学习情境1 自动控制系统概述 1
【技能目标】 1
【知识目标】 1
【情感目标】 1
【学习任务】 1
【相关知识】 1
学习任务1 引言 1
学习任务2 自动控制的基本原理与方式 3
学习任务3 自动控制系统组成和分类 7
学习任务4 自动控制系统的性能要求 8
【小结】 9
【思考和练习】 10
学习情境2 自动控制系统的数学模型 12
【技能目标】 12
【知识目标】 12
【情感目标】 12
【学习任务】 12
【相关知识】 12
学习任务1 控制系统的动态微分方程 13
学习任务2 传递函数 15
学习任务3 系统结构框图及其等效变换 20
学习任务4 信号流图及梅逊公式 26
【实验模块】 28
实验 典型环节的模拟研究 28
【小结】 29
【思考和练习】 29
学习情境3 控制系统的时域分析法 32
【技能目标】 32
【知识目标】 32
【情感目标】 32
【学习任务】 32
【相关知识】 32
学习任务1 典型输入信号和阶跃响应性能指标 33
学习任务2 一阶系统的时域分析 36
学习任务3 二阶系统的时域分析 38
学习任务4 控制系统的稳定性分析 44
学习任务5 控制系统的稳态误差分析 47
【实验模块】 51
实验1 典型系统的动态特性与稳定性测试 51
实验2 二阶系统特征参数对系统性能的影响 54
【小结】 57
【思考和练习】 58
学习情境4 控制系统的根轨迹分析法 61
【技能目标】 61
【知识目标】 61
【情感目标】 61
【学习任务】 61
【相关知识】 61
学习任务1 根轨迹的基本概念 62
学习任务2 绘制根轨迹的基本方法 64
学习任务3 广义根轨迹 68
学习任务4 控制系统的根轨迹分析 71
【实验模块】 75
实验 闭环零极点对系统性能的影响 75
【小结】 79
【思考和练习】 80
学习情境5 控制系统的频率分析 82
【技能目标】 82
【知识目标】 82
【情感目标】 82
【学习任务】 82
【相关知识】 82
学习任务1 频率特性的基本概念 83
学习任务2 典型环节的频率特性 86
学习任务3 控制系统的开环频率特性曲线的绘制 92
学习任务4 频率特性法分析系统的稳定性 94
学习任务5 开环频率特性与性能指标的关系 101
【实验模块】 104
实验 典型系统的频率特性测试 104
【小结】 106
【思考与练习】 107
学习情境6 控制系统的综合校正 109
【技能目标】 109
【知识目标】 109
【情感目标】 109
【学习任务】 109
【相关知识】 109
学习任务1 系统校正的基础 109
学习任务2 串联超前校正 111
学习任务3 串联滞后校正 114
学习任务4 串联滞后－超前校正 116
学习任务5 反馈校正 118
【实验模块】 122
实验 线性系统的串联校正 122
【小结】 126
【思考和练习】 126
学习情境7 非线性系统 128
【技能目标】 128
【知识目标】 128
【情感目标】 128
【学习任务】 128
【相关知识】 128
学习任务1 非线性控制系统概述 129
学习任务2 非线性系统的相平面法 132
学习任务3 非线性系统的描述函数法 136
学习任务4 改善非线性系统性能的措施 144
【实验模块】 146
实验1 非线性系统的相平面法分析 146
实验2 非线性系统的描述函数法分析 149
【小结】 151
【思考和练习】 151
学习情境8 采样控制系统 155
【技能目标】 155
【知识目标】 155
【情感目标】 155
【学习任务】 155
【相关知识】 155
学习任务1 采样控制系统的基本概念和数学基础 156
学习任务2 采样控制系统的脉冲传递函数 170
学习任务3 采样控制系统的动态性能分析 175
学习任务4 采样控制系统的稳定性分析 180
学习任务5 采样控制系统的稳态误差分析 183
【小结】 186
【思考和练习】 186
附录 189
参考文献 192