【正文】 單位階躍信號、單位斜坡信號和單位脈沖信號作用下系統(tǒng)的時間響應特點，并對各自響應過程的性能指標和參數(shù)的求取進行詳細介紹和分析。3．教學手段：Powerpoint課件、Matlab繪圖與黑板講授相結合。4．注意事項：在講授本講時，注意講清穩(wěn)態(tài)偏差的計算方法，強調會運用穩(wěn)態(tài)偏差的計算表進行穩(wěn)態(tài)偏差計算。5．課時安排： 2學時。6．作業(yè)：書后p88習題35(1)(3),37,38。7．思考題：[教案34] 1．主要內容：1)典型二階系統(tǒng)的響應分析。2)時域指標與頻域指標的關系 2．講授方法及講授重點：在介紹二階系統(tǒng)的時間響應時，強調評價二階系統(tǒng)的性能，最常用的輸入信號就是單位階躍信號。因此，本講主要分析在不同阻尼比的情況下，二階系統(tǒng)的單位階躍響應過程，分為臨界阻尼（ζ=1）、過阻尼（ζ1）、欠阻尼（0根據(jù)二階系統(tǒng)的單位階躍響應公式及各個特征量的概念，重點介紹欠阻尼情況下二階系統(tǒng)瞬態(tài)響應指標的具體計算方法，對公式做簡單推導，并通過例題講解性能指標的具體應用。再將二階系統(tǒng)的時域指標與頻域指標進行分析比較，使學生熟練掌握系統(tǒng)的結構參數(shù)對系統(tǒng)頻域、時域性能指標的影響。3．教學手段：Powerpoint課件、Matlab繪圖與黑板講授相結合。4．注意事項：在講授本講時，應利用 Matlab進行繪圖演示，簡單說明應用Matlab繪制控制系統(tǒng)時間響應圖形的方法，主要是說明利用計算機可對各種系統(tǒng)進行計算機仿真。5．課時安排： 2學時。6．作業(yè)：,38。7．思考題：結合實驗利用 Matlab繪制一階系統(tǒng)、二階系統(tǒng)的單位階躍響應曲線。[教案35] 1．主要內容：1）介紹兩種改善系統(tǒng)性能的途徑2）高階系統(tǒng)的時間響應分析—引出主導極點法： 2．講授方法及講授重點：本講首先針對二階系統(tǒng)給出改善動態(tài)性能的方法，比例微分控制、測速反饋控制的構成、性質、作用。比較兩種改善系統(tǒng)性能的途徑優(yōu)缺點、使用時的注意事項。最后介紹高階系統(tǒng)的時間響應分析方法時，使學生了解分析高階系統(tǒng)時間響應的方法和過程。并介紹主導極點的概念。3．教學手段：Powerpoint課件、Matlab繪圖與黑板講授相結合。4．注意事項：利用 Matlab進行繪圖演示，觀看當系統(tǒng)的參數(shù)改變時，曲線的變化情況，增強同學的感性認識。5．課時安排： 2學時。6．作業(yè)：書后p89 39 ,310 7．思考題：結合實驗利用 Matlab繪制二階系統(tǒng)的單位階躍響應曲線，觀查當系統(tǒng)的參數(shù)改變時，曲線的變化情況。第四章 根軌跡分析1, 本章的教學要求1)掌握開環(huán)根軌跡增益Kg（或開環(huán)比例系數(shù)K）變化時系統(tǒng)閉環(huán)根軌跡的繪制方法。會利用幅值方程求特定的K值。2）了解閉環(huán)零、極點的分布和系統(tǒng)階躍響應的定性關系及系統(tǒng)根軌跡分析的基本思路。3）掌握0176。根軌跡、參變量根軌跡及非最小相位根軌跡繪制的基本思路和方法。本章講授的重點根軌跡的基本概念、控制系統(tǒng)根軌跡的繪制方法以及根軌跡法在控制系統(tǒng)分析中的應用。（1）根軌跡的基本概念。（2）根軌跡方程。（3）繪制系統(tǒng)軌跡的基本法則。（4）控制系統(tǒng)的根軌跡分析（5）附加開環(huán)零極點對根軌跡的影響 3．本章的教學安排本章講授6個學時，安排了3個教案，實驗學時2學時。[教案41] 1．主要內容：1）根軌跡的基本概念。2）根軌跡方程。3）繪制系統(tǒng)根軌跡的基本法則2．講授方法及講授重點：本講首先介紹根軌跡的基本概念及其特點，通過二階系統(tǒng)根軌跡繪制的例使學生了解根軌跡的含義。重點介紹根軌跡方程，了解開環(huán)根軌跡增益Kg（或開環(huán)比例系數(shù)K）變化與系統(tǒng)閉環(huán)根軌跡的關聯(lián)，引出根軌跡的繪制法則。在授課過程中，通過講解各種形式的例題，使學生充分理解并熟練掌握。3．教學手段：Powerpoint課件與黑板講授相結合。4．注意事項：在講授本講時，注意講清楚控制系統(tǒng)根軌跡的基本概念； 5．課時安排： 2學時。6．作業(yè)：書后P111 41 44[教案42] 1．主要內容：1）繪制系統(tǒng)根軌跡基本法則續(xù)。2）控制系統(tǒng)的根軌跡分析 2．講授方法及講授重點：本講繼續(xù)介紹根軌跡的基本繪制法則，通過控制系統(tǒng)根軌跡繪制的實例使學生掌握常規(guī)根軌跡繪制的一般規(guī)律。了解閉環(huán)零、極點的分布和系統(tǒng)階躍響應的定性關系及系統(tǒng)根軌跡分析的基本思路。在授課過程中，通過講解各種形式的例題，使學生熟悉概略根軌跡的繪制，掌握利用根軌跡分析方法。3．教學手段：Powerpoint課件與黑板講授相結合。4．注意事項：在講授本講時，注意講清楚根軌跡分析的基本思路； 5．課時安排： 2學時。6．作業(yè)：P111 47 48[教案43] 1．主要內容：1）零度根軌跡、參變量根軌跡。2）附加開環(huán)零極點對根軌跡的影響 2．講授方法及講授重點：本講介紹零度根軌跡、參變量根軌跡的繪制方法，使學生掌握零度根軌跡、參變量根軌跡繪制的一般規(guī)律。了解零度根軌跡、參變量根軌跡分析的基本思路。在授課過程中，使學生熟悉廣義根軌跡的繪制方法。3．教學手段：Powerpoint課件與黑板講授相結合。4．注意事項：在講授本講時，注意講清楚根軌跡分析的基本思路； 5．課時安排： 2學時。6．作業(yè)：P111 410第五章頻率特性12學時1．本章的教學要求1)掌握頻率特性的基本概念、性質及求取方法；2)掌握典型環(huán)節(jié)及系統(tǒng)的頻率特性圖—奈奎斯特(Nyquist)圖的繪制方法； 3)掌握典型環(huán)節(jié)及系統(tǒng)的對數(shù)頻率特性圖—波德圖(Bode)圖的繪制方法； 4)使學生掌握頻率特性的實驗測定法。5）使學生掌握奈奎斯特（Nyquist）穩(wěn)定性判據(jù)應用； 6）掌握對數(shù)頻率穩(wěn)定性判據(jù)（Bode判據(jù)）應用；7）掌握相對穩(wěn)定性的基本概念，相位裕量Υ、幅值裕量Kg定義、計算、在Nyquist圖與Bode圖上的表示。2．本章講授的重點本章講授的重點是掌握頻率特性的基本概念、求取方法；奈奎斯特(Nyquist)圖的繪制方法；波德圖(Bode)圖的繪制方法。利用頻率特性分析控制系統(tǒng)。3．本章的教學安排本課程講授12個學時，安排了8個教案，實驗2個學時。[教案51] 1．主要內容：1）頻率響應和頻率特性 2）頻率特性的求取方法 3）頻率特性的表示方法 2．講授方法及講授重點：本講首先給出頻率響應定義，用圖說明線性系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)響應曲線的特點，由此引出幅頻特性、相頻特性的概念，然后給出頻率特性的定義及數(shù)學表達式，利用圖及公式說明幅頻特性、相頻特性、實頻特性、虛頻特性的關系。在介紹頻率特性的求取方法時，首先說明頻率特性一般有三種求法：利用定義求取、根據(jù)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)來求取、通過實驗測得。在此主要說明和推導根據(jù)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)來求取的方法, 第三種方法后面介紹。在介紹頻率特性的表示方法時，首先說明頻率特性的表示方法主要有如下幾種：幅頻特性和相頻特性圖、幅相頻率特性圖、對數(shù)頻率特性圖、對數(shù)幅相頻率特性圖、實頻特性圖和虛頻特性圖，分別簡單介紹各自特點，然后強調本章重點介紹幅相頻率特性(Nyquist)圖和對數(shù)頻率特性(Bode)圖。3．教學手段：Powerpoint課件與黑板講授相結合。4．注意事項：在講授本講時，頻率特性概念比較抽象，同學不好理解，但此概念在本門課中又非常重要，可以聯(lián)系實際舉幾個簡單例子說明此概念。5．課時安排：1學時。6．作業(yè)：書后P158，習題52。7．思考題：書后P158，習題51（單）。[教案52]1．主要內容：1）頻率特性圖—奈奎斯特(Nyquist)圖 2）典型環(huán)節(jié)的奈奎斯特圖3）系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性的奈奎斯特圖（1）系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性的奈奎斯特圖的繪制（2）系統(tǒng)的開環(huán)奈奎斯特圖的形狀特點 2．講授方法及講授重點：本講首先通過繪圖介紹Nyquist圖的形成過程及繪制方法，然后強調奈奎斯特圖能顯示出G(jω)矢量端點軌跡上的頻率分布，一個圖上就表示了整個頻率域的頻率特性，同時給出了幅頻、相頻、實頻、虛頻特性信息，這對于了解系統(tǒng)的動態(tài)特性比較直觀。在講解典型環(huán)節(jié)的奈奎斯特圖時，將比例環(huán)節(jié)、積分環(huán)節(jié)、理想微分環(huán)節(jié)、慣性環(huán)節(jié)、振蕩環(huán)節(jié)、一階微分環(huán)節(jié)、二階微分環(huán)節(jié)分別作介紹，其中重點介紹慣性環(huán)節(jié)、振蕩環(huán)節(jié)的曲線特征與參數(shù)的關系。在講解系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性的奈奎斯特圖時，重點介紹開環(huán)奈奎斯特圖的形狀特點，講授概略繪制開環(huán)奈奎斯特圖的要求和方法。3．教學手段：Powerpoint課件與黑板講授相結合。4．注意事項：在講授本講時，簡單說明應用Matlab繪制控制系統(tǒng)圖形的方法，主要是說明利用計算機可以繪制很復雜的奈奎斯特圖形，但是手工繪制，僅僅可以獲得簡單、粗略的圖形。5．課時安排：2學時。6．作業(yè)：書后P159,習題53(奈奎斯特圖)7．思考題：同學自己上機利用 Matlab繪制系統(tǒng)的奈奎斯特圖。[教案53] 1．主要內容：1）對數(shù)頻率特性圖—波德(Bode)圖 2）典型環(huán)節(jié)的波德圖 3）系統(tǒng)的開環(huán)波德圖（1）系統(tǒng)的開環(huán)波德圖的繪制（2）系統(tǒng)的開環(huán)波德圖的特點 4）最小和非最小相位系統(tǒng) 2．講授方法及講授重點：本講首先強調Bode圖是系統(tǒng)頻率特性的又一圖解法，由對數(shù)幅頻特性曲線和對數(shù)相頻特性曲線共同構成，其坐標采用對數(shù)坐標系。在講解典型環(huán)節(jié)的波德圖時，將比例環(huán)節(jié)、積分環(huán)節(jié)和理想微分環(huán)節(jié)、慣性環(huán)節(jié)和一階微分環(huán)節(jié)、振蕩環(huán)節(jié)和二階微分環(huán)節(jié)分別進行對比，分組介紹，其中重點介紹積分環(huán)節(jié)、慣性環(huán)節(jié)和振蕩環(huán)節(jié)的曲線特征。在講解系統(tǒng)的開環(huán)波德圖時，重點介紹開環(huán)波德圖的繪制方法、步驟，強調對數(shù)幅頻特性曲線和對數(shù)相頻特性曲線的對應關系。介紹最小和非最小相位系統(tǒng)的概念及兩種系統(tǒng)的各自特點。3．教學手段：Powerpoint課件與黑板講授相結合。4．注意事項：在講授本講時，應注意引導學生在熟練掌握典型環(huán)節(jié)波德圖的基礎上，提高對系統(tǒng)特性進行分析的能力。簡單說明應用Matlab繪制控制系統(tǒng)圖形的方法。5．課時安排：2學時。6．作業(yè)：書后P159,習題53(波德圖)7．思考題：同學自己上機利用 Matlab繪制系統(tǒng)的波德圖。[教案54] 1．主要內容：奈奎斯特（Nyquist）穩(wěn)定性判據(jù)。2．講授方法及講授重點：本講首先介紹代數(shù)穩(wěn)定性判據(jù)與頻率穩(wěn)定性判據(jù)的區(qū)別，強調頻率穩(wěn)定性判據(jù)是對系統(tǒng)在頻率域的穩(wěn)定性分析，該判據(jù)是用系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的Nyquist圖來判別閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，是判別系統(tǒng)穩(wěn)定性的圖解法，因此是一種幾何判據(jù)。本講重點介紹頻率穩(wěn)定性判據(jù)的描述及其應用。要求學生熟練掌握該判據(jù)的應用。在授課過程中，通過講解各種形式的例題，使學生充分理解并熟練掌握。3．教學手段：Powerpoint課件與黑板講授相結合。4．注意事項：在講授本講時，注意講清楚奈奎斯特判據(jù)的基本原理及判斷穩(wěn)定性的方法是本節(jié)的難點。對于其原理，只要求了解奈奎斯特判據(jù)N=ZP的來源即可，不要求推導。但判斷穩(wěn)定性的方法要熟練掌握。通過掌握不同型次、階次系統(tǒng)奈奎斯特圖的規(guī)律，找出起點、終點和幾個特征點，該方法就不難了。5．課時安排： 2學時。6．作業(yè)：書后P159，習題57 7．思考題：[教案55] 1．主要內容：對數(shù)頻率穩(wěn)定性判據(jù)（Bode判據(jù)）2．講授方法及講授重點：本講首先強調對數(shù)頻率穩(wěn)定性判據(jù)是由系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)頻率特性來判定閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，通過介紹Nyquist圖與Bode圖的對應關系，引出對數(shù)頻率穩(wěn)定性判據(jù)（Bode判據(jù)）。本講重點介紹對數(shù)頻率穩(wěn)定性判據(jù)在不同情況下的描述及應用。要求學生熟練掌握該判據(jù)的應用方法。在授課過程中，通過講解各種形式的例題，使學生充分理解并熟練掌握。3．教學手段：Powerpoint課件與黑板講授相結合。4．注意事項：在講授本講時，注意講清楚對數(shù)頻率穩(wěn)定性判據(jù)的基本原理及判斷穩(wěn)定性的方法是本節(jié)的難點。對于其原理，只要求了解Nyquist圖與Bode圖的對應關系，從而由Nyquist判據(jù)推導出Bode判據(jù)。5．課時安排： 1學時。6．作業(yè)：書后P159，習題58 7．思考題：[教案56] 1．主要內容：相對穩(wěn)定性的基本概念，相位裕量、幅值裕量定義、計算、在Nyquist圖與Bode圖上的表示。2．講授方法及講授重點：本講首先介紹系統(tǒng)相對穩(wěn)定性的基本概念，強調穩(wěn)定性裕量是衡量一個閉環(huán)穩(wěn)定系統(tǒng)穩(wěn)定程度的指標，常用的有相位裕量和幅值裕量。本講重點介紹相位裕量和幅值裕量的計算方法以及在Nyquist圖與Bode圖上的表示。同時系統(tǒng)地分析影響系統(tǒng)穩(wěn)定性的主要因素。在授課過程中，通過講解各種形式的例題，使學生充分理解并熟練掌握。3．教學手段：Powerpoint課件與黑板講授相結合。4．注意事項：在講授本講時，注意講清楚相位裕量和幅值裕量的計算方法以及在Nyquist圖與Bode圖上的表示是本節(jié)的難點，通過例題講解使學生熟練掌握。5．課時安排： 1學時。6．作業(yè)：書后P160，習題510 7．思考題：書后P160，習題513.[教案57] 1．主要內容：1）簡介閉環(huán)系統(tǒng)的頻率特性。2）頻域分析（1）確定系統(tǒng)頻率域與時間域指標的關系；（2）最小相位系統(tǒng)頻率特性的估算；2．講授方法及講授重點：本節(jié)首先介紹閉環(huán)系統(tǒng)的頻率特性在講解閉環(huán)系統(tǒng)的頻率特性時，簡單介紹開環(huán)頻率特性與閉環(huán)系統(tǒng)的頻率特性的關系，對照圖形簡單介紹用等幅值軌跡(等M圓圖)、等相角軌跡(等N圓圖)繪制閉環(huán)頻率特性圖的方法，重點說明閉環(huán)頻率特性的性能指標：諧振峰值Mr和諧振頻率ωr、截止頻率ωb和截止帶寬等頻率域性能指標。其次介紹頻率域與時間域指標的關系，最小相位系統(tǒng)性能指標的估算。3．教學手段：Powerpoint課件與黑板講授相結合。4．注意事項：在講授本講時，應對照圖形簡介本講內容，便于同學接受。5．課時安排：1學時。6．作業(yè)：書后P159,習題55 7．思考題：[教案58] 1．主要內容：習題課 2．講授方法及講授重點：本節(jié)首先小結頻率特性 其次舉例。3．教學手段：Powerpoint課件與黑板講授相結合。4．注意事項：在講授本講時，應對照圖形簡介本講內容，便于同學接受。5．課