自动控制工程基础：电气系统微分方程与控制原理

"该课程是关于自动控制工程原理的，主要讲解了电气系统的微分方程，特别是无源电路网络的分析，强调了输入输出的隔离，并提到了一系列相关教材和参考资料，以及前后课程的关系。课程内容涵盖自动控制理论的基础知识，如控制系统的基本概念、工作原理、控制系统的分类和基本要求，并通过实例分析加深理解。" 在自动控制工程领域，理解和建立电气系统的微分方程至关重要。无源电路网络是由电阻、电容、电感等元件构成的电路，这些元件之间的关系可以通过基尔霍夫电流定律和电压定律，以及欧姆定律来描述。当对电路进行简化后，可以得到描述电流和电压之间动态关系的微分方程。例如，在一个简单的电路中，电流i1(t), i2(t), i3(t)分别通过电阻R1和R2，与电容C连接，它们共同决定了电路上的电压ui(t)和uo(t)的变化。 输入输出的隔离是控制系统设计中的重要概念，它意味着前级输出（输入信号）不会受到输入电流的影响，后级输入（输出信号）也不会受到输出电流的影响。这种设计可以确保系统的稳定性，并减少外部干扰对系统性能的影响。 课程推荐了多本教材，如《控制工程基础》、《自动控制原理》等，这些书籍涵盖了从基础理论到现代控制理论的广泛内容。此外，学习此课程需要一定的先修知识，包括高等数学、工程数学、电路理论等，而后续课程则可能涉及现代控制理论和计算机控制系统。 在学习方法上，建议学生不仅要复习和综合运用已学知识，还要注重实际问题的解决，理解物理概念，并通过多看参考书和做习题来巩固学习。课程中的实例分析，如离心式飞球调速器和恒温箱温度自动控制系统，可以帮助学生更好地理解自动控制系统的运作机制，包括反馈控制的基本原理、偏差计算和纠正。 自动控制系统的工作原理是通过测量受控对象的状态，与期望状态（给定值）进行比较，形成偏差，然后通过控制器调整控制量，以减小或消除这个偏差。开环控制系统不包含反馈回路，而闭环控制系统则有反馈机制，能够根据系统实际输出调整控制信号，以达到预期的控制效果。 这门课程旨在深入理解自动控制系统的理论基础，掌握控制工程的基本概念和分析方法，并通过实践应用提升问题解决能力。