自动控制原理课程简介

自动控制专业主要课程全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：自动控制专业是一门涵盖了电气工程、计算机科学、机械工程等多个学科领域的综合性学科，旨在培养学生掌握自动控制原理和技术，能够设计、建模、分析和控制自动系统的能力。

在自动控制专业中，主要课程包括但不限于控制理论、信号处理、系统建模、传感器技术、机器人技术、工业自动化、数字控制系统等内容。

下面将详细介绍一些自动控制专业中的主要课程。

控制理论是自动控制专业的核心课程之一。

它主要介绍控制系统的基本概念、控制对象的数学建模方法以及各种控制方法和技术。

学生通过学习控制理论，可以掌握系统的稳定性、可控性、可观性等重要性能指标，进而设计合适的控制器来改善系统的性能。

控制理论的学习不仅对于理论研究有重要意义，而且对工程实践也具有重要的指导作用。

信号处理是自动控制专业中另一门重要的课程。

信号处理主要研究如何对模拟信号和数字信号进行采集、传输、处理和分析。

在自动控制领域中，信号处理技术被广泛应用于传感器数据的处理、控制信号的设计、系统状态的估计等方面。

学生通过学习信号处理可以掌握数字滤波、时域分析、频域分析等重要技术，为日后从事自动控制相关工作打下坚实基础。

系统建模是自动控制专业中的另一门重要课程。

系统建模主要介绍如何对实际控制系统进行建模和仿真。

学生通过学习系统建模可以了解系统结构、系统参数、系统动态特性等内容，为后续的系统分析和控制器设计提供基础。

系统建模是自动控制领域中非常重要的环节，通过系统建模可以深入理解系统的行为规律，为系统的优化和升级提供重要参考。

传感器技术是自动控制专业中一个新兴的课程。

传感器技术主要介绍各种传感器的工作原理、类型、应用场景以及传感器信号的采集和处理技术。

在自动控制领域中，传感器技术被广泛应用于工业自动化、智能仪器、智能家居等领域。

学生通过学习传感器技术可以了解各种传感器的特点和适用范围，为实际工程中的传感器选型和应用提供技术支持。

可编辑修改精选全文完整版《自动控制原理（经典部分）》课程实验教学大纲课程编号课程名称（中文）自动控制原理（经典部分）课程名称（英文）Theory of Automatic Control(classical)实验性质非独立设课课程属性专业基础适用专业自动化先修课程数学分析，高等代数，复变函数与积分变换，电路，模拟电子技术，数字电子技术总学时90 实验学时18 总学分 5制定单位信息与电气工程学院制定时间一、实验的性质、目的和任务《自动控制原理》课是自动化专业的专业基础课程，自动控制原理实验课程是一门理论验证型实验课程，结合自动控制理论课开设了一系列相应的实验，使学生理论与实践结合，更好的掌握控制理论。

通过实验，学生可以了解典型环节的特性、模拟方法及控制系统分析与校正方法，掌握离散控制系统组成原理、调试方法；使学生加深对控制理论的理解和认识，同时有助于培养学生分析问题和解决问题的工程综合能力，拓宽学生的专业面和知识面，为以后的深入学习与工作打下扎实的基础。

二、实验的基本内容与要求序号实验项目学时数内容与要求实验属性必开选开1 典型环节的时域响应2 （1）掌握自动控制原理实验箱的使用方法。

（2）学习用电路构成所需要的系统仿真模型(传递函数)。

（3）掌握典型环节模拟电路的研究方法，观测各种典型环节的阶跃响应曲线。

（4）通过对典型电路分析和实验，掌握系统数学模型的理论建模方法和实验测定法。

验证√2 典型系统瞬态响应和稳定性分析2 （1）掌握瞬态性能指标的测试技能。

（2）了解参数变化对系统瞬综合√态性能和稳定性的影响。

（3）研究二阶系统阻尼系数ξ和自然振荡频率ωn与系统结构之间的关系。

（4）按实验步骤绘出实验线路、标出原始数据，画出输出波形图。

3 线性系统的根轨迹分析2 （1）掌握绘制根轨迹的基本法则。

（2）掌握闭环主导极点的概念。

（3）了解闭环极点的分布与系统性能的关系。

综合√4 线性系统的频率响应分析2 （1）学习测量系统（或环节）频率特性曲线的方法和技能。

自动控制原理教案一、教材分析《自动控制原理》是自动化专业的一门基础课程，主要介绍自动控制原理的基本概念、基本原理和基本方法。

通过学习本课程，学生能够掌握自动控制系统的基本知识，了解自动控制原理在工程实践中的应用，并具备设计和分析自动控制系统的能力。

本教材主要包括以下内容：一、自动控制系统的基本概念和基本原理；二、控制系统的数学模型；三、时域分析方法；四、频域分析方法；五、稳定性分析与设计；六、校正与补偿。

二、教学目标1. 理论目标：（1）了解自动控制系统的基本概念和基本原理；（2）掌握控制系统的数学模型表示方法；（3）掌握时域分析方法和频域分析方法；（4）掌握自动控制系统的稳定性分析与设计方法；（5）了解校正与补偿的基本方法。

2. 实践目标：（1）培养学生分析和设计自动控制系统的能力；（2）培养学生运用自动控制原理解决实际问题的能力；（3）培养学生团队协作和沟通能力。

三、教学重点与难点1. 教学重点：（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表示方法；（3）时域分析方法和频域分析方法。

2. 教学难点：（1）自动控制系统的稳定性分析与设计方法；（2）校正与补偿的基本方法。

四、教学内容与教学方法1. 教学内容：第一章自动控制系统基本概念1.1 自动控制系统的定义和分类1.2 自动控制系统的基本组成1.3 自动控制系统的特点第二章自动控制系统数学模型2.1 自动控制系统的数学模型表示2.2 控制系统的状态方程表示2.3 控制系统的传递函数表示第三章时域分析方法3.1 系统的时域响应3.2 时域性能指标3.3 时域分析的基本方法第四章频域分析方法4.1 复频域的基本概念4.2 频域性能指标4.3 常用频域分析方法第五章稳定性分析与设计5.1 稳定性的基本概念5.2 稳定性的判据5.3 稳定性的设计方法第六章校正与补偿6.1 校正与补偿的基本概念6.2 控制系统的传感器6.3 控制系统的执行器6.4 控制系统的校正与补偿方法2. 教学方法：（1）理论教学：讲授自动控制原理的基本概念、基本原理和基本方法；（2）案例分析：通过实例分析和讨论，加深学生对自动控制原理的理解；（3）实验设计：设计实际的控制系统，通过实验验证和巩固所学的知识；（4）讨论与互动：鼓励学生积极参与课堂讨论和互动，提高学生的思维能力和团队合作能力。

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。

三、教学学时分配表四、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。

北航自动化课程北航自动化课程是北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院开设的一门专业课程。

该课程旨在培养学生对自动化领域的基本理论和实践能力，使其具备分析和解决自动化问题的能力。

课程名称：自动控制原理一、课程简介自动控制原理是北航自动化专业的核心课程之一，主要介绍自动控制系统的基本理论和方法。

通过学习本课程，学生将掌握自动控制系统的基本概念、数学模型、稳定性分析、性能指标以及常见的控制策略和设计方法。

二、课程目标1. 理论目标：1.1 掌握自动控制系统的基本概念和基本原理；1.2 熟悉自动控制系统的数学模型建立方法；1.3 理解自动控制系统的稳定性分析和性能指标；1.4 熟悉常见的控制策略和设计方法。

2. 实践目标：2.1 能够利用MATLAB等工具进行自动控制系统的摹拟仿真；2.2 具备设计和调试简单自动控制系统的能力；2.3 能够分析和解决自动控制系统中的实际问题。

三、课程大纲1. 自动控制系统基本概念1.1 控制系统的定义和分类1.2 控制系统的组成和基本特性1.3 控制系统的数学模型2. 系统稳定性分析2.1 稳定性的概念和判据2.2 时域分析方法2.3 频域分析方法3. 控制系统性能指标3.1 响应时间、超调量和稳态误差 3.2 频率响应和幅频特性3.3 控制系统的性能评价指标4. 控制系统的设计方法4.1 传递函数法4.2 根轨迹法4.3 频率响应法4.4 状态空间法5. 常见的控制策略5.1 比例控制5.2 比例-积分控制5.3 比例-微分控制5.4 PID控制5.5 其他高级控制策略四、教学方法本课程采用理论教学与实践相结合的教学方法。

理论教学主要通过课堂讲授和案例分析进行，实践教学主要通过实验操作和仿真实践进行。

五、考核方式1. 平时成绩占比：30%包括课堂表现、作业完成情况、实验报告等。

2. 期中考试占比：30%考察学生对课程内容的理解和应用能力。

3. 期末考试占比：40%考察学生对课程整体知识的掌握和综合应用能力。

《自动控制原理》课程教学大纲课程编号：0806303001课程名称：自动控制原理英文名称：Theory of Automatic Control课程类型:：专业基础必修课总学时：72 讲课学时：64 实验学时：8学时：72学分：4.5适用对象：自动化专业先修课程：电路原理、数字电子技术、模拟电子技术一、课程性质、目的和任务本课程为自动化专业的主要专业基础课程之一，目的是使学生掌握控制系统数学模型的建立和系统性能分析、设计的方法，培养学生分析和设计自动控制系统性能的基本能力，以及分析问题、解决问题的能力和自学能力。

为学生学习后续课程打下基础。

二、教学基本要求本课程采用时域法、根轨迹法和频率特性法对自动控制系统的性能进行分析和设计，学完本课程应达到以下基本要求：1．熟悉建立系统数学模型的方法。

熟悉用拉氏变换解线性微分方程的基本方法。

掌握求系统传递函数、动态结构图建立和简化的方法。

2．熟悉运用时域分析法分析系统性能的方法。

掌握典型二阶系统的单位阶跃响应以及性能指标的求取。

掌握用劳斯代数稳定判据判断系统的稳定性的方法。

掌握求系统的稳态误差及误差系数的方法。

3．熟悉用根轨迹分析法分析控制系统性能的方法。

了解根据系统开环传递函数的零、极点分布绘制闭环系统的根轨迹图的基本方法。

根据根轨迹图分析控制系统的性能。

了解开环零、极点对系统性能的影响。

4．用频率分析法分析控制系统的性能熟悉典型环节频率特性的求取以及频率特性曲线的绘制，掌握开环系统频率特性曲线的绘制。

了解根据开环频率特性曲线分析闭环系统性能的方法。

熟悉用奈氏稳定判据判断系统稳定性的方法5．熟悉控制系统性能的设计与校正的方法。

掌握串联超前校正、串联滞后校正的校正装置参数的设计。

了解串联滞后—超前校正的校正装置参数的设计。

三、教学内容及要求（一）自动控制系统的基本概念了解自动控制原理的主要任务以及研究对象，熟悉自动控制系统的基本结构，自动控制系统的类型，对控制系统的基本要求，自动控制原理课程的主要内容：1．自动控制与自动控制系统2．自动控制系统的分类3．对控制系统的性能要求4．自动控制理论发展简述（二）自动控制系统的数学模型熟悉系统微分方程的建立，拉氏变换及其应用。

《自动控制原理》课程教学大纲Principles of Automatic Control System课程编号：2000081适用专业：电气工程与自动化学时数：40 学分数：2.5执笔者：邱瑞昌王艳编写日期：2002.5一、课程的性质与目的概要：随着生产和科学技术的发展，自动控制技术在国民经济和国防建设中所起的作用越来越大。

自动控制技术的应用不仅使生产过程实现了自动化，极大的提高了劳动生产率和产品质量，改善了劳动条件，并且在人类探索新能源，发展空间技术和改善人民物质生活都起着极为重要的作用课程性质：自动控制原理是电气工程与自动化专业的技术基础课（专业基础平台课），是必修课，是以原理为主的理论性课程；主要讲述自动控制原理与控制系统设计、实验等内容。

根据自动控制技术发展的不同阶段，自动控制原来可分为古典控制理论和现代控制理论两大部分。

古典控制理论的主要内容是以传递函数为基础，研究单输入单输出一类自动控制系统的分析和设计问题。

这些理论研究较早，现在已经比较成熟。

并且在工程实践中得到了广泛的应用。

现代控制论是60年代在古典控制论的基础上，随着科学技术的发展和工程实践的需要而迅速发展起来的。

其内容主要以状态空间法为基础，研究多输入多输出、变参数、非线性、高精度、高效能等控制系统的分析与设计问题。

最优控制、最佳滤波、系统辩识、自适应控制等理论都是这一领域研究的主要课题。

特别是近年来由于电子计算机技术和现代应用数学研究的迅速发展，使现代控制理论又在研究庞大的系统工程的大系统理论和模仿人类智能活动的智能控制、生物控制、模糊控制等方面有了重大进展。

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。

《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。

自动控制原理课件全套教程目录一、基本概念与术语 (3)1.1 自动控制的基本概念 (5)1.2 自动控制系统的组成 (6)1.3 自动控制系统的分类 (7)二、控制系统的数学模型 (8)2.1 系统微分方程的建立 (10)2.2 系统传递函数的推导 (11)2.3 系统的频率特性 (12)三、控制系统的时域分析 (13)3.1 系统的稳定性分析 (15)3.2 系统的动态性能分析 (15)四、控制系统的频域分析 (17)4.1 频率特性的图形表示 (19)4.2 频率特性的性能分析 (19)4.3 系统的稳定性判定 (21)五、控制系统的校正与设计 (22)5.1 系统的静态校正 (23)5.2 系统的动态校正 (25)5.3 控制系统的工程设计方法 (27)六、控制系统仿真与计算机辅助设计 (29)6.1 控制系统仿真概述 (31)6.2 仿真软件的应用 (32)6.3 计算机辅助设计在控制系统中的应用 (34)七、经典控制理论及应用 (36)7.1 串联校正与并联校正 (37)7.2 比例、积分、微分控制器 (38)7.3 控制系统的工程实现 (39)八、现代控制理论简介 (41)8.1 最优控制理论 (42)8.2 线性系统理论 (44)8.3 非线性系统理论 (45)九、控制系统的应用与实例分析 (47)9.1 工业自动化中的控制系统应用 (49)9.2 交通运输中的控制系统应用 (50)9.3 生物医学工程中的控制系统应用 (52)十、课程总结与展望 (54)10.1 课程内容回顾 (54)10.2 自动控制技术的发展趋势 (56)10.3 个人学习与发展建议 (57)一、基本概念与术语在自动化工程领域，自动控制原理是研究如何实现系统的自动化运行和远程监控的科学。

为了更好地理解这一领域，我们需要先明确一些基本概念和术语。

自动控制系统：自动控制系统是一种能够实现对生产过程或设备进行自动调节和控制的网络系统。

《自动控制理论A》课程教学大纲课程名称：自动控制理论A英文名称：Automatic Control Theory A课程代码：190807439学分/学时：3.5学分60学时（其中理论52学时、实验8学时）开课学期：第4学期适用专业：自动化专业先修课程：大学物理、电路分析基础、模拟电子技术等后续课程：自动化专业综合设计、自动化专业生产实习、自动化专业毕业设计等课程负责人：开课单位：电气与电子信息学院一、课程性质和课程目标1.课程性质自动控制理论是自动化、轨道交通信号与控制、电气工程及其自动化等专业的一门重要的专业基础必修课。

通过本课程学习，使学生掌握自动控制理论的基本知识，具备应用控制的思想分析问题的意识，能够利用自动控制理论的相关知识分析、设计实际控制系统的能力，为后续控制类专业课程打下重要的基础。

2.课程目标课程目标1：掌握系统数学模型的建立方法。

课程目标2：掌握模拟控制系统分析的时域法、根轨迹法、频域法，离散控制系统的分析方法，掌握每种方法下对系统稳定性、准确性、快速性指标的计算。

课程目标3：了解PID控制规律，掌握控制系统校正的串联超前、滞后、滞后-超前等手段，改善控制系统性能指标。

课程目标4：通过使用MA TLAB/SIMULINK仿真平台结合控制理论演示控制系统搭建与分析，掌握仿真平台分析控制系统的手段，拓展学生对控制理论的自我研究与探索。

课程目标5：能根据提供的实验设备，搭建实验对象，在实验中验证控制系统分析的不同方法，通过调节调节器，改善系统性能指标并能对实验数据进行分析和解释，得出有效结论。

二、课程目标与毕业要求指标点的对应关系三、教学内容、教学方式（环节）与课程目标的关系四、教学方法及手段本课程以课堂讲授为主，结合实验和作业共同实施，辅以自学。

1. 课堂讲授(1) 采用多媒体教学与板书教学相结合，以老师讲授为主，并辅以课堂讨论、多媒体演示等教学手段，提高课堂教学信息量，增强学生的学习积极性和主动性。