自动控制原理：集中与分布参数系统解析

"这篇资料是关于自动控制原理的课程介绍，涵盖了集中参数系统和分布参数系统的概念，并提到了一些经典的自动控制理论教材和课程安排。课程内容包括绪论、数学模型、时域分析、频域分析、校正方法、离散控制系统以及状态空间分析设计。" 在自动控制领域，集中参数系统和分布参数系统是两种基本的控制系统类型。集中参数系统是指系统中的变量仅依赖于时间，其动态数学模型通常由常微分方程描述。这样的系统在分析和设计时相对简单，因为我们可以利用解析或数值方法解决这些微分方程。然而，分布参数系统则更为复杂，不仅变量与时间有关，还与空间位置有关，其模型通常表现为偏微分方程。在实际工程中，许多系统具有分布参数特性，例如大型的蒸馏设备，温度会随空间位置的变化而变化。由于偏微分方程的求解复杂，通常会在允许的误差范围内将这些系统近似为集中参数系统，便于用微分方程进行分析。 自动控制原理这门课程，如华中科技大学控制系的樊慧津教授所讲授的，会深入探讨这些主题。课程内容包括绪论，其中定义了自动控制的基本概念，如被控对象、控制装置和自控系统，并介绍了自动控制理论的发展历程和控制系统的基本要求。此外，课程还会涉及控制系统的数学模型，包括如何建立线性系统的时域和频域分析模型，以及如何通过线性系统的校正方法改善系统性能。线性离散控制系统，即采样系统分析，也是课程的重要部分，它研究了离散时间系统的行为。最后，状态空间分析设计方法允许我们从不同的视角理解和设计控制系统。 课程参考了多本教材，包括王敏和秦肖臻合著的《自动控制原理》、孙德宝主编的同名书籍、胡寿松主编的第三版《自动控制原理》，以及王划一主编的《自动控制原理》。这些教材提供了丰富的理论基础和实例解析，有助于学生深入理解自动控制的各个方面。 课程还包含了实验安排，旨在通过实践操作强化理论学习。实验分布在不同的学期周次，针对不同的班级有不同的时间安排。实验内容可能涵盖控制系统的设计、建模和性能评估，以帮助学生将理论知识应用于实际问题。 自动控制原理是一门综合性强、理论与实践并重的课程，对于理解和应用自动化技术在各个领域的关键作用至关重要。无论是工业生产、航空航天还是新兴的高科技领域，掌握自动控制原理的知识都是至关重要的。