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教案 2006~07第一学期
课程名称 学分 总学时 课程属性 先修课程 教材 自动控制原理 3.5 72（授课66，实验6） 必修 高等数学；积分变换；复变函数；模拟电路；电路分析。 自动控制原理（第二版） 华北电力大学 于希宁、刘红军主编 电力出版社 参考教材 1、自动控制理论复习指导与习题详解 于希宁、刘红军主编 电力出版社 2、自动控制原理 金慰刚主编 天津科学技术出版社 3、自动控制原理 胡寿松主编 科学出版社 4、自动控制原理习题集 胡寿松主编 国防工业出版社 授课教师 于希宁 授课专业和授1、自动化04-1、2、3、4、5； 课班级 2、仪器仪表04-1、2； 3、科技学院自动化04-1、2。
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第一次课 本次课所属章节 《自动控制原理》课程的重要性；本课程最终所要达到的目教学目的及基本要求 的；课程的主要内容及各内容之间的相互连带关系；该课程需要掌握的前期基础知识；该课程对后续课程及工程应用有哪些支撑作用；自动控制系统的一般概念。 激发学生产生强烈的求知欲望，调动学生学习本课程的积极重点 性以及如何学好本课程的方法。负反馈控制系统的一般组成及调节机理。 课程涉及的内容及各内容之间的相互连带关系；建立自动控难点 制系统的基本构成理念。 通过控制系统在应用领域的展现和工程应用实例讲述，激发教学手段 学生产生强烈的求知欲望。讲述控制系统性能的定性分析方法，引出定量分析需要掌握的必要技能。 补充题：绘制一般负反馈控制系统的原理框图。在方框内标明设思考题和 备名称，标明每条信号线名称。 习题 P6~7 1-4、1-5。
第一章 绪论 2
第二次课 本次课所属章节 教学目的及基本要求 重点 难点 教学手段 第二章 控制系统的数学模型（共计5次课） （5-1） 建立数学模型的意义及作用；建模的方法；模型的几种表示形式；理论建模过程（求取微分方程）的基本方法。 掌握建立微分方程的一般规则。 复杂物理模型的微分方程的建立过程。 应用实例的讲解由简单到复杂。指出建立微分方程解题过程的难处以及微分方程描述系统特性的隐函特性，为后续传递函数的引入奠定基础。 教材P31~32 1、2、5 。 补充： 1、建立图示电网络输入电压和输出电压之间的微分方程。 R2L ?? Curucu1R1 ___ ??c(t)?(R1R2C?L)u?c(t)?R1uc(t)?R1ur(t)(R1?R2)LCu 2、建立图示初箱输入流量和末箱水位之间的微分方程。（两个水箱的横截面积分别为C1和C2） qr 思考题和 习题 h1R1q0h2R2qc??(t)?(RC?RC?RC)h?R1R2C1C2h21122212(t)?h2(t)?R2qr(t) 3
第三次课 本次课所属章节 教学目的及基本要求 重点 难点 教学手段 复杂控制系统传递函数的简单求取方法。 方框图的绘制。 例题的讲解由简单到复杂。 通过对上课时同例题的讲解，了解传递函数求取方法。方框图的绘制方法和规则从例题引出。 补充： 1、上次课补充1绘制方框图，求传递函数。 2、上次课补充2绘制方框图，求传递函数。 3、无负载效应双容水箱传递函数的求取（两种不同输出）； qr hR11 q0 h2Rqc2 4、双阻容电路传递函数的求取。 第二章 控制系统的数学模型（共计5次课） （5-2） 控制系统传递函数的求取；传递函数描述控制系统的优点；传递函数与微分方程之间的转换；方框图的组成及绘制；方框图描述控制系统的优点 思考题和 习题 I(s)R1U1(s)1c1sR2I2(s)1c2sUr(s)Uc(s)I1(s) 4
第四次课 本次课所属章节 教学目的及基本要求 重点 难点 教学手段 同一方框图不同输入/输出时闭环传递函数的求取； 闭环传递函数分母的唯一性； 方框图变换前后等效的概念及检验 复杂系统同一方框图不同输入/输出时闭环传递函数的求取。 例题的讲解由简单到复杂。一题多种解题思路。引出方框图的直观多用特性。指出复杂铰链系统由方框图求取传递函数其过程的难处，为梅逊增益公式的引出奠定基础。 第二章 控制系统的数学模型（共计5次课） （5-3） 方框图等效变换法则及应用； 方框图化简求确定输入/输出的闭环传递函数。 教材P32~33 2-6、2-9。 C(s)E(s)C(s)E(s)求传递函数;;;补充： R(s)R(s)N(s)N(s) G3(s) R(s)E(s)? 思考题和 习题 R(s)G1(s)?G2(s)C(s)c(s)G2G3?G1G2G3?G1G2?;R(s)1?2G1G2?G1?G21?G2?G2G3E(s)?R(s)1?2G1G2?G1?G2 E(s)??N(s)?G1?G2G3C(s)c(s)G1G2G3?G2G3E(s)1?G2?G2G3?;?R(s)1?G2?G1G2G3R(s)1?G2?G1G2G3?G3(1?G2)E(s)G3(1?G2)c(s)?;?N(s)1?G2?G1G2G3N(s)1?G2?G1G2G3 5