四川大學(xué)教案

四川大學(xué)教案【首頁(yè)】課程名稱(chēng)自動(dòng)控制原理(Ⅰ)授課專(zhuān)業(yè)自動(dòng)化年級(jí)200499級(jí)課程編號(hào)30333730-1課程類(lèi)型必修課校級(jí)公共課();基礎(chǔ)或?qū)I(yè)基礎(chǔ)課(√);專(zhuān)業(yè)課()選修課限選課();任選課()授課方式課堂講授（√）；實(shí)踐課（√）考核方式考試（√）；考查（）課程教學(xué)

總學(xué)時(shí)數(shù)48學(xué)分?jǐn)?shù)3學(xué)時(shí)分配課堂講授40學(xué)時(shí)；實(shí)踐課8學(xué)時(shí)教材名稱(chēng)自動(dòng)控制原理作者黃家英出版社及出版時(shí)間高等教育出版社，2003指定參考書(shū)《自動(dòng)控制原理》，《自動(dòng)控制原理》《現(xiàn)代控制工程》第四版《自動(dòng)控制原理》《AutomaticControlSystems》EighthEditionControlSystemDesign《控制原理例題習(xí)題集》《自動(dòng)控制理論重點(diǎn)難點(diǎn)及典型題型分析》，《控制系統(tǒng)MATLAB計(jì)算及仿真》Simulink《建模及動(dòng)態(tài)仿真》。作者吳麒張愛(ài)民KatsuhikoOgata著，盧伯英等譯，胡壽松BenjaminC.Kuo，F(xiàn)aridGolnaraghiG.C.Goodwin,周春暉等張愛(ài)民等黃忠霖，王沫然出版社及

出版時(shí)間清華大學(xué)出版社，2001清華大學(xué)出版社，2006電子工業(yè)出版社，2000電子工業(yè)出版社，2002；清華大學(xué)出版社，2001科學(xué)出版社,第四版，2002高等教育出版社（影印版），2003清華大學(xué)出版社(影印版)化學(xué)工業(yè)出版社，2001西安交通大學(xué)出版社，2002國(guó)防工業(yè)出版社；電子工業(yè)出版社，2002.授課教師趙曜職稱(chēng)教授單位電氣信息學(xué)院授課時(shí)間2006.09——2006.12注：表中（）選項(xiàng)請(qǐng)打“√”。

四川大學(xué)教案【理、工科】周次第3周，第1次課備注章節(jié)

名稱(chēng)第一章緒論——自動(dòng)控制的基本概念及應(yīng)用概況授課

方式理論課（√）；實(shí)驗(yàn)課（）；實(shí)習(xí)（）教學(xué)

時(shí)數(shù)3教學(xué)目的及要求熟悉本學(xué)期課程主要內(nèi)容、要求及成績(jī)?cè)u(píng)定方法；掌握自動(dòng)控制的基本概念了解自動(dòng)控制的應(yīng)用概況及課程特點(diǎn)。教學(xué)內(nèi)容提要時(shí)間

分配本學(xué)期所授課程的主要內(nèi)容及要求課程簡(jiǎn)介，知識(shí)基礎(chǔ)，參考書(shū)要求：作業(yè)，考勤，實(shí)驗(yàn)，考試，成績(jī)?cè)u(píng)定等：總分=期末（70%）+平時(shí)與實(shí)驗(yàn)（30%）自動(dòng)控制的基本概念及應(yīng)用概況自動(dòng)控制的定義及特點(diǎn)應(yīng)用概況舉例：

家用電器，

交通系統(tǒng)，

機(jī)械制造系統(tǒng)，

鋼鐵制造系統(tǒng)，

智能建筑，

工業(yè)機(jī)器人及其他機(jī)器人，

國(guó)防與軍事，

宇航等。自動(dòng)控制原理的性質(zhì)與特點(diǎn)，研究方法及核心概念

研究各類(lèi)控制系統(tǒng)的共性問(wèn)題、共同規(guī)律、分析和設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的基本理論和方法

研究方法：建模?分析、設(shè)計(jì)、優(yōu)化?仿真?實(shí)驗(yàn)0.5551.50.5第1頁(yè)教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：自動(dòng)控制的定義了解自動(dòng)控制的廣泛應(yīng)用的情況，熟悉應(yīng)用中的特點(diǎn)在了解自動(dòng)控制廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上，掌握本門(mén)課程的性質(zhì)與特點(diǎn)，研究方法及核心概念難點(diǎn)：無(wú)討論、練習(xí)、作業(yè)討論：舉例說(shuō)明生活中有哪些自動(dòng)控制系統(tǒng)；為何說(shuō)自動(dòng)控制原理的核心是反饋控制與系統(tǒng)論？教學(xué)手段電子教案及板書(shū)，參考資料參考書(shū)1-4注：教案按授課次數(shù)填寫(xiě)，每次授課均應(yīng)填寫(xiě)一份。重復(fù)班授課可不另填寫(xiě)教案。第2頁(yè)四川大學(xué)教案【理、工科】周次第4周，第1次課備注章節(jié)

名稱(chēng)第一章緒論——自動(dòng)控制的基本方式，控制系統(tǒng)的基本類(lèi)型授課

方式理論課（√）；實(shí)驗(yàn)課（）；實(shí)習(xí)（）教學(xué)

時(shí)數(shù)3教學(xué)目的及要求掌握自動(dòng)控制的基本方式掌握自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本類(lèi)型熟悉對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求教學(xué)內(nèi)容提要時(shí)間

分配自動(dòng)控制的基本方式開(kāi)環(huán)控制（舉例：溫度控制系統(tǒng)）閉環(huán)控制舉例：溫度控制系統(tǒng)

原理圖，方塊圖的組成及繪制

其他反饋控制舉例：抽水馬桶水位控制水箱水位的反饋控制現(xiàn)代農(nóng)業(yè)自動(dòng)化的立體栽培（自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度、濕度、養(yǎng)分等）人走路、騎車(chē)、駕車(chē)等電冰箱、空調(diào)等數(shù)控機(jī)床自動(dòng)加工零件雷達(dá)火炮系統(tǒng)自動(dòng)跟蹤飛機(jī)教學(xué)過(guò)程、人才培養(yǎng)過(guò)程人口控制、經(jīng)濟(jì)控制等復(fù)合控制（按擾動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償、按給定輸入進(jìn)行補(bǔ)償）自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本類(lèi)型

連續(xù)與離散、線性與非線性、定常與時(shí)變、恒值與隨動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求動(dòng)態(tài)系統(tǒng)、靜態(tài)系統(tǒng)暫態(tài)特性：穩(wěn)、快——單調(diào)與震蕩、發(fā)散與收斂穩(wěn)態(tài)特性：準(zhǔn)確。0.51.00.50.60.4第3頁(yè)教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：自動(dòng)控制的基本方式中的閉環(huán)控制，理解反饋控制的基本思想和基本原理自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本類(lèi)型難點(diǎn)：閉環(huán)控制、復(fù)合控制討論、練習(xí)、作業(yè)討論：針對(duì)常見(jiàn)的反饋控制系統(tǒng)理解反饋控制的特點(diǎn)；分析開(kāi)環(huán)、閉環(huán)爐溫控制系統(tǒng)的原理，討論兩種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)，以及原理方塊圖的組成及繪制。作業(yè)：B1.6,B1.7教學(xué)手段電子教案及板書(shū)，參考資料參考書(shū)1-5注：教案按授課次數(shù)填寫(xiě)，每次授課均應(yīng)填寫(xiě)一份。重復(fù)班授課可不另填寫(xiě)教案。第4頁(yè)四川大學(xué)教案【理、工科】周次第5周，第1次課備注章節(jié)

名稱(chēng)第一章緒論——典型輸入，發(fā)展概況，課程的體系結(jié)構(gòu)授課

方式理論課（√）；實(shí)驗(yàn)課（）；實(shí)習(xí)（）教學(xué)

時(shí)數(shù)3教學(xué)目的及要求掌握典型輸入信號(hào)的特性了解自動(dòng)控制技術(shù)和理論的發(fā)展概況了解本課程的體系結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容提要時(shí)間

分配典型輸入信號(hào)的特性意義、單位階躍、單位斜坡、單位加速度、正弦線性定常系統(tǒng)典型輸入下響應(yīng)的特點(diǎn)自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展概況第一次工業(yè)革命——機(jī)械化第二次工業(yè)革命——電氣化計(jì)算機(jī)對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的影響網(wǎng)絡(luò)化——自動(dòng)化系統(tǒng)中大規(guī)模實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)與控制系統(tǒng)一體化——實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)的綜合最優(yōu)自動(dòng)控制技術(shù)發(fā)展的相關(guān)領(lǐng)域——檢測(cè)、通信、計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制理論的發(fā)展概況

經(jīng)典控制理論（50年代以前）

現(xiàn)代控制理論（60-70年代）

多種新型控制理論（70年代—至今）本課程的體系結(jié)構(gòu)經(jīng)典控制的內(nèi)容

現(xiàn)代控制的內(nèi)容

兩者的關(guān)系0.51.01.00.5第5頁(yè)教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：自動(dòng)控制技術(shù)和理論的發(fā)展概況本課程的體系結(jié)構(gòu)難點(diǎn)：經(jīng)典控制理論與現(xiàn)代控制理論聯(lián)系與區(qū)別討論、練習(xí)、作業(yè)討論與思考：推動(dòng)自動(dòng)控制技術(shù)發(fā)展的主要?jiǎng)恿?？自?dòng)控制理論發(fā)展的背景？經(jīng)典控制理論主要特點(diǎn)？現(xiàn)代控制理論主要特點(diǎn)？經(jīng)典控制理論與現(xiàn)代控制理論的主要區(qū)別？本課程的體系結(jié)構(gòu)中各部分之間的關(guān)系？教學(xué)手段電子教案及板書(shū)，參考資料參考書(shū)1-5注：教案按授課次數(shù)填寫(xiě)，每次授課均應(yīng)填寫(xiě)一份。重復(fù)班授課可不另填寫(xiě)教案。第6頁(yè)四川大學(xué)教案【理、工科】周次第6周，第1次課備注章節(jié)

名稱(chēng)第二章控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述——引言，傳遞函數(shù)，典型環(huán)節(jié)授課

方式理論課（√）；實(shí)驗(yàn)課（）；實(shí)習(xí)（）教學(xué)

時(shí)數(shù)3教學(xué)目的及要求了解本章內(nèi)容及要求掌握自動(dòng)控制原理常用數(shù)學(xué)模型分類(lèi)及特點(diǎn)掌握傳遞函數(shù)、傳遞函數(shù)的零點(diǎn)和極點(diǎn)典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)教學(xué)內(nèi)容提要時(shí)間

分配建立數(shù)學(xué)模型的意義

2個(gè)例子：椅子放穩(wěn)問(wèn)題，帆船推力問(wèn)題

自動(dòng)控制原理常用數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型定義輸入輸出模型及狀態(tài)空間模型建立模型的基本方法

傳遞函數(shù)、傳遞函數(shù)的零點(diǎn)和極點(diǎn)

傳遞函數(shù)的定義，

3種表達(dá)式：有理分式表達(dá)式，零極點(diǎn)表達(dá)式，時(shí)間常數(shù)表達(dá)式，

典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)

比例環(huán)節(jié)，慣性環(huán)節(jié)，積分環(huán)節(jié)，微分環(huán)節(jié)，振蕩環(huán)節(jié)，純滯后環(huán)節(jié)150.50.51第7頁(yè)教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：傳遞函數(shù)的定義典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)難點(diǎn)：理想微分環(huán)節(jié)的不可實(shí)現(xiàn)性，振蕩環(huán)節(jié)與特征參數(shù)純滯后環(huán)節(jié)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。討論、練習(xí)、作業(yè)討論：實(shí)際使用的微分環(huán)節(jié)為何要帶慣性？振蕩環(huán)節(jié)的2個(gè)特征參數(shù)與響應(yīng)的平穩(wěn)性和快速性的關(guān)系？為何純滯后時(shí)間越大，對(duì)反饋系統(tǒng)性能越難控制？練習(xí)：

B2.9（2），（3）；

B2.12；

B2.14(c)教學(xué)手段電子教案及板書(shū)，參考資料參考書(shū)1-5注：教案按授課次數(shù)填寫(xiě)，每次授課均應(yīng)填寫(xiě)一份。重復(fù)班授課可不另填寫(xiě)教案。第8頁(yè)四川大學(xué)教案【理、工科】周次第8周，第1次課備注章節(jié)

名稱(chēng)第二章控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述—結(jié)構(gòu)圖與化簡(jiǎn)，反饋控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)授課

方式理論課（√）；實(shí)驗(yàn)課（）；實(shí)習(xí)（）教學(xué)

時(shí)數(shù)3教學(xué)目的及要求掌握結(jié)構(gòu)圖的建立方法及化簡(jiǎn)方法掌握反饋控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)掌握信號(hào)流程圖的特點(diǎn)、建立方法及梅遜公式的使用方法教學(xué)內(nèi)容提要時(shí)間

分配復(fù)習(xí)傳遞函數(shù)與傳遞函數(shù)的零點(diǎn)和極點(diǎn)典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)

結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)圖簡(jiǎn)介（例2.5）名詞介紹系統(tǒng)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖的繪制（例2.6）結(jié)構(gòu)圖的等效變換（變換法則）例2.7，例2.8反饋控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)

輸入信號(hào)作用下的閉環(huán)傳遞函數(shù)，

擾動(dòng)作用下的閉環(huán)傳遞函數(shù)，

閉環(huán)系統(tǒng)的誤差傳遞函數(shù)，

閉環(huán)系統(tǒng)的特征多項(xiàng)式與特征方程信號(hào)流程圖及梅遜公式（簡(jiǎn)單介紹，主要自學(xué)）名詞介紹梅遜公式結(jié)構(gòu)圖轉(zhuǎn)化信號(hào)流程圖的方法0.21.50.80.5第9頁(yè)教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：結(jié)構(gòu)圖的等效變換閉環(huán)系統(tǒng)的特征多項(xiàng)式與特征方程

難點(diǎn)：結(jié)構(gòu)圖的等效變換中綜合點(diǎn)與引出點(diǎn)前移后移反饋連接公式討論、練習(xí)、作業(yè)討論：

結(jié)構(gòu)圖等效變換中，為何綜合點(diǎn)與引出點(diǎn)不能交換？

反饋連接公式是如何推導(dǎo)出來(lái)的？

閉環(huán)系統(tǒng)的特征多項(xiàng)式與特征方程的意義？習(xí)題：B2.11B2.15(a),(c)教學(xué)手段電子教案及板書(shū)，參考資料參考書(shū)1-5注：教案按授課次數(shù)填寫(xiě)，每次授課均應(yīng)填寫(xiě)一份。重復(fù)班授課可不另填寫(xiě)教案。第10頁(yè)四川大學(xué)教案【理、工科】周次第9周，第1次課備注章節(jié)

名稱(chēng)第二章控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述—狀態(tài)空間描述法、與傳遞函數(shù)的關(guān)系授課

方式理論課（√）；實(shí)驗(yàn)課（）；實(shí)習(xí)（）教學(xué)

時(shí)數(shù)3教學(xué)目的及要求掌握狀態(tài)空間法中的重要名詞的定義掌握狀態(tài)空間表達(dá)式的特點(diǎn)熟悉狀態(tài)空間表達(dá)式的建立方法掌握狀態(tài)空間模型與傳遞函數(shù)（陣）的轉(zhuǎn)化方法教學(xué)內(nèi)容提要時(shí)間

分配名詞解釋狀態(tài)、狀態(tài)變量、狀態(tài)空間、狀態(tài)軌跡系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式特點(diǎn)線性時(shí)變系統(tǒng)狀態(tài)空間表達(dá)式線性定常系統(tǒng)狀態(tài)空間表達(dá)式線性定常系統(tǒng)狀態(tài)空間表達(dá)式的建立機(jī)理法（例題：狀態(tài)空間模型的建立方法及不唯一性）由微分方程建立狀態(tài)空間表達(dá)式系統(tǒng)零極點(diǎn)及其與傳遞函數(shù)零極點(diǎn)的關(guān)系傳遞函數(shù)與狀態(tài)空間模型之間的關(guān)系系統(tǒng)零極點(diǎn)及其與傳遞函數(shù)零極點(diǎn)的關(guān)系傳遞函數(shù)的局限性?xún)煞N模型的相互轉(zhuǎn)化狀態(tài)空間模型轉(zhuǎn)化為傳遞函數(shù)模型傳遞函數(shù)模型轉(zhuǎn)化為狀態(tài)空間表達(dá)式（直接法）p113例2.260.20.810.50.5第11頁(yè)教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式的特點(diǎn)及建立方法狀態(tài)空間模型與傳遞函數(shù)（陣）的轉(zhuǎn)化方法難點(diǎn)：系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式的建立方法如何將傳遞函數(shù)模型轉(zhuǎn)化為狀態(tài)空間表達(dá)式討論、練習(xí)、作業(yè)討論：如何理解狀態(tài)空間表達(dá)式的不唯一性？為何狀態(tài)空間模型轉(zhuǎn)化為傳遞函數(shù)是唯一的，反之則不唯一？習(xí)題：B2.25；B2.26;B2.27教學(xué)手段電子教案及板書(shū)，參考資料參考書(shū)1-5注：教案按授課次數(shù)填寫(xiě)，每次授課均應(yīng)填寫(xiě)一份。重復(fù)班授課可不另填寫(xiě)教案。第12頁(yè)四川大學(xué)教案【理、工科】周次第10周，第1次課備注章節(jié)

名稱(chēng)第三章控制系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)分析——引言，低階系統(tǒng)暫態(tài)響應(yīng)特性授課

方式理論課（√）；實(shí)驗(yàn)課（）；實(shí)習(xí)（）教學(xué)

時(shí)數(shù)3教學(xué)目的及要求了解對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求掌握幾種典型響應(yīng)之間的關(guān)系掌握一、二階系統(tǒng)的暫態(tài)響應(yīng)特性及性能指標(biāo)計(jì)算教學(xué)內(nèi)容提要時(shí)間

分配引言問(wèn)題的出發(fā)點(diǎn)和基本內(nèi)容線性系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求穩(wěn)定性穩(wěn)態(tài)響應(yīng)性能動(dòng)態(tài)（暫態(tài)）響應(yīng)性能典型輸入作用下幾種典型響應(yīng)之間的關(guān)系微分關(guān)系，積分關(guān)系控制系統(tǒng)的暫態(tài)響應(yīng)特性單位階躍響應(yīng)與性能指標(biāo)

單位階躍響應(yīng)1——單純慣性型

單位階躍響應(yīng)2——衰減振蕩型一階系統(tǒng)的暫態(tài)響應(yīng)特性二階規(guī)范型系統(tǒng)的暫態(tài)響應(yīng)特性欠阻尼二階系統(tǒng)的暫態(tài)指標(biāo)估算過(guò)阻尼二階系統(tǒng)的暫態(tài)指標(biāo)估算極點(diǎn)位置與響應(yīng)特性的關(guān)系0.30.30.40.30.30.80.40.2第13頁(yè)教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：二階規(guī)范型系統(tǒng)的暫態(tài)響應(yīng)特性二階系統(tǒng)的暫態(tài)指標(biāo)估算極點(diǎn)位置與響應(yīng)特性的關(guān)系難點(diǎn)：二階系統(tǒng)的暫態(tài)響應(yīng)特性與極點(diǎn)位置的關(guān)系討論、練習(xí)、作業(yè)討論：為何極點(diǎn)位于右半復(fù)平面T發(fā)散；極點(diǎn)位于左半復(fù)平面T收斂；極點(diǎn)位于除原點(diǎn)外的虛軸上T等幅振蕩？為什么說(shuō)無(wú)論是一階還是二階系統(tǒng)，極點(diǎn)的位置決定系統(tǒng)響應(yīng)的基本形態(tài)？教學(xué)手段電子教案及板書(shū)，參考資料參考書(shū)1-5注：教案按授課次數(shù)填寫(xiě)，每次授課均應(yīng)填寫(xiě)一份。重復(fù)班授課可不另填寫(xiě)教案。第14頁(yè)四川大學(xué)教案【理、工科】周次第11周，第1次課備注章節(jié)

名稱(chēng)第三章控制系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)分析——有零點(diǎn)的二階系統(tǒng)，高階系統(tǒng)響應(yīng)授課

方式理論課（√）；實(shí)驗(yàn)課（）；實(shí)習(xí)（）教學(xué)

時(shí)數(shù)3教學(xué)目的及要求掌握零點(diǎn)對(duì)二階系統(tǒng)暫態(tài)響應(yīng)的影響掌握高階系統(tǒng)的暫態(tài)響應(yīng)教學(xué)內(nèi)容提要時(shí)間

分配習(xí)題講解與復(fù)習(xí)一、二階系統(tǒng)極點(diǎn)位置與響應(yīng)特性的關(guān)系

零點(diǎn)對(duì)二階系統(tǒng)暫態(tài)響應(yīng)的影響系統(tǒng)為實(shí)數(shù)極點(diǎn)時(shí)的單位階躍響應(yīng)曲線系統(tǒng)為復(fù)數(shù)極點(diǎn)時(shí)的單位階躍響應(yīng)曲線零點(diǎn)對(duì)暫態(tài)響應(yīng)影響的小結(jié)高階系統(tǒng)的暫態(tài)響應(yīng)高階系統(tǒng)響應(yīng)與一、二階系統(tǒng)響應(yīng)的關(guān)系高階系統(tǒng)極點(diǎn)位置與響應(yīng)特性的關(guān)系主導(dǎo)極點(diǎn)零點(diǎn)位置與主導(dǎo)極點(diǎn)偶極子系統(tǒng)的暫態(tài)響應(yīng)小結(jié)0.81.01.50.2第15頁(yè)教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：零點(diǎn)對(duì)二階系統(tǒng)暫態(tài)響應(yīng)的影響高階系統(tǒng)響應(yīng)與一、二階系統(tǒng)響應(yīng)的關(guān)系高階系統(tǒng)近似為低階系統(tǒng)的主要依據(jù)

——主導(dǎo)極點(diǎn)，非主導(dǎo)零點(diǎn)，偶極子難點(diǎn)：零點(diǎn)在不同位置，特別是右半復(fù)平面時(shí)對(duì)二階系統(tǒng)暫態(tài)響應(yīng)的影響高階系統(tǒng)近似為低階系統(tǒng)的原則與依據(jù)討論、練習(xí)、作業(yè)討論：零點(diǎn)<0時(shí)，若系統(tǒng)為實(shí)數(shù)極點(diǎn)，為何零點(diǎn)過(guò)大或過(guò)小都使二階系統(tǒng)響應(yīng)變壞?零點(diǎn)<0時(shí)，若系統(tǒng)為復(fù)數(shù)極點(diǎn)，為何零點(diǎn)使二階系統(tǒng)響應(yīng)變壞?零點(diǎn)>0對(duì)二階系統(tǒng)暫態(tài)響應(yīng)的影響?非主導(dǎo)零點(diǎn)可以忽略的依據(jù)？靠近虛軸的偶極子為何不能忽略？習(xí)題：B3.19,B3.25,B3.26教學(xué)手段電子教案及板書(shū)，參考資料參考書(shū)1-5注：教案按授課次數(shù)填寫(xiě)，每次授課均應(yīng)填寫(xiě)一份。重復(fù)班授課可不另填寫(xiě)教案。第16頁(yè)四川大學(xué)教案【理、工科】周次第12周，第1次課備注章節(jié)

名稱(chēng)第三章控制系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)分析——控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性授課

方式理論課（√）；實(shí)驗(yàn)課（）；實(shí)習(xí)（）教學(xué)

時(shí)數(shù)3教學(xué)目的及要求認(rèn)識(shí)穩(wěn)定性的物理意義及重要性理解穩(wěn)定性的2個(gè)常用定義掌握線性定常系統(tǒng)穩(wěn)定性的充分必要條件掌握判定線性定常系統(tǒng)穩(wěn)定性的勞斯判據(jù)教學(xué)內(nèi)容提要時(shí)間

分配復(fù)習(xí)系統(tǒng)極點(diǎn)位置與響應(yīng)的關(guān)系穩(wěn)定性的基本概念穩(wěn)定性的物理意義及重要性，幾個(gè)實(shí)例穩(wěn)定性的兩種常用定義運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性，有界輸入有界輸出穩(wěn)定性線性定常系統(tǒng)的穩(wěn)定條件由運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的定義導(dǎo)出穩(wěn)定的充要條件，然后說(shuō)明有界輸入有界輸出穩(wěn)定條件；對(duì)穩(wěn)定性的幾點(diǎn)說(shuō)明：是系統(tǒng)固有的特性系統(tǒng)存在零極點(diǎn)對(duì)消時(shí)反饋控制系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件；反饋對(duì)穩(wěn)定性的影響勞斯-赫爾維茨穩(wěn)定判據(jù)說(shuō)明該判據(jù)的產(chǎn)生與作用；勞斯表的求法；如何由勞斯表判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性、系統(tǒng)參數(shù)的穩(wěn)定域、系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性。0.50.50.21.00.8第17頁(yè)教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：反饋控制系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件勞斯-赫爾維茨穩(wěn)定判據(jù)難點(diǎn)：穩(wěn)定的充要條件的導(dǎo)出運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性與有界輸入有界輸出穩(wěn)定性的關(guān)系討論、練習(xí)、作業(yè)討論：有界輸入有界輸出穩(wěn)定性為何要求系統(tǒng)極點(diǎn)全部具有負(fù)實(shí)部？若有實(shí)部＞0的極點(diǎn)？若有極點(diǎn)在虛軸時(shí)？計(jì)算勞斯表有何規(guī)律？用勞斯判據(jù)判斷系統(tǒng)相對(duì)穩(wěn)定性的思路？作業(yè)：B3.15(a),B3.18教學(xué)手段電子教案及板書(shū)，參考資料參考書(shū)1-5注：教案按授課次數(shù)填寫(xiě)，每次授課均應(yīng)填寫(xiě)一份。重復(fù)班授課可不另填寫(xiě)教案。第18頁(yè)四川大學(xué)教案【理、工科】周次第13周，第1次課備注章節(jié)

名稱(chēng)第三章控制系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)分析—控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差授課

方式理論課（√）；實(shí)驗(yàn)課（）；實(shí)習(xí)（）教學(xué)

時(shí)數(shù)3教學(xué)目的及要求掌握穩(wěn)態(tài)誤差的基本知識(shí)掌握跟蹤穩(wěn)態(tài)誤差和擾動(dòng)穩(wěn)態(tài)誤差的分析方法熟悉控制系統(tǒng)的基本控制規(guī)律——PID控制教學(xué)內(nèi)容提要時(shí)間

分配習(xí)題講解控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差定義、分類(lèi)、前提、研究方法跟蹤穩(wěn)態(tài)誤差與擾動(dòng)穩(wěn)態(tài)誤差定義跟蹤穩(wěn)態(tài)誤差跟蹤穩(wěn)態(tài)誤差為零的條件（內(nèi)模原理）R(s)為典型輸入信號(hào)時(shí)跟蹤穩(wěn)態(tài)誤差為零的條件例題，Simulink仿真結(jié)構(gòu)圖、響應(yīng)曲線穩(wěn)態(tài)誤差不為零時(shí)的分析：終值定理，誤差函數(shù)分解法擾動(dòng)穩(wěn)態(tài)誤差擾動(dòng)穩(wěn)態(tài)誤差為零的條件（內(nèi)模原理）擾動(dòng)為典型輸入信號(hào)時(shí)擾動(dòng)穩(wěn)態(tài)誤差為零的條件反饋的作用——靈敏度與穩(wěn)態(tài)誤差①開(kāi)環(huán)系統(tǒng)②閉環(huán)系統(tǒng)，對(duì)前向通道誤差的靈敏度控制系統(tǒng)的基本控制規(guī)律——PID控制PID控制的歷史及發(fā)展、PID控制結(jié)構(gòu)比例控制——作用與特點(diǎn)積分作用，比例+積分控制（PI控制）微分作用，比例+積分+微分控制（PID控制）0.250.51.00.50.250.5第19頁(yè)教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：穩(wěn)態(tài)誤差為零的條件（內(nèi)模原理）穩(wěn)態(tài)誤差不為零時(shí)的分析方法難點(diǎn)：內(nèi)模原理的物理意義及滿足內(nèi)模原理的控制器作用理解應(yīng)用終值定理的前提條件穩(wěn)態(tài)誤差不為零時(shí)的誤差函數(shù)分解法討論、練習(xí)、作業(yè)討論：為何說(shuō)只要滿足內(nèi)模原理和閉環(huán)穩(wěn)定的條件，即使實(shí)際系統(tǒng)的參數(shù)發(fā)生變化，也能保證穩(wěn)態(tài)誤差為零？為什么滿足內(nèi)模原理通常要依靠控制器，而不是受控對(duì)象或檢測(cè)環(huán)節(jié)？作業(yè)：B3.34(a),B3.39,B3.41實(shí)驗(yàn)2：二、三階系統(tǒng)性能分析教學(xué)手段電子教案及板書(shū)，參考資料參考書(shū)1-5注：教案按授課次數(shù)填寫(xiě)，每次授課均應(yīng)填寫(xiě)一份。重復(fù)班授課可不另填寫(xiě)教案。第20頁(yè)四川大學(xué)教案【理、工科】周次第14周，第1次課備注章節(jié)

名稱(chēng)第四章根軌跡法授課

方式理論課（√）；實(shí)驗(yàn)課（）；實(shí)習(xí)（）教學(xué)

時(shí)數(shù)3教學(xué)目的及要求掌握根軌跡的基本概念掌握根軌跡的基本原理與繪制法則熟悉閉環(huán)極點(diǎn)的確定方法掌握參數(shù)根軌跡的繪制方法教學(xué)內(nèi)容提要時(shí)間

分配引言根軌跡的基本概念：定義、意義根軌跡的基本原理幅值條件相角條件幅值條件和相角條件的幾何意義繪制根軌跡的基本規(guī)則根軌跡的分支數(shù)、對(duì)稱(chēng)性、起點(diǎn)和終點(diǎn)、實(shí)軸上的根軌跡、

漸近線、分離點(diǎn)、與虛軸的交點(diǎn)、出射角和入射角、

特征方程的根之和。小結(jié)：根軌跡法分析系統(tǒng)的一般步驟閉環(huán)極點(diǎn)的確定方法參數(shù)根軌跡基本概念、等效傳遞函數(shù)由等效傳遞函數(shù)繪制參數(shù)根軌跡0.20.31.50.50.5第21頁(yè)教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：掌握繪制法則熟悉閉環(huán)極點(diǎn)的確定方法掌握參數(shù)根軌跡的概念難點(diǎn)：閉環(huán)極點(diǎn)的確定方法參數(shù)根軌跡的繪制方法討論、練習(xí)、作業(yè)討論：比較閉環(huán)極點(diǎn)的多種確定方法，各有何優(yōu)劣？繪制參數(shù)根軌跡的主要依據(jù)是什么？等效傳遞函數(shù)與閉環(huán)系統(tǒng)零極點(diǎn)的關(guān)系？習(xí)題：B4.1,B4.4(2),B4.7教學(xué)手段電子教案及板書(shū)參考資料參考書(shū)1-5注：教案按授課次數(shù)填寫(xiě)，每次授課均應(yīng)填寫(xiě)一份。重復(fù)班授課可不另填寫(xiě)教案。第22頁(yè)四川大學(xué)教案【理、工科】周次第15周，第1次課備注章節(jié)

名稱(chēng)第五章頻率分析法（5.1）授課

方式理論課（√）；實(shí)驗(yàn)課（）；實(shí)習(xí)（）教學(xué)

時(shí)數(shù)3教學(xué)目的及要求掌握頻率特性的基本概念、物理意義及定義掌握頻率特性的圖示方法——幅相曲線圖及伯德圖掌握頻率特性圖的繪制（典型環(huán)節(jié)，開(kāi)環(huán)頻率特性）教學(xué)內(nèi)容提要時(shí)間

分配引言頻率響應(yīng)定義頻率分析法的特點(diǎn)本章內(nèi)容及要求頻率特性的物理意義仿真，分析與傳遞函數(shù)對(duì)比一般線性定常系統(tǒng)頻率特性定義及圖示方法幅頻特性相頻特性頻率特性的幅相曲線圖、伯德圖典型環(huán)節(jié)的頻率特性比例環(huán)節(jié)積分與微分環(huán)節(jié)慣性環(huán)節(jié)與一階微分振蕩環(huán)節(jié)與二階微分純滯后環(huán)節(jié)最小相位與非最小相位系統(tǒng)的頻率特性系統(tǒng)開(kāi)環(huán)頻率特性的繪制近似及精確的伯德圖0、1、2型系統(tǒng)的Nyquist圖0.50.50.40.61.0第23頁(yè)教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：頻率特性的定義、物理意義開(kāi)環(huán)頻率特性伯德圖的繪制開(kāi)環(huán)頻率特性Nyquist圖的繪制（0、1、2型系統(tǒng)）難點(diǎn)：頻率特性的物理意義及其與傳遞函數(shù)的關(guān)系最小相位與非最小相位系統(tǒng)的頻率特性最小相位系統(tǒng)的幅頻特性與相頻特性的對(duì)應(yīng)關(guān)系討論、練習(xí)、作業(yè)討論：頻率特性的物理意義如何理解頻率特性與傳遞函數(shù)的關(guān)系？最小相位系統(tǒng)為何幅頻與相頻特性存在對(duì)應(yīng)關(guān)系？習(xí)題：B5.4,B5.8,B5.9(c)教學(xué)手段電子教案及板書(shū)參考資料參考書(shū)1-5注：教案按授課次數(shù)填寫(xiě)，每次授課均應(yīng)填寫(xiě)一份。重復(fù)班授課可不另填寫(xiě)教案。第24頁(yè)四川大學(xué)教案【理、工科】周次第16周，第1次課備注章節(jié)

名稱(chēng)第五章頻率分析法（5.5,5.6）授課

方式理論課（√）；實(shí)驗(yàn)課（）；實(shí)習(xí)（）教學(xué)

時(shí)數(shù)3教學(xué)目的及要求掌握幅角原理（映射定理）及Nyquist頻率判據(jù)掌握穩(wěn)定裕度的