第三版). 北京：国防工业出版社. 20052吴 麒. 自动控制原理（第二版）. 北京：清华大学出版社. 20063Richard C. Dorf. Modern Control Systems(第九版). 北京：科学出版社. 20024胡寿松. 自动控制原理(第五版). 北京：科学出版社. 2007教学目的、要求：通过本课程的学习，使学生掌握用系统的观点分析问题和解决问题，了解用物理方法对工业对象进行数学抽象的一般规律，理解描述对象特性的一些基本概念，掌握不同类型对象特性的分析方法。具有初步的系统分析和
3、设计能力，为后续课程的学习和从事专业技术工作奠定基础。1了解自动控制系统的组成及分类，掌握系统方框图的绘制方法；2了解建立系统微分方程的一般方法；掌握传递函数的概念、定义和性质；掌握结构图等效变换的方法；3掌握控制系统的三种典型分析方法：时域分析法、频率特分析性和根轨迹法；4掌握串联校正的设计方法； 5掌握离散系统的稳定性判定方法、稳态误差的分析方法； 教学重点、难点：该课程简要介绍物理系统的一般建模方法，着重介绍反馈控制原理的三种基本分析方法，一般系统的设计方法，简略介绍离散控制系统的分析方法，为学生将来从事自动控制方面的设计奠定理论基础。其教学重点和难点为1控制系统的复数域数学模型和结构图
4、等效变换；2二阶系统的时域分析，线性系统的稳定性分析及稳态误差计算；3系统根轨迹及其系统性能的影响；频率特性分析和频率域稳定判据；4串联校正的设计方法；5离散系统的稳定性分析和稳态误差计算；注：1、本页内容针对所讲授课程的总体情况填写；2、预留版面不够可另附页。内蒙古工业大学教案(课次) 第 1 次课 2 学时授课题目：第一章 绪论1-1 自动控制的基本概念1-2 自动控制系统的分类1-3 自动控制系统的发展简史1-4 对自动控制系统的基本要求1-5本课程的安排教学目的、要求：了解自动控制理论的发展历史，掌握自动控制的基本原理和方式，掌握自动控制系统的分类以及对自动控制系统的基本要求。教学重点
5、、难点：教学重点：自动控制的基本原理和方式；教学难点：自动控制的基本原理教学组织(含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等)：1-1 自动控制的基本概念（0.5学时）自动控制技术（人工控制和自动控制） 1-2自动控制系统的分类（0.7学时）自动控制系统的分类（1）分类方法 （2）分类控制系统的几个概念线性、非线性、连续、离散、定常、时变等1-3 自动控制系统的发展简史（0.5学时）1 控制理论胚胎与萌芽期2 经典控制理论的孕期与形成时期(Classical Control)3 现代控制时期(Modern Control) 4 智能控制时期1-4 对自动控制系统的基本要
6、求（0.2学时）1基本要求的提法（1）稳定性 （2）快速性 （3）准确性2所研究的任务1-5本课程的安排（0.1学时）作业布置：无主要参考资料：1美Katsuhiko Ogata.现代控制工程. 北京：电子工业出版社. 20032Richard C. Dorf. Modern Control Systems(第九版). 北京：科学出版社. 2002课后自我总结分析：注：各栏大小可根据需要进行调整。内蒙古工业大学教案(课次) 第 4 次课 2 学时授课题目：2-4 拉氏反变换 2-5 拉氏变换的应用教学目的、要求：掌握拉氏反变换的方法，理解应用拉氏变换解微分方程的方法。教学重点、难点：利用部分分
7、式法求拉氏反变换。教学组织(含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等)：2-4 拉氏反变换一、反变换的定义二、部分分式法求解拉氏反变换1、分母多项式无重根 举四个例子具体说明2、分母多项式有重根 举两个例子具体说明 三、利用卷积定理求反变换 举例说明 2-5 拉氏变换的应用用拉氏变换法求解微分方程通过举例，说明用拉氏变换法解微分方程的步骤及方法。作业布置：自编作业题 主要参考资料：1胡寿松. 自动控制原理(第四版). 北京：科学出版社. 20012李友善. 自动控制原理(修订版). 北京：国防工业出版社. 19893吴 麒. 自动控制原理. 北京：清华大学出版社. 1
8、990课后自我总结分析：注：各栏大小可根据需要进行调整。内蒙古工业大学教案(课次) 第 5 次课 2 学时授课题目：第三章 线性系统的数学模型3-1控制系统的时域数学模型3-2控制系统的复数域数学模型教学目的、要求：了解建立系统微分方程的一般方法，掌握传递函数的概念、定义和性质。了解传递函数的局限性，掌握传递函数的求取方法，熟悉典型环节及其传递函数。教学重点、难点：教学重点：传递函数的概念、定义和性质；传递函数的求取方法。教学难点：传递函数的性质及求取方法。教学组织(含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等)：2-1控制系统的时域数学模型（0.4学时）一、数学模型（0
9、.2学时）1数学模型的概念2数学模型的形式3数学模型的建立二、列写微分方程的一般方法（0.2学时）举例说明列写微分方程的一般方法2-2控制系统的复数域数学模型（1.6学时）一、传递函数的定义 （0.2学时）二、传递函数的局限性（0.2学时）三、传递函数的性质（0.3学时）四、传递函数的表达形式（0.3学时）1零极点表达形式2时间常数表达形式五、典型环节及其传递函数（0.6学时）1比例环节 2惯性环节 3一阶微分环节 4积分环节5理想微分环节 6振荡（二阶振荡）环节 7二阶微分环节8延迟环节作业布置：2-1（a） 2-2（a）主要参考资料：1胡寿松. 自动控制原理(第五版). 北京：科学出版社.
10、 20072李友善. 自动控制原理(第三版). 北京：国防工业出版社. 20053吴 麒. 自动控制原理（第二版）. 北京：清华大学出版社. 2006课后自我总结分析：注：各栏大小可根据需要进行调整。内蒙古工业大学教案(课次) 第 6 次课 2 学时授课题目：3-3 典型环节的数学模型3-4 控制系统的结构图与信号流图教学目的、要求：了解典型环节的传递函数；掌握结构图的组成及等效变换原则。教学重点、难点：结构图的等效变换教学组织(含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等)：3-3 典型环节及其传递函数（0.5学时）1比例环节2惯性环节3一阶微分环节4积分环节5理想微分
11、环节6振荡（二阶振荡）环节7二阶微分环节8延迟环节 3-4 控制系统的结构图与信号流图 一、结构图的组成 （0.2学时） 二、结构图的三种基本连接方式 （0.2学时） 1、串联 2、并联 3、反馈 三、结构图的等效变换及简化 1、6个等效变换法则 （0.5学时） 2、举例讲解等效变换的应用（0.6学时）作业布置：2-8（a）主要参考资料：1胡寿松. 自动控制原理(第四版). 北京：科学出版社. 20012李友善. 自动控制原理(第三版). 北京：国防工业出版社. 20053吴 麒. 自动控制原理（第二版）. 北京：清华大学出版社. 2006课后自我总结分析：注：各栏大小可根据需要进行调整。内蒙
12、古工业大学教案(课次) 第 7 次课 2 学时授课题目：3-4 控制系统的结构图与信号流图教学目的、要求：掌握结构图的等效变换原则；理解信号流图的组成及性质，掌握应用梅森增益公式化简结构的方法。教学重点、难点：结构图的等效变换；梅森增益公式。教学组织(含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等)： 三、结构图的等效变换及简化 举例讲解等效变换的应用（0.6学时） 四、信号流图及梅森增益公式1 信号流图的组成及性质（0.7学时）（1）信号流图 （2）信号流图使用的术语（3）信号流图的性质 （4）信号流图的绘制（5）信号流图的等效变换2 梅森增益公式（0.7学时）（1）梅森增益公式 （2）举例作业布置：2-10 2-12主要参考资料：1胡寿松. 自动控制原理(第四版). 北京：科学出版社. 20012李友善. 自动控制原理(第三版). 北京：国防工业出版社. 20053吴 麒. 自动控制原理（第二版）. 北京：清华大学出版社. 2006课后自我总结分析：注：各栏大小可根据需要进行调整。内蒙古工业大学教案(课次) 第 8 次课 2 学时授课题目：第四章 线性系统的时域分析法4-1 系统时间响应的性能指标4-2 一阶系统时间响应教学目的、要求：掌握系统时间响应的性能指标，掌握一阶系统的数学模型
