江苏广播电视大学机电工程类专业

《控制工程基础 》教学大纲

计划学时： 54               学分： 3

1 ．课程的性质与任务

控制工程基础是机电工程类各专业的技术基础课。该课程是一门技术科学，也是一门边缘科学，是研究用自动控制技术的理论来解决机械工程中的实际技术问题。学习本门课程前，应先学习电工基础等专业基础课程。

2 ． 课程的基本要求

控制工程基础作为一门边缘科学，与信息科学、系统科学密切相关的。尤其重要的是它提供了辩证的方法，不但从局部、而且从整体上来分析与认识一个机械系统，进而去改进一个机械系统，一满足生产实际的需要。

通过本课程的学习，学生应达到下列要求：

掌握有关的基本原理及思想方法，具有初步进行系统分析的能力。为将来解决机械工程及机电工程中的确实际问题具备一定的能力。

3 ．教学内容与学时分配

第 1 章   绪论（ 4 学时）

自动控制的基本概念，自动控制技术的发展；自动控制系统的工作原理与组成；自动控制系统的基本类型；对控制系统性能的基本要求。

第 2 章   控制系统的数学模型（ 6 学时）

控制系统的微分方程；传递函数；系统的结构图；系统信号流图及梅逊公式；控制系统的传递函数。

第 3 章   控制系统的时域分析（ 7 学时）

时域分析的基本概念；控制系统的典型输入信号；一阶系统的瞬态响应；二阶系统的瞬态响应；高阶系统的瞬态响应 ( 选学 ) 。

第 4 章   控制系统的频域分析（ 9 学时）

频率特性 的基本概念；乃奎斯特图分析法；开环系统的伯德图分析；由频率特性曲线求系统传递函数；控制系统的闭环频率响应。

第 5 章   控制系统的稳定特性分析（ 8 学时）

系统稳定性的基本概念；系统的稳定条件；代数稳定判据；乃奎斯特稳定判据；对数幅相频率特性稳定判据；系统的相对稳定性。

第 6 章 控制系统的误差分析与计算（ 7 学时）

    稳态误差的基本概念；给定信号作用下的稳态误差及计算；扰动信号作用下的稳态误差及计算；改善系统稳态精度的方法。

第 7 章 系统的综合与校正（ 6 学时）

控制系统的性能指标；控制系统的校正；串联校正；反馈校正；工程最优模型及频率法的校正设计 ( 选学 ) 。

第 8 章   现代控制理论概述（ 7 学时）

现代控制理论简介 ；状态变量法；控制系统的可控性与可观测性；状态反馈与输出反馈；最优控制；自适应控制。

4 ．教学及考核的基本要求

教学过程中，应严格按教学大纲要求的内容进行。认真促使学生独立完成作业，并记入平时成绩，平时成绩最多可占期终考试成绩的 20% 。

考核采用闭卷形式，考试范围不超过教材各章复习思考题的内容。