【正文】 的基礎(chǔ)上，應(yīng)進行本章小結(jié)。4．課時安排：1學(xué)時。3．注意事項：本講應(yīng)說明控制系統(tǒng)的分類方法有許多種，上一講控制系統(tǒng)按照有無反饋結(jié)構(gòu)分類就是一種分類方法。最后介紹控制系統(tǒng)的基本要求，應(yīng)說明對于同一個控制系統(tǒng)的穩(wěn)、準、快這三方面的要求是相互制約的。在講授連續(xù)控制系統(tǒng)時，首先給出基本概念，然后說明恒溫箱控制系統(tǒng)、蒸汽機離心調(diào)速器、液壓伺服系統(tǒng)、液位控制系統(tǒng)、電氣隨動系統(tǒng)等都是連續(xù)控制系統(tǒng)。6．思考題： p12,11，14 [教案13] 第三節(jié) 控制系統(tǒng)的基本類型1．主要內(nèi)容：本講主要介紹控制系統(tǒng)的基本類型和控制系統(tǒng)的基本要求 2．講授方法及講授重點：本講首先介紹控制系統(tǒng)按輸入量輸出量的運動規(guī)律分類情況。4．課時安排：1學(xué)時。3．注意事項：本講為本章的重點，關(guān)鍵是要將反饋概念和控制系統(tǒng)的重要原理——反饋控制原理講清楚，以下的內(nèi)容控制系統(tǒng)按照有無反饋結(jié)構(gòu)分類、閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成都是圍繞這一主題展開的。在講解閉環(huán)控制系統(tǒng)舉例時，可以再舉例，如：直流伺服電機速度伺服控制系統(tǒng)、液壓伺服系統(tǒng)、液位控制系統(tǒng)等例子，通過例子說明各種不同閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作原理。2．講授方法及講授重點：本講首先介紹控制系統(tǒng)的基本工作原理，利用恒溫箱人工控制與自動控制的例子，說明一切控制系統(tǒng)的控制步驟及控制原理，進一步引出反饋概念，給出反饋控制原理，之后，通過恒溫箱例子，講解功能方框圖的含義、表達方法，介紹常用的術(shù)語如輸入量、輸出量、反饋量、擾動量等，在同學(xué)具備上述知識基礎(chǔ)上，以蒸汽機離心調(diào)速器為例介紹方框圖的繪制方法。6．作業(yè)及思考題： 借參考書，查閱與本門課有關(guān)的文獻資料，了解控制理論的應(yīng)用及最新發(fā)展動態(tài)。4．課時安排： 1學(xué)時。最后，在介紹控制理論的學(xué)習方法時，先說明本門課的特點，起點高、比較抽象、系統(tǒng)性強，然后強調(diào)學(xué)習本門課程應(yīng)以新的視角分析和考慮問題，以系統(tǒng)的而不是孤立的、動態(tài)的而不是靜態(tài)的觀點和方法來思考和解決問題；掌握控制理論的基本概念、基本理論和基本方法并注意結(jié)合實際，為解決工程中的控制問題打下基礎(chǔ)。其次，在講授控制理論的發(fā)展時，主要介紹控制理論的發(fā)展的三個主要階段，重點說明經(jīng)典控制理論、現(xiàn)代控制理論研究的范圍、研究的手段，強調(diào)本課程重點介紹經(jīng)典控制理論。[教案11]第一節(jié) 概述1．教學(xué)主要內(nèi)容：本講主要介紹控制工程研究的主要內(nèi)容、控制理論的發(fā)展、控制理論在工程中的應(yīng)用及控制理論的學(xué)習方法等內(nèi)容。3．本章的教學(xué)安排本課程講授3個學(xué)時，復(fù)習學(xué)時3個。3）使學(xué)生學(xué)會控制系統(tǒng)的基本分類方法，4）掌握對控制系統(tǒng)的基本要求。第五篇：自動控制原理教案自動控制原理教案經(jīng)典控制部分......................................2 第二章控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 9學(xué)時.....................................6 第三章控制系統(tǒng)的時域分析 10學(xué)時..................................14 第五章頻率特性12學(xué)時...........................................24 第六章控制系統(tǒng)的校正與設(shè)計 8學(xué)時.................................33 第七章 非線性系統(tǒng) 8學(xué)時.............................................37 第八章 離散控制系統(tǒng) 8學(xué)時..........................................41 第一章控制理論一般概念 3學(xué)時第一章控制理論一般概念 3學(xué)時1．本章的教學(xué)要求1）使學(xué)生了解控制工程研究的主要內(nèi)容、控制理論的發(fā)展、控制理論在工程中的應(yīng)用及控制理論的學(xué)習方法等內(nèi)容，認識本學(xué)科在國民經(jīng)濟建設(shè)中的重要作用，從而明確學(xué)習本課程的目的。在此次設(shè)計過程中遇到了很多問題，也接觸到了很多以前不知道的知識，特別是之前很少接觸過MATLAB軟件，這讓本次設(shè)計一度陷入停滯階段。sys2=tf(s2,d2)。d2=[1 ]。d1=[1 2 40]。sys2=tf(s2,d2)。d2=[1 ]。d1=[1 2 40]。sys3=tf(s3,d3)。sys1=tf(s1,d1)。s3=[184 ]。s2=[40]。pos=[pos1] tp=[tp1] tr=[tr1] ts=[ts1]（2）對數(shù)頻率特性 clear s1=[ 1]。end endtr1=(m1)*。for i=1:1:101 if(y1(i))m=i。break。pos1=100*(maxy1yss1)/yss1。plot(t,y1)maxy1=max(y1)。sys=tf(s,d)。s=[40]。for i=51:1:1 if(y1(i)||y1(i)ts1=a*。break。end endtp1=(n1)*。for i=1:1:51 if(y1(i)==maxy1)n=i。yss1=y1(length(t))。y1=step(sys,t)。d=[1 ]。(2)根軌跡校正前系統(tǒng)的根軌跡如圖校正后系統(tǒng)的根軌跡如圖：校正前后根軌跡對比(3)對數(shù)頻率特性校正前系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)頻率特性如圖實線所示：圖1 系統(tǒng)對數(shù)頻率特性曲線相位裕量γ=穿越頻率=：校正后系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)頻率特性如圖所示：相位裕量γ==對比圖(4)幅相頻率特性校正前系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性如圖所示：圖7 系統(tǒng)幅相頻率特性曲線校正后系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性如圖所示：對比圖四、程序附錄（1）時域分析cleart=0::5。圖2系統(tǒng)單位階躍相應(yīng)計算結(jié)果：pos(超調(diào)量)=%、tp(峰值時間)= 、tr(上升時間)=，ts(調(diào)節(jié)時間)=系統(tǒng)的暫態(tài)響應(yīng)與校正前相比有較大改善。（4）驗算校正后系統(tǒng)指標Wk’(s)=20(s/+1)/[s(s/2+1)(s/+1)] 同理，代入數(shù)值得校正裝置的相位裕量為γ(wc’)=? 另?(wj)=180?,可得出系統(tǒng)穿越頻率wj→∞。wc’≈。即Wc’=√w1w2=w1√rd 若認為Wc’/w11,Wc’/w2A(wc’)=1≈20wc’/(wc^2/2)解得w1≈。（3）設(shè)計串聯(lián)微分校正裝置：微分校正環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為Wc(s)=(Tds+1)/[(Tds/γd)+1)。由A(wc)=20/[wc√(1+(wc/2)^2]=1。分別畫出系統(tǒng)校正前、后的開環(huán)系統(tǒng)的奈奎斯特圖，并進行分析。分別畫出校正前，校正后和校正裝置的幅頻特性圖。（3）幅值裕量Kg≥10dB。畫出未校正系統(tǒng)的根軌跡圖，分析閉環(huán)系統(tǒng)是否穩(wěn)定。并且能夠靈活的改變系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)通過快速、直觀的仿真達到系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計。第四篇：自動控制原理實驗報告北京交通大學(xué)自動控制原理研究性學(xué)習報告——基于MATLAB軟件的系統(tǒng)建模分析與校正譚堃15221309 田斌15221310 努爾夏提15221305 張雪程13222028摘要本文利用MATLAB軟件來實現(xiàn)對自動控制系統(tǒng)建模、分析與設(shè)計、仿真的方法。雖然現(xiàn)在還不知道未來要從事什么行業(yè)，但不管怎樣要學(xué)好當前的每門課。友好而豐富的人機聯(lián)系以及極高的可靠性。具有高度的靈活性和可擴展性。分布式控制系統(tǒng)既有計算機控制系統(tǒng)控制算法靈活,精度高的優(yōu)點,又有儀表控制系統(tǒng)安全可靠,維護方便的優(yōu)點。(Distributed Control System)分布式控制系統(tǒng)又稱集散控制系統(tǒng),是70年代中期發(fā)展起來的新型計算機控制系統(tǒng),它融合了控制技術(shù)(Control),計算機技術(shù)(Computer),通信技術(shù)(Communication),圖像顯示技術(shù)(CRT)的“4C”技術(shù),形成了以微處理器為核心的系統(tǒng),實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的監(jiān)視、控制和管理。對任意的一般系統(tǒng),其穩(wěn)定性和魯棒性分析較難進行。反饋校正方法單調(diào)。目前利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對被控對象進行在線辨識,然后用廣義預(yù)測控制規(guī)律進行控制得到較多重視。目前實用的預(yù)測控制方法有動態(tài)矩陣控制(DMC),模型算法控制(MAC),廣義預(yù)測控制(GPC),模型預(yù)測啟發(fā)控制(MPHC)以及預(yù)測函數(shù)控制(PFC)等。加強定性控制應(yīng)用領(lǐng)域的研究。定性控制面臨的問題:發(fā)展定性數(shù)學(xué)理論,改進定性推理方法,注重定性和定量知識的結(jié)合。定性控制與模糊控制的區(qū)別:模糊控制不需建模,其控制律憑經(jīng)驗或算法調(diào)整,而定性控制基于定性模型,控制規(guī)則基于對系統(tǒng)的定性分析。目前需要進一步研究的問題是如何用簡潔語言來描述人類長期積累的經(jīng)驗知識,提高聯(lián)想化記憶和自學(xué)習能力。實時專家系統(tǒng)應(yīng)用模糊邏輯控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論,融進專家系統(tǒng)自適應(yīng)地管理一個客體或過程的全面行為,自動采集生產(chǎn)過程變量,解釋控制系統(tǒng)的當前狀況,預(yù)測過程的未來行為,診斷可能發(fā)生的問題,不斷修正和執(zhí)行控制計劃。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在控制系統(tǒng)中可充當對象的模型,還可充當控制器(Real Time Expert Control)專家系統(tǒng)是一個具有大量專門知識和經(jīng)驗的程序系統(tǒng),它應(yīng)用人工智能技術(shù),根據(jù)某個領(lǐng)域一個或多個人類專家提供的知識和經(jīng)驗進行推理和判斷,模擬人類專家的決策過程,以解決那些需要專家決定的復(fù)雜問題。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的種類很多,控制中常用的有多層前向BP網(wǎng)絡(luò),RBF網(wǎng)絡(luò),Hopfield網(wǎng)絡(luò)以及自適應(yīng)共振理論模型(ART)等。,開辟了Fuzzy控制的新領(lǐng)域,特別是對于大時滯、非線性等難以建立精確數(shù)學(xué)模型的復(fù)雜系統(tǒng),通過計算機實現(xiàn)模糊控制往往能取得很好的結(jié)果。(Fuzzy Control)模糊控制借助模糊數(shù)學(xué)模擬人的思維方法,將工藝操作人員的經(jīng)驗加以總結(jié),運用語言變量和模糊邏輯理論進行推理和決策,對復(fù)雜對象進行控制。魯棒控制認為系統(tǒng)的不確定性可用模型集來描述,系統(tǒng)的模型并不唯一,可以是模型集里的任一元素,但在所設(shè)計的控制器下,都能使模型集里的元素滿足要求。控制器參數(shù)的調(diào)整依賴于模型參數(shù)的更新,不能預(yù)先把可能出現(xiàn)的不確定性考慮進去。(Robust Control)過程控制中面臨的一個重要問題就是模型不確定性,魯棒控制主要解決模型的不確定性問題,但在處理方法上與自適應(yīng)控制有所不同。由于非線性系統(tǒng)的研究缺乏系統(tǒng)的、一般性的理論及方法,于是綜合方法得到較大的發(fā)展。非線性系統(tǒng)的發(fā)展,數(shù)學(xué)工具是一個相當困難的問題,泰勒級數(shù)展開對有些情況是不能適用的。智能控制的理論基礎(chǔ)是人工智能,控制論,運籌學(xué)和系統(tǒng)學(xué)等學(xué)科的交叉。智能控制的注意力并不放在對數(shù)學(xué)公式的表達、計算和處理上,而放在對任務(wù)和模型的描述,符號和環(huán)境的識別以及知識庫和推理機的設(shè)計開發(fā)上。例如在課程緒論部分通過與專業(yè)相關(guān)的典型示例引出控制、開環(huán)控制、閉環(huán)控制以及反饋等基本概念使我們認識到學(xué)習本課程的重要性并對控制理論在專業(yè)發(fā)展的作用有了一定的了解。自動控制原理課程雖然是電專業(yè)的基礎(chǔ)專業(yè)課程但是一般學(xué)時安排也不十分充裕。結(jié)合船舶電氣的發(fā)展而言近幾年來隨著電力、電子、控制技術(shù)、通訊及信息技術(shù)等的不斷發(fā)展及其在船舶上的廣泛應(yīng)用船舶電氣自動化程度大大地提高。這些生動的工程實例大大激發(fā)了我的興趣使我感受到了控制理論的魅力深刻理解了結(jié)合控制理論的發(fā)展更新教學(xué)內(nèi)容近年來控制理論得到了蓬勃發(fā)展特別在非線性控制、分布參數(shù)控制、魯棒控制、自適應(yīng)控制、智能控制等方向上取得了重要進展。只要抓住這個特點就抓住了系統(tǒng)分析的關(guān)鍵有助于加深對不同方法的理解。系統(tǒng)分析方法是控制系統(tǒng)綜合設(shè)計的基礎(chǔ)這部分的內(nèi)容主要包括時域分析法、根軌跡法、頻域響應(yīng)法是控制理論的重點。從不同的角度對系統(tǒng)進行建模加深對這方面內(nèi)容的理解。從課程的體系出發(fā)以系統(tǒng)建?！到y(tǒng)分析→綜合設(shè)計作為課程主線。所以越來越多的工程技術(shù)人員和科學(xué)工作者開始了解和關(guān)注自動控制的知識。從最初的機械轉(zhuǎn)速、位移的控制到工業(yè)過程中對溫度、壓力、流量、物位的控制，從遠洋巨輪到深水潛艇的控制，而今的數(shù)控機床，汽車工業(yè)，自動控制技術(shù)的應(yīng)用幾乎無處不在。s(s1)(s5)/第三篇：自動控制原理總結(jié)報告自動控制原理總結(jié)報告專 業(yè) 自動化 班 級 09自動化班 姓 名 學(xué) 號完成 時間自動控制原理總結(jié)報告摘要: 本學(xué)期我們學(xué)習了自動控制原理的前前8章，重點介紹了前6章，離散系統(tǒng)的分析與線性系統(tǒng)類似。（本小題分）()如果要求閉環(huán)特征方程的所有根的實部都小于－，求的取值范圍。/個人整理精品文檔，僅供個人學(xué)習使用、簡述奈氏穩(wěn)定判據(jù)。、根軌跡如果穿過虛軸，如何計算根軌跡與虛軸交點的坐標。、請寫出梅遜公式的表達式，并說明公式中每個參數(shù)的含意。．．．．、對于欠阻尼的二階系統(tǒng)，當無阻尼自然振蕩頻率保持不變時，（）.阻尼比n越大，系統(tǒng)的峰值時間越大.阻尼比n越大，系統(tǒng)的峰值時間越小.阻尼比n越大，系統(tǒng)的峰值時間不變.阻尼比n越大，系統(tǒng)的峰值時間不定、在系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)中增加極點，將使系統(tǒng)的穩(wěn)定性（）。．．coc,coccoc,coc．．coc,coccoc,coc、二階振蕩環(huán)節(jié)，產(chǎn)生諧振峰值的條件是（）。/個人整理精品文檔，僅供個人學(xué)習使用、開環(huán)系統(tǒng)的極坐標圖如下，不穩(wěn)定的是圖（）。．系統(tǒng)的開環(huán)截止頻率c與調(diào)節(jié)時間ts成正比；相位裕度c和阻尼比成正比。．開環(huán)頻率特性的低頻段決定了系統(tǒng)的無差度和開環(huán)增益。．超調(diào)量越大調(diào)整時間越?。{(diào)量越小調(diào)整時間越大．超調(diào)量越小調(diào)整時間越?。{(diào)量越大調(diào)整時間越大、對于開環(huán)增益為的Ⅰ型系統(tǒng)，在階躍信號()作用下的穩(wěn)態(tài)誤差為（）。二、選擇題（每小題分，共分）、設(shè)線性定常系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程的根為si，,?，則該系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件為（）。、控制系統(tǒng)的反饋分為狀態(tài)反饋和兩種。、開環(huán)幅相頻率特性曲線越遠離（－）點，系統(tǒng)的穩(wěn)定程度。、在二階系統(tǒng)中，d稱為。、用標明傳遞函數(shù)的方塊和連接線表示系統(tǒng)功能的圖形叫。、一般來說，滿足的系統(tǒng)稱為線性系統(tǒng)，我們又常稱為線性可加性