自动控制理论教学大纲(2014年秋季)

《自动控制理论》课程设计教学大纲总学时：1周适应专业：自动化、电气工程及其自动化开课系：自动化执笔人：一、课程设计的目的和基本要求通过学习系统设计及校正的基本方法，使学生对《自动控制理论》课程的内容有一个全面的系统的认识，并运用综合知识完成对实际系统的设计，使系统性能指标达到设计要求。

课程设计的基本要求是：1、巩固和加深对系统的理解，提高综合运用本课程及相关课程所学知识的能力。

2、培养学生选用参考书，查阅手册及文献资料的能力。

培养独立思考，深入研究，分析问题、解决问题的能力。

3、通过实际系统的分析设计与调试，掌握系统设计及校正的基本方法。

4、能够按要求编写课程设计报告书，能正确阐述和分析设计结果。

5、通过课程设计，培养学生严谨的科学态度，严肃认真的工作作风和团队协作精神。

6、学习MATLAB编程语言，熟悉simulink软件包。

二、课程设计的主要内容根据具体情况和要求可在下列内容中选择1－2项1、利用频域法进行设计。

2、利用根轨迹法进行设计。

3、利用状态空间法设计。

三、课程设计的考核办法与评分方法课程设计平时考核与课程设计报告书相结合进行考核，其中课程设计报告占50％，上机操作30%，平时考核占20％。

《自动控制理论》课程设计指导书（自动化系）位置随动系统串联校正2009年12月摘要随动系统是指系统的输出以一定的精度和速度跟踪输入的自动控制系统，并且输入量是随机的，不可预知的，主要解决有一定精度的位置跟随问题，如数控机床的刀具给进和工作台的定位控制，工业机器人的工作动作，导弹制导、火炮瞄准等。

在现代计算机集成制造系统（CIMC）、柔性制造系统（FMS）等领域，位置随动系统得到越来越广泛的应用。

位置随动系统要求输出量准确跟随给定量的变化，输出响应的快速性、灵活性和准确性为位置随动系统的主要特征。

本次课程设计以位置随动系统为例，研究控制系统的串联校正方法，并对位置随动系统校正前后的性能进行分析。

关键词：随动系统串联校正相角裕度幅值裕度超调量调节时间目录1 位置随动系统 (1)1.1 位置随动系统工作原理 (1)1.2 各部分传递函数 (1)1.3 位置随动系统结构 (4)1.4系统MATLAB建模 (4)1.5校正前系统仿真 (5)2 系统校正 (7)2.1 校正网络设计 (7)2.2 校正后系统仿真 (8)3 校正前后性能比较 (10)3.1 频域分析 (10)3.2 时域分析 (10)4 总结及体会 (12)参考文献 (13)1 位置随动系统1.1 位置随动系统工作原理位置随动系统通常由测量元件、放大元件、伺服电动机、测速发电机、齿轮系及绳轮等组成，采用负反馈控制原理工作，其原理图如图1所示。

《自动控制原理》课程教学大纲课程名称：Automatic Control Theory课程类型：学科基础课学 时：80学时 理论学时：74 实验学时：6学 分：5适用对象：自动化、测控技术与仪器专业本科一、课程的性质、目的和任务本课程是自动化及测控技术与仪器专业的学科基础课。

本课程的学习任务要求学生掌握经典控制论的基本概念、基本原理和基本方法。

目的在于使学生掌握控制理论基本概念的基础上，具备对系统进行定性分析、定量估算和动态仿真能力，为专业课学习和工程实践打下必要的基础。

先修课程：《高等数学》、《复变函数》、《电路》、《模拟电子技术》。

二、教学基本要求1 熟练掌握线性定常连续系统建模方法及各类数学模型之间的相互转换；2 熟练掌握线性定常连续系统的分析方法(包括时域分析法、根轨迹法和频率法），并能够利用这些方法分析系统的稳定性、动态性能和稳态性能；3 掌握线性定常连续系统的串联校正法，了解反馈校正和复合校正基本原理；4掌握线性定常离散系统的数学描述及分析方法。

三、课程内容及学时分配1 概述 （2学时）2 控制系统数学模型（8学时）（1）时域数学模型（2）复域数学模型（3）结构图与信号流图（4）闭环传递函数3 控制系统时域分析（14学时）（1）时域性能指标（2）一阶系统时域分析（3）二阶系统时域分析（4）高阶系统时域分析（5）线性系统稳定性分析（6）线性系统稳态误差计算（7）顺馈控制的误差分析4 控制系统根轨迹分析（8学时）（1）根轨迹法的基本概念（2）根轨迹的绘制法则（3）零度根轨迹（4）参数根轨迹（5）系统性能分析5 控制系统频域分析（16学时）（1）频率特性概念（2）典型环节频率特性（3）开环系统频率特性绘制（4）频域稳定判据（5）稳定裕度（6）闭环频域性能6 线性系统校正方法（6学时）（1）系统的设计与校正（2）常用校正装置及其特性（3）串联校正（4）反馈校正7 离散系统分析（10学时）（1）离散系统基本概念（2）信号的采样与保持（3）z变换理论（4）离散系统数学模型（5）稳定性与稳态误差（6）动态性能分析8 非线性系统分析（10学时）（1）非线性控制系统概述（2）常见非线性特性及其对系统运动的影响（3）相平面法（4）描述函数分析法四、实验教学内容及要求模拟实验2学时：①典型环节模拟 ②*一阶、二阶系统分析上机实验4学时：①系统建模与时域分析 ②根轨迹与频域分析 ③*线性定常系统校正 五、教材及参考书教材：《自动控制原理》 李友善 主编 国防出版社出版《自动控制原理》 胡寿松 主编 科学出版社出版参考书目：《自动控制原理习题集》 胡寿松 主编 科学出版社出版《自动控制原理300题》 李友善等 主编 国防出版社出版《现代控制工程》（第三版）卢伯英等译电子工业出版社出版《自动控制原理讲义》（上） 自编大纲制定：宋雪玲大纲审定：刘朝英制定日期：2005年4月《自动控制原理》课程教学大纲课程名称：Automatic Control Theory课程类型：学科基础课 理论学时：40 实验学时：8学 时：48学时学 分：3适用对象：工业工程专业本科一、课程的性质、目的和任务本课程是工业工程专业的学科基础课。

《自动控制原理》课程教学大纲1.教学目的及任务：《自动控制原理》课程是自动化、测控技术及仪器、电子信息工程及通信工程等相关专业的平台课。

通过本课程的教学（讲课、实验和习题课），使学生了解自动控制系统的组成、特点及专业术语，学习并掌握古典控制理论的基本分析、设计方法，为后续的理论课程和专业课程的学习打下坚实的理论基础。

培养学生的独立思考能力和实践能力，使学生成为有思想、会学习、能创新的新一代高素质创新型的人才。

通过课堂教学环节与实践教学环节相结合，强化学生对基本概念、基本理论、基本方法的理解和掌握：要求学生掌握控制系统的数学模型的建立方法，了解控制系统的基本校正方案，并掌握对各种控制系统的性能进行分析的基本方法。

同时结合本课程特点，培养学生的学习和创造能力。

2.教学内容的结构：1.基本知识模块（4学时）2.数学模型的建立与求解模块 (10学时)3.线性连续系统的时域分析模块（24学时，其中包含4学时的实验）4.线性连续系统的频域分析与设计模块（24学时，其中包含4学时的实验）5.非线性系统分析模块（10学时，其中包含2学时的实验）6.线性离散系统综述模块（8学时，其中包含2学时的实验）注:上述6个知识模块是按照自动化专业的计划（80学时，其中包含12学时的实验）设计的，其中1、2、3模块是必须按先后顺序选择的，后面几个模块则可以针对不同专业不同学时的需求，任意选用。

3.模块或单元教学目标与任务：1)自动控制系统的基本概念(对应教材的第1章)⑴了解自动控制系统的基本结构和特点及其工作原理；⑵了解闭环控制系统的组成和基本环节；⑶掌握反馈控制系统的基本要求——稳定性、暂态和稳态性能指标——的基本定义；⑷学会分析自动控制系统的类型及本质特征。

2)自动控制系统的数学模型(对应教材的第2章)⑴简单物理系统的微分方程和传递函数的列写及计算；⑵非线性模型的线性化方法；⑶方块图和信号流图的变换与化简；⑷开环传递函数与闭环传递函数的推导和计算。

完整版自动控制原理教学大纲一、基本信息1.课程名称：自动控制原理2.学时：48学时3.学分：3学分二、课程目标本课程的目标是让学生掌握自动控制的基本概念、原理和方法，了解常见的控制系统的设计与分析，并具备解决工程实际问题的基本能力。

三、课程内容1.自动控制概述-自动控制的定义与发展-自动控制系统的基本组成-自动控制系统的分类与应用2.信号与系统-信号的分类与表示-基本信号的性质与处理方法-系统的数学描述-系统的时域与频域分析3.闭环控制系统-闭环控制系统的定义与特点-闭环系统的数学模型-闭环系统的性能指标与评价方法-闭环系统的稳定性与稳态误差-常见的闭环控制器设计方法4.开环控制系统-开环控制系统的定义与特点-开环系统的数学模型-开环系统的稳定性与稳态误差-常见的开环控制器设计方法5.联立方程与传递函数-多变量系统的联立方程-传递函数的定义与性质-多输入多输出系统的传递函数表示方法6.系统的时域性能指标-响应的时间特性-系统的稳态误差分析-超调量与振荡周期-系统的阻尼比与自然频率7.根轨迹法与频率法-根轨迹法的基本原理与应用-频率法的基本原理与应用-根轨迹法与频率法的综合应用8.PID控制器与系统校正-PID控制器的定义与结构-PID控制器的参数调节方法-系统的校正与补偿四、教学方法1.理论讲授：通过课堂教学向学生传授自动控制的基本概念、原理和方法。

2.实例演示：通过实例演示，帮助学生理解和应用所学的知识。

3.实验操作：安排实验操作，培养学生的实际动手能力和问题解决能力。

4.讨论与交流：鼓励学生进行讨论与交流，加深对自动控制原理的理解。

五、评价方式1.平时表现：包括出勤情况、课堂参与度等。

2.作业与实验报告：要求学生按时完成作业和实验，并提交相应的报告。

3.期中考试：进行一次期中考试，考察学生对自动控制原理的掌握程度。

4.期末考试：进行一次期末考试，考察学生对整个课程的综合理解和应用能力。

六、参考教材1.《自动控制原理教程》（第五版），胡寿松，清华大学出版社2.《自动控制原理》（第八版），奚振中，高等教育出版社3.《自动控制原理与应用》（第九版），朱小丹，机械工业出版社七、备注根据实际教学进度和学生背景，可适当调整课程内容、教学方法和评价方式。

《自动控制理论》课程教学大纲课程名称：自动控制理论课程编码：52310507学时：72 学分：4开课学期：4课程类别：学科平台课程课程性质：必修适用专业：自动化、电气工程及其自动化、测控技术与仪器先修课程：高等数学、线性代数、复变函数与积分变换、电路、模拟电子技术、数字电子技术、电机与拖动一、课程的性质、目的与任务该课程是自动化专业、测控技术与仪器专业和电气工程及其自动化专业的主要专业基础课，在技术基础课和专业课之间发挥承上启下的桥梁纽带作用，其目的是为后续专业课程奠定自动控制方面的理论基础，其任务主要是学习自动控制的基本概念和控制系统的建模方法，掌握控制系统的时域分析法、根轨迹法、频域分析法以及校正设计方法、线性离散系统分析方法等内容。

二、教学内容及基本要求第一章自动控制的一般概念教学目的和要求：掌握自动控制的一些基本概念和反馈控制的基本原理。

教学难点和重点：反馈控制的基本原理。

教学方法和手段：课堂讲授；课件演示。

第一节自动控制的基本原理和方式 1 学时第二节自动控制系统的分类0.5 学时第三节对自动控制系统的基本要求0.5 学时复习与作业要求：掌握考核知识点。

考核知识点：自动控制和自动控制系统的概念；反馈控制系统的基本组成结构；负反馈控制的基本原理；自动控制的基本方式；自动控制系统的基本类别；对自动控制系统的性能要求。

第二章控制系统的数学模型教学目的和要求：充分理解数学模型的概念，重点掌握微分方程和传递函数的求取方法、动态结构图和信号流图的绘制方法；学会动态结构图的等效变换方法和梅逊公式的应用方法。

教学重点和难点：动态结构图的等效变换和梅逊公式教学方法与手段：课堂讲授；课件演示；实验；习题课。

第一节拉普拉斯变换（选讲）第二节控制系统的时域数学模型2学时第三节控制系统的复域数学模型2学时第四节控制系统的结构图和信号流图4学时复习与作业要求：掌握考核知识点，通过习题熟练掌握传递函数的求取、结构图和信号流图的绘制、梅逊公式的应用方法。

《自动控制原理》教学大纲预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制《自动控制原理》课程教学大纲学时：40适用专业：机械设计及其自动化及其相关专业一、课程的性质与任务课程性质：本课程是机械专业的专业理论课程。

课程任务：详细讲解采用频率特性法和时域法分析系统的一般方法，要求能初步具体应用；简单介绍根轨迹分析方法，非线性系统分析方法和采样控制系统的基本分析方法，使学生初步了解；探讨频率特性法设计控制系统的基本思路。

前导课程：《复变函数与积分变换》、《电路理论》、《模拟电子技术》、《数字电子》、《电机拖动基础》后续课程：《机电传动》、《现代控制理论》二、教学内容及其基本要求教学基本内容：自动控制理论课程是具有一般方法论特点的技术基础课，重点在于学习反馈控制系统的基本理论及基本方法，而应用其理论及方法去分析和设计控制系统则是后续课程如自动控制系统、计算机控制技术等的任务。

但是自动控制理论又是直接为解决实际控制系统提供理论和方法的课程，因此，必须适当地结合实际，要用实践的观点对待控制理论。

自动控制理论主要讨论反馈控制系统的基本原理与基本方法，在初步建立控制系统数学模型的基础上，分别应用时域法、根轨迹法和频率特性法等不同的方法，分析控制系统的一般性能，如稳定性（稳）、稳态误差（准）、动态特性（快）、稳定裕度等，并介绍控制系统设计和应用的初步知识，同时讨论非线性系统和采样控制系统的一般基础。

教学基本要求：熟练掌握采用频率特性法和时域法分析系统的一般方法，并能具体应用；了解根轨迹分析方法，了解非线性系统分析方法的特殊性；掌握采样控制系统的基本分析方法，掌握频率特性法设计系统的基本思路。

三、教学条件1．场地条件：多媒体教室、实训教室；2．设备要求：各主要汽车电控与电器系统实物、实车、拆装工作台、拆装设备、汽车专用万用表、汽车专用示波器等。

四、教学内容及学时安排本课程总学时为40。

自动控制原理教学大纲
教务处
一、课程性质
《自动控制原理》是一门培养学生自动控制系统分析设计能力的主干技术基础课,主要讲授自动控制系统基本知识、基本理论和基本方法,在自动化专业培养计划中,它起到由基础理论课向专业课过渡的承上启下的作用。

自动控制技术是现代化技术中重要的方面,主要讲述现代自动控制技术的基本原理与结构模型,自动控制系统的分析方法与设计方法使学生具备自动化控制的基础理论知识以及实践能力。

二、课程目标
(一)掌握自动控制的定义、组成、基本控制方式、特点及基本
要求。

(二)掌握拉普拉斯变换的概念和数学方法及定位。

(三)掌握控制系统时域分析法。

(四)掌握线性系统的稳定性分析和劳斯稳定判据。

(五)掌握线性系统稳态误差计算。

(六)掌握线性系统频率响应、频率特性和矫正方法。

三、参考学时
168学时
四、课程内容
五、教学实施建议
(一)教师在理论课的讲授过程中,力求对内容高度熟练,做到深
入浅出地讲解,引导学生逐步理解课程的重点和难点,让学生
掌握基本概念、基本理论和基本技术。

总结起来,在教学中使
用的讨论式教学、推演式教学、项目教学法、实验法、引导
教学法、情境教学法、理论联系实际的教学方法都收到了较
好的效果。

(二)注重现代教育技术手段的应用,合理地运用现代信息等手
段,可以提高教学效率、加速学生创新能力的培养。

具体做法
有使用多媒体教学、利用网络资源、使用仿真平台如MATLAB
软件的仿真实验,可以充分利用MATLAB软件的方便特性,很
直观的看到实验结果,验证课堂上学过的理论知识,节省实验
时间。

《自动控制原理》教学大纲一、课程的性质、地位与任务本课程是电力系统自动化技术专业的基础课程。

通过本课程的学习，使学生掌握自动控制的基础理论，并具有对简单连续系统进行定性分析、定量估算和初步设计的能力，学生将掌握自动控制系统分析与设计等方面的基本方法，如控制系统的时域分析法、根轨迹分析法、频域分析法、状态空间分析法、采样控制系统的分析等基本方法等。

本课程系统地阐述了自动控制科学和技术领域的基本概念和基本规律，介绍了自动控制技术从建模分析到应用设计的各种思想和方法，内容十分丰富。

通过自动控制理论的教学，应使学生全面系统地掌握自动控制技术领域的基本概念、基本规律和基本分析与设计方法，以便将来胜任实际工作，具有从事相关工程和技术工作的基本素质，同时具有一定的分析和解决有关自动控制实际问题的能力。

二、教学基本要求了解自动控制的概念、基本控制方式及特点、对控制系统性能的基本要求。

理解典型环节的传递函数、结构图化简或梅森公式以及控制系统传递函数的建立和表示方法，初步掌握小偏差线性化方法和通过机理分析建立数学模型的方法，以串联校正为主的根轨迹综合法，掌握常用校正装置及其作用。

熟悉暂态性能指标、劳思判据、稳态误差、终值定理和稳定性的概念以及利用这些概念对二阶系统性能的分析，初步了解高阶系统分析方法、主导极点的概念，能利用根轨迹对系统性能进行分析，熟悉偶极子的概念以及添加零极点对系统性能的影响。

频率特性的概念、开环系统频率特性Nyquist图和Bode图的画法和奈氏判据，了解绝对稳定系统、条件稳定系统、最小相位系统、非最小相位系统、稳定裕量、频指标的概念，以及频率特性与系统性能的关系。

基本校正方式和反馈校正的作用，掌握复合校正的概念和以串联校正为主的频率响应综合法。

四、教学内容与学时安排第一章自动控制系统的基本知识……4学时本章教学目的和要求：掌握自动控制系统组成结构和基本要素，理解自动控制的基本控制方式和对系统的性能要求，了解一些实际自动控制系统的控制原理。

《自动控制原理》课程教学大纲(一)课程教学目标自动控制理论是电子信息科学与技术专业的一门重要的专业基础课程。

通过自动控制理论的教学，应使学生全面系统地掌握自动控制技术领域的基本概念、基本规律和基本分析与设计方法，以便将来胜任实际工作，具有从事相关工程和技术工作的基本素质，同时具有一定的分析和解决有关自动控制实际问题的能力。

(二)课程的目的与任务通过本课程的学习，使学生掌握自动控制的基础理论，并具有对简单连续系统进行定性分析、定量估算和初步设计的能力，为专业课学习和参加控制工程实践打下必要的基础。

学生将掌握自动控制系统分析与设计等方面的基本方法，如控制系统的时域分析法、根轨迹分析法、频域分析法、状态空间分析法、采样控制系统的分析等基本方法等。

(三)理论教学的基本要求1、熟练掌握自动控制的概念、基本控制方式及特点、对控制系统性能的基本要求。

2、熟练掌握典型环节的传递函数、结构图化简或梅森公式以及控制系统传递函数的建立和表示方法，初步掌握小偏差线性化方法和通过机理分析建立数学模型的方法。

3、熟练掌握暂态性能指标、劳思判据、稳态误差、终值定理和稳定性的概念。

4、熟练掌握根轨迹的概念和绘制法则，并能利用根轨迹对系统性能进行分析，初步掌握偶极子的概念以及添加零极点对系统性能的影响。

5、熟练掌握频率特性的概念、开环系统频率特性Nyquist图和Bode图的画法和奈氏判据。

6、熟练掌握校正的基本概念、基本校正方式和反馈校正的作用，初步掌握复合校正的概念和以串联校正为主的频率响应综合法，了解以串联校正为主的根轨迹综合法，掌握常用校正装置及其作用。

(四)教学学时分配数章次各章名称总学时学时分配讲课实验上机课外小计一自动控制的一般概念22二自动控制系统的数学模型1212三时域分析法1414四根轨迹法1010五频率域方法1212六控制系统的校正1010七非线性系统分析1010八系统采样理论66总计7676(五)主要教学方法与媒体要求传统教学与多媒体教学相结合；matlab数学应用软件与相应的自动控制实验装置。

《自动控制原理》教学大纲一、课程名称：自动控制原理二、课程性质：专业基础课三、学时：51学时四、学分：3学分五、适用专业：自动化、电气工程及其自动化、机械工程及其自动化等六、先修课程：高等数学、线性代数、电路分析、信号与系统七、教学目标：1. 掌握自动控制系统的基本原理和基本概念，了解自动控制系统的历史发展和现状。

2. 熟练掌握控制系统的数学模型建立方法，包括微分方程、传递函数、状态空间等。

3. 熟练掌握控制系统的性能分析方法，包括频率响应法、根轨迹法、Nyquist法等。

4. 熟练掌握控制系统的设计方法，包括PID控制器设计、根轨迹法设计、状态反馈法设计等。

5. 熟练掌握控制系统的仿真和实验方法，包括MATLAB/Simulink仿真、实验室设备操作等。

6. 培养学生的创新能力和实际工程应用能力，为学生进一步学习相关专业课程和从事工程技术工作打下坚实的基础。

八、教学内容：1. 自动控制系统的基本概念和基本原理2. 控制系统的数学模型建立方法- 微分方程建模- 传递函数建模- 状态空间建模3. 控制系统的性能分析方法- 频率响应法- 根轨迹法- Nyquist法4. 控制系统的设计方法- PID控制器设计- 根轨迹法设计- 状态反馈法设计5. 控制系统的仿真和实验方法- MATLAB/Simulink仿真- 实验室设备操作6. 自动控制系统的应用实例九、教学方法：1. 采用讲授、讨论、案例分析等多种教学方法，注重理论与实际相结合。

2. 利用MATLAB/Simulink软件进行控制系统的仿真实验，提高学生的实践能力。

3. 通过课堂讨论、小组合作等方式，培养学生的团队协作能力和沟通能力。

十、考核方式：1. 平时成绩（30%）：包括课堂表现、作业、实验报告等。

2. 期中考试（20%）：测试学生对本学期所学内容的掌握程度。

3. 期末考试（50%）：测试学生对本课程全部内容的掌握程度。

《自动控制原理》教学大纲课程编号：10140093英文名称：Principles of Automatic Control学分：3学时：总学时56学时，其中理论40学时，实践16学时先修课程：大学物理、高等数学、信号与系统课程类别：专业方向课程授课对象：电子信息工程专业学生教学单位：数理信息学院修读学期：第5学期一、课程描述和目标本课程是电子信息工程专业的专业方向课，是一门理论性较强的课程。

通过本课程的学习，使学生掌握自动控制基本概念,基本规律及其物理本质的论述,了解和掌握所讲述的控制系统的基本分析和计算方法而不着重于理论的推导和证明。

同时促进大学生的信息意识、信息价值、信息道德与信息安全等信息素质观念的形成与发展，提高学生学习、研究和创新能力，以便更好地适应当今知识经济时代，满足信息社会的需要。

通过学习本课程，拟达到以下课程目标：课程目标1：提高学生科学素养，培养学生大国工匠精神，树立科技强国，敢于创新的信念。

课程目标2：培养学生掌握自动控制原理的基本知识，包括控制系统的数学模型，线性系统的时域分析法、根轨迹法、频域分析法，线性离散系统的分析与校正等相关知识。

课程目标3：培养学生运用自动控制原理知识分析和解决复杂问题的能力，同时通过原理学习，为进一步深入学习控制理论与应用奠定基础。

二、课程目标对毕业要求的支撑关系三、教学内容、基本要求与学时分配实验部分四、课程教学方法采用集中讲授法、讨论法、练习法、案例法等教学方式。

五、学业评价和课程考核课程考核采用过程性和结果性相结合的方式，总评成绩由平时成绩和期末考核两部分组六、教材与参考书（一）推荐教材1.《自动控制原理》，胡寿松主编，科学出版社，2013年07月版；2．《自动控制原理》，王建辉、顾树生主编，清华大学出版社，2014年04月版；3. 《自动控制原理》，刘胜主编，哈尔滨工程大学出版社，2015年02月版。

（二）参考资料1.《自动控制原理》，葛一楠、唐毅谦、喻晓红主编，清华大学出版社，2016年03月版；2.《自动控制原理》，王建辉，顾树生主编，清华大学出版社，2014年04月版。

《自动控制理论》课程教学大纲一、课程性质、目的和要求本课程是一门理论性很强、但应用范围很广的专业基础课。

它的重点在于学习自动控制系统的分析和系统综合设计的方法。

主要研究对象是线性定常单变量控制系统的基本理论和方法，介绍了经典控制理论的时域分析方法、频率特性法、根轨迹法，并对系统分析与设计作了充分的介绍。

为轮机管理专业、船电专业学生学好后续专业课《主机遥控》、《轮机自动化》奠定基础。

主要目的：培养学生1．掌握经典控制论中，线性定常连续、单输入单输出闭环控制系统的工作原理、分析和综合，掌握反馈控制原理的应用以及分析和设计的一般规律，使其具有分析和设计自动控制系统的初步能力，使学生对系统的认识上升到更高的层次。

2．了解控制系统中常用的检测装置，常用执行机构的工作原理，数学模型的建立过程，以及自控原理、经典控制论在当今的发展状况。

3．了解并掌握对系统的仿真，其中包括模拟仿真和数字仿真，使学生建立起仿真的概念，并灵活应用于解决实际问题，掌握用模拟和数字仿真方法来进行原理实验，获得仿真实验技能的基本训练。

二、课时分配本课程教学总时数为80学时，具体课时分配见课时分配表三、课程内容第一章：自动控制的一般概念主要内容：要求建立必要的基本概念：反馈、开环控制、闭环控制、控制器、被控对象；要求学生能根据控制系统工作原理图绘制方块图。

现场教学一：熟悉MATLAB软件操作系统第二章：控制系统的数学模型主要内容：对系统的讨论从定性到定量，建立起系统中各组成部分的数学模型：传递函数，并掌握自控原理中定量数学模型的表示法以及求一个自控系统的传递函数，并对非本质非线性的系统怎样进行线性化有一定的了解。

重点：准确掌握传递函数的概念，以及系统中开环传函和闭环传函的概念；怎样由一个系统的方框图求系统的闭环传递函数。

第三章：线性系统的时域分析法主要内容：了解对于线性定常连续系统的在时域上的分析的一般过程，典型输入信号的拉氏变换。

一阶系统的过渡过程，掌握二阶系统的过渡过程和高阶系统的过渡过程，控制系统的稳定性分析，以及控制系统稳态误差的计算方法。