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![胡寿松.自动控制原理简明教程[m]自控1](https://uimg.taocdn.com/91b59a0fe2bd960590c67779.webp)
自动控制原理-教案一、课程简介1.1 课程背景自动控制原理是工程技术和科学研究中的重要基础，广泛应用于工业、农业、医疗、航空航天等领域。
本课程旨在介绍自动控制的基本理论、方法和应用，使学生掌握自动控制系统的基本原理和设计方法，具备分析和解决自动控制问题的能力。
1.2 教学目标（1）理解自动控制的基本概念、原理和分类；（2）掌握线性系统的数学模型建立和求解方法；（3）熟悉系统的稳定性、瞬态和稳态性能分析；（4）学会设计简单的线性控制器；（5）了解自动控制技术的应用和发展趋势。
二、教学内容2.1 自动控制的基本概念（1）自动控制系统的定义和分类；（2）自动控制系统的组成和基本环节；（3）自动控制系统的性能指标。
2.2 线性系统的数学模型（1）连续时间线性系统的数学模型；（2）离散时间线性系统的数学模型；（3）系统的状态空间表示。
2.3 系统的稳定性分析（1）连续时间线性系统的稳定性；（2）离散时间线性系统的稳定性；（3）系统稳定性的判定方法。
2.4 系统的瞬态和稳态性能分析（1）连续时间线性系统的瞬态响应；（2）离散时间线性系统的瞬态响应；（3）系统的稳态性能分析。
2.5 控制器的设计方法（1）PID控制器的设计；（2）状态反馈控制器的设计；（3）观测器的设计。
三、教学方法3.1 讲授法通过课堂讲授，系统地介绍自动控制原理的基本概念、理论和方法。
3.2 案例分析法通过分析实际案例，使学生更好地理解自动控制系统的原理和应用。
3.3 实验法安排实验课程，让学生亲自动手进行实验，培养实际操作能力和问题解决能力。
3.4 讨论法组织学生进行课堂讨论，促进学生思考和交流，提高分析和解决问题的能力。
四、教学评估4.1 平时成绩包括课堂表现、作业完成情况、实验报告等，占总成绩的30%。
4.2 期中考试通过期中考试检验学生对自动控制原理的基本概念、理论和方法的掌握程度，占总成绩的30%。
4.3 期末考试通过期末考试全面评估学生对自动控制原理的掌握程度，占总成绩的40%。
第八章 非线性控制系统分析§8－1 非线性控制系统的基本概念§ §8 8－－2 典型非线性环节及其对系统的影响 §8－4 用描述函数法分析非线性系统§8－3 描述函数法主要内容1． 非线性系统的基本概念2． 典型非线性环节及其对系统的影响 3． 描述函数的基本概念及应用前提 4． 典型非线性特性的描述函数5. 用描述函数分析非线性系统的稳定性和自激振荡6、 非线性系统的简化重 点 与 难 点1．非线性系统的性质特点2．用描述函数分析非线性系统的稳定性3. 基于描述函数法计算系统自振参数4. 非线性系统的简化系统自振参数的计算与非线性与非线性系统的简化 重 点难 点点本章引言前述均为线性系统。
严格说来，任何一 个实际 控制系统，其元部件都或多或少的带有非线性，理想 的线性系统实际上不存在。
当能够采用小偏差法将非 线性系统线性化时，称为非本质性非线性，可以应用 线性理论；但还有一些元部件的特性不能采用小偏差 法进行线性化，则称为本质性非线性，如饱和特性、 继电特性等等。
这时不能采用线性理论进行研究，所 以只运用线性理论在工程上是不够的，还需研究分析 非线性理论。
本章引言（续）饱和特性 继电特性§ §8 8－－1 非线性控制系统的基本概念 若系统含有一个或一个以上的非线性部件或 环节，则此系统为非线性系统。
线性系统用传递函 数、频率特性、根轨迹等概念，线性系统的运动特 性与输入幅值、系统初始状态无关，故常在典型输 入信号下和零初始条件下进行分析研究。
而由于非 线性系统的数学模型是非线性微分方程，故不能采 用线性系统的分析方法。
用线性系统的分析方法。
k例如：对于线性系统， 时， 当 22 1 1 x a x a x + = ； 2 2 1 1 y a y a y + = 但对于非线性系统，例如饱和 特性： 单独作用时， ， 1 1 kx y = ； 2 2 kx y = ， 若 cx x x > + = 2 1 ， 则 B y = 而不等于 21 kx kx + cx c x < < 2 1 ， 设 ； ) ( kc B y = = ∴非线性系统不能用迭加原理，而且在稳定性、运动形式等方面具有独特的特点。
