自动控制原理学习要求-负反馈与系统分析

"自动控制原理教学资料，包括课程性质、目的、任务及教学基本要求，涉及负反馈控制原理、控制系统建模、时域分析、根轨迹法、频率特性法等核心知识点，适合电气工程及其自动化专业学生学习。" 《自动控制原理》是电气工程及其自动化专业的一门关键基础课程，旨在教授学生负反馈控制系统的理论和实践，以及如何建立和分析控制系统的数学模型。课程通过时域、根轨迹和频率特性等方法来研究系统的性能分析与设计。 1. 负反馈控制原理：学生需掌握负反馈的基本概念，理解其在控制系统中的作用，能够分析负反馈控制系统的动态行为，并能绘制相应的控制系统框图。此外，还需要了解控制系统的基本组成和分类。 2. 控制系统数学模型：学习使用拉普拉斯变换求解线性系统的微分方程，掌握传递函数和动态结构图的建立与简化。这些工具对于理解和设计控制系统至关重要。 3. 时域分析法：重点在于掌握典型二阶系统的单位阶跃响应及其性能指标，如上升时间、超调量和调节时间等。同时，学生需要学会应用劳斯判据判断系统的稳定性，并计算稳态误差及误差系数。 4. 根轨迹分析法：学习根据开环传递函数的零极点分布绘制根轨迹图，并通过根轨迹分析系统性能。了解开环零极点分布对系统性能的影响，这有助于优化系统设计。 5. 频率分析法：熟悉典型环节的频率特性，绘制系统开环对数频率特性曲线和极坐标曲线，用奈奎斯特稳定判据判断系统的稳定性，并计算稳定裕度，以评估系统的稳定性与性能。 6. 控制系统校正：初步接触串联超前校正和串联滞后校正的设计原理和方法，这些都是改善系统性能的重要手段。 7. 非线性控制系统：了解非线性控制系统的特性，包括常见的非线性特性，以及使用描述函数进行非线性系统分析的基础知识。 本课程的教学目标是培养学生的分析和设计能力，以便他们能够应对后续专业课程中对自动控制理论的需求。通过56个讲课学时和8个上机学时的学习，学生将具备扎实的理论基础和实践技能，能有效地分析和设计自动控制系统。