自动控制原理(自主模式)

自主模式

  • 什么是随堂模式?

    随堂模式课程一般为每学期一轮次,课程每周更新,作业、考试有截止时间,由课程提供方老师、助教指导,课程完结,成绩由老师确认后,统一发放证书。

  • 什么是自主模式?

    自主模式课程常年开放加入,课件全部开放,作业、考试无截止时间,有学堂在线招募选拔的助教指导,考核通过即可自动获得证书。

来自于: 国防科技大学 | 分类: 工程(692)

课程描述

自动化是人类文明进步和现代化的重要标志,自动控制是实现自动化的主要手段,自动控制原理这门课程将使你掌握分析和设计自动控制系统的基本方法。

什么是认证证书?
免费学习
认证学习
名师签名
实名认证
权威性
纸质证书
付费购买
免费赠送

课程简介

自动控制原理是自动化及其相关专业的核心课程,它所覆盖的知识面较宽,既有较深入的理论基础知识,也有较广泛的专业背景知识。


国防科技大学自动控制原理课程以经典控制理论作为主要内容,还包括现代控制理论和数字控制系统的部分内容。经典控制理论主要介绍控制系统的数学模型、控制系统性能、控制系统的稳定性、根轨迹法、频率响应法、频域稳定性、频率响应设计法等;现代控制理论主要介绍状态空间模型、能控性和能观性、状态变量反馈控制系统设计、状态观测器设计等;数字控制系统主要介绍采样与保持、Z变换、数字控制系统的数学模型、数字控制系统的性能分析、数字控制系统设计等。


本课程的主要目的是使学习者系统地了解和掌握自动控制原理的基本概念、理论与方法,能够根据工程实际问题需要分析和设计控制器,能够运用反馈控制的思维方法解决工程中的实际问题,为从事相关技术领域的科学研究与工程实践打下坚实的理论基础。

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课程章节

一、自动控制原理导论
第1讲 自动控制原理导论
二、系统数学模型
第2讲 微分方程模型
第3讲 拉普拉斯变换
第4讲 传递函数模型
第5讲 框图模型
第6讲 信号流图模型
三、控制系统性能
第7讲 性能指标与一阶系统性能
第8讲 二阶系统响应
第9讲 二阶系统性能的参数调节
第10讲 控制系统性能扩展
四、控制系统的稳定性
第11讲 稳定性概念和充分必要条件
第12讲 稳定性判据
五、根轨迹法
第13讲 根轨迹的基本概念
第14讲 绘制根轨迹的基本方法
第15讲 基于根轨迹的控制系统分析
第16讲 基于根轨迹的控制系统设计
第17讲 基于根轨迹的控制系统设计(续1)
第18讲 基于根轨迹的控制系统设计(续2)
六、频率响应法
第19讲 频率特性的概念
第20讲 典型环节的Bode图
第21讲 系统Bode图及频率特性的测量
第22讲 极坐标图
七、频域稳定性
第23讲 频域稳定性
第24讲 频域相对稳定性
八、频率响应设计法
第25讲 超前滞后校正装置
第26讲 伯特图设计超前滞后校正
九、状态空间模型
第27讲 引言,状态空间描述方程的建立
第28讲 状态空间方程与传递函数的变换关系,状态方程的解
十、状态变量反馈控制系统设计
第29讲 能控性和能观性,全状态反馈控制器设计
第30讲 线性系统的状态观测器设计
十一、 数字控制系统简介
第31讲 数字控制系统的基本概念,采样与保持
第32讲 Z变换,数字控制系统的数学模型
第33讲 数字控制系统的性能分析,数字控制系统设计

授课教师

  • 谢红卫 国防科技大学 自动控制系 教授

    谢红卫:男,博士/教授,博士生导师,国防科技大学教学名师,获军队育才奖银奖,“自动控制原理湖南省精品课程”负责人,长期担任国防科技大学《自动控制原理》课程主讲教师。荣获全国网络课程二等奖1项,湖南省教学成果二等奖1项,编写、翻译出版教材和专著8部。承担完成科研项目30余项,发表论文近200篇,其中逾百篇被SCI收录。获国防科学技术二等奖1项,中国电子学会电子信息科学技术奖一等奖1项,湖南省自然科学二等奖1项。

  • 宫二玲 国防科技大学 自动控制系 副教授

    宫二玲:女,博士/副教授,国防科技大学《自动控制原理》课程骨干主讲教师,参与了“自动控制原理湖南省精品课程”的建设工作。承担教学改革项目2项,发表教学论文10余篇。承担装备预先研究基金项目1项,装备横向合作项目3项,还参与了多项装备预先研究项目和自然科学基金项目。发表论文20余篇,出版教材3部。

  • 白圣建 国防科技大学 自动控制系 讲师

    白圣建:男,博士/讲师,国防科技大学《自动控制原理》、《制导控制系统》、《过程控制》等课程的主讲教师,曾赴荷兰代尔夫特理工大学教学访问3个月。参与教学改革项目5项、出版教材2部,发表教学论文3篇。主持或参与国家自然科学基金项目、高校联合创新基金项目、武器装备型号项目、装备预先研究项目等8项,发表研究论文10余篇。

  • 沈辉 国防科技大学 自动控制系 副教授

    沈辉:男,博士/副教授。主要从事控制理论及应用相关教学与科研工作,先后承担《自动控制原理》、《现代控制理论》、《机器人控制》等课程教学共计500余学时,出版教材1部。承担国家自然科学基金项目2项,作为主要骨干参与973课题多项,发表SCI论文30余篇,学术专著1部,获得湖南省自然科学一等奖等奖项。

  • 卢惠民 国防科技大学 自动控制系 副教授

    卢惠民:男,博士/副教授,硕士生导师。研究方向为机器人视觉、移动机器人、多机器人协同控制。主持和作为骨干参与国家自然科学基金、国家863、预研等课题10余项。在国内外期刊和会议上发表论文70余篇,出版学术专著2部,获得国家发明专利、国防专利等知识产权多项。担任自然科学基金同行评审专家。指导学生多年来连续参加机器人世界杯(RoboCup)国际国内比赛、机器人电视大赛国内选拔赛(Robocon)、国际地面无人系统创新挑战赛(UGVC)等机器人学科/学术竞赛,均取得优异成绩。

  • 谢海斌 国防科技大学 自动控制系 副教授

    谢海斌:男,博士/副教授,硕士生导师,本科《自动控制原理》课程主讲教师,研究生《人工智能》、《计算智能与控制》、《控制系统综合实践》课程主讲教师。获军队育才奖银奖,发表教学科研论文80余篇,获授权专利20余项,获学校研究生教学个人奖二等奖2次,学校教学成果奖一等奖2项,军队教学成果奖三等奖1次,中国学位与研究生教育学会教学成果奖二等奖1项,湖南省技术发明奖二等奖1项,出版译著1部。

  • 徐婉莹 国防科技大学 自动控制系 讲师

    徐婉莹:女,博士/讲师,国防科技大学《制导控制系统》、《过程控制》等课程的主讲教师。参与教学改革项目4项,出版教材1部,发表教学论文3篇。主持或参与国家自然科学基金项目、高校联合创新基金项目、武器装备型号项目、装备预先研究项目等10余项。获兵器装备集团公司科技进步二等奖1项,国防科工委科技进步三等奖1项,湖南省科技进步一等奖1项。发表研究论文30余篇,申请专利10余项。

  • 薛小波 国防科技大学 自动控制系 讲师

    薛小波:男,硕士/讲师。讲授过《自动控制原理实验》、《现代控制理论实验》、《控制器件实验》等实验,以及《单片机系统设计》、《计算机硬件技术基础》、《微机接口与应用》和《计算机辅助控制系统设计》等课程。

精华笔记

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常见问题

本课程的主教材是什么?

《现代控制系统》(第十二版),Richard C. Dorf等著,谢红卫等译,电子工业出版社,2013.06。

主要的参考书有哪些?

(1)《现代控制工程》(第五版),Katsuhiko Ogata著,卢伯英等译,电子工业出版社,2011.08; (2)《自动控制原理》(第五版),胡寿松主编,科学出版社,2007.06; (3)《控制系统计算机辅助设计:MATLAB语言与应用》(第二版),薛定宇著,清华大学出版社,2006.03。