武汉工程职业技术学院

《主动操纵道理与体系》教授教化大年夜纲

课程编号 总 学 时 制订日期

C19 课程类型 理论学时 制订人 专门科 60 范伟 有用专业 实践学时 审核人 主动操纵 10 胡人侃 70 2010-02 一、课程性质和义务

主动操纵道理与体系是一门综合性专门强的专业课,课程内容涉及到高等数学、电工差不多、电子技巧差不多、电机学和半导体变流技巧等多门课程的差不多常识。它的目标与义务是：使学生经由过程大年夜纲所规定的全部教授教化内容的进修，不只操纵须要的差不多理论常识，同时还应在体系数学模型的建立、体系机能的分析以及改良体系机能问题、解决问题和实际着手才能方面获得锤炼和进步，为进修后续课程和专业常识以及往后从事主动操纵等技巧工作打下初步差不多。

二、教授教化全然要求

本课程是以建立数学模型为研究对象，分析、明白得操纵体系的动态特点是研究一个主动操纵体系的核心问题，体系的数学模型是设计、分析、改进、完美主动操纵体系的依照。经由过程主动操纵体系的时域分析和频域分析的进修，使学生能够或许操纵简单操纵体系的设计、动态机能的分析及其校订环节。学完本课程应达到以下全然要求： 1. 明白得主动操纵体系的构成及分类； 2. :操纵体系的数学模型的建立 3. 明白得被控对象的动态特点 4. 操纵拉普拉斯变换及其应用 5. 操纵主动操纵体系的时域分析； 6. 操纵主动操纵体系的频域分析； 7. 熟悉主动操纵体系的设计； 8. 熟悉主动操纵体系的分析与调试 9. 受到须要的实验和实训技能的练习，能自力完成主动操纵体系的实验，并养成严谨的科

学风格。

三、教授教化内容

第一章主动操纵的全然常识

2-1 主动操纵的应用与义务

2-2 主动操纵体系的构成、操纵流程简图与道理方框图 2-3 操纵体系的负反馈工作道理

2-4 操纵体系的分类

2-5 对主动操纵体系的全然要求

第二章主动操纵体系的数字模型

2-6 标准微分方程的列写

2-7 拉斯（Laplace）变换、反变换及其应用 2-8 传递函数与体系动态构造图

2-9 体系构造图的等效变换与旌旗灯号流图、梅逊（Mason）公式 2-10 体系的典范传递函数及主动操纵体系的典范环节

第三章被控对象的动态特点

3-1 被控对象的阶跃响应与动态方程

3-2 对象的特点参数极其对操纵质量的阻碍 3-3 时域法测试对象动态特点及确信其传递函数

第四章主动操纵体系的时域分析

4-1 体系输出响应构成的分析 4-2 线性体系稳固性分析 4-3 操纵体系的稳固误差分析 4-4 操纵体系的动态分析 4-5 操纵体系的校订

第五章主动操纵体系的频域分析

5-1 频率特点的概念与求算 5-2 典范环节的频率特点

5-3 体系开环频率特点曲线绘制及应用 5-4 时域的稳固性判据

5-5 体系闭环、开环频率特点与时域阶跃响应的关系 5-6 频域法分析与设计体系的串联校订装配

第六章简单操纵体系

6-1 概述

6-2 被控量与操作操纵量的选择

6-3 旌旗灯号测量与传送中留意的问题

6-4 全然操纵规律对操纵质量的阻碍及其选择 6-5 主动调剂阀选型

6-6 简单操纵体系的工程整定与投运

第七章复杂操纵体系

7-1 串级操纵体系及其应用

7-2 前馈-反馈操纵体系及其应用 7-3 其它常用的过程操纵体系

四、实践环节

（一）实验

1、主动操纵体系的仿照 2学时 2、实现数学仿照的全然方法 4学时 3、对象传递函数的实验测定 4学时 （二）实训

1、全然典范环节活动规律的仿照实训 4学时

内容：仿照全然典范环节的活动规律，明白得各环节输入旌旗灯号与响应之间的关系，不雅察其参数变更对环节输出旌旗灯号的阻碍，如惯性环节的时刻常数T，二阶振荡环节的 和T等等，从而增长对主动操纵体系全然构成的感性熟悉，赞助加深对操纵理论一些全然概念的明白得。

2、操纵体系的频率特点仿照实训 4学时

内容：明白得个环节的频率响应特点，加深明白得操纵体系的频率响应特点概念

3、二阶体系的扰动分析实训 6学时 内容：（1）、明白得并分析二阶体系在扰动感化下过度过程的特点。（2）分析扰动感化下的稳态误差，并商量降低稳态误差的方法。（3）结实体系静态机能与动态机能之间的内涵抵触，并寻求使抵触调和同一的有效方法。

4、操纵体系稳固性的仿照实训 6学时

内容：改变三阶体系增益及时刻常数，研究其稳固性，并与Routh，Nyquist稳固判据的成果比拟较，进一步操纵线性定常体系稳固性的理论分析方法；加深明白得线性定常体系的稳固性是体系自身的固有特点，与体系的输入旌旗灯号无关；加深明白得临界开环放大年夜系数的概念。

5、操纵体系动态品德及校订装配的仿照实训 4学时 内容：（1）明白得比例微分，比例积分，比例积分微分校订在操纵体系中的感化，从而操纵改良已有体系品德的方法。（2）进一步操纵由开环频率特点估算闭环体系瞬态过程时域指标的方法，不雅察校订后的操纵体系的频域动态品德。

6、直流地位随动体系的研究的实训 4学时 内容：（1）熟悉直流地位随动体系的构造和工作道理；（2）明白得开环体系的工作状况，操纵体系中反馈旌旗灯号极性的实验判其余方法；（3）操纵开环放大年夜系数与体系静差的关系；（4）操纵开环放大年夜系数与体系动态机能的关系及其对体系稳固性之阻碍；（5）明白得并联速度反馈校订对改良体系动态机能的感化。

7、直流电念头速度调剂体系实训 2学时 内容：（1）操纵调速体系的构成及其工作道理；（2）明白得改良调速体系机能的方法。

五、各教授教化环节学时分派 单位（章） 第一章主动操纵的全然常识 第二章主动操纵体系的数字模型 分派学时 理论学时 实验学时 实训学时 6 14 4 10 2 4 第三章被控对象的动态特点 第四章主动操纵体系的时域分析 第五章主动操纵体系的频域分析 第六章简单操纵体系 第七章复杂操纵体系 合计 4 16 16 8 6 70 4 14 14 8 6 60 2 2 10

六、考察方法

闭卷笔试。

七、举荐教材和教授教化参考书

教 材：《主动操纵道理与体系》，俞眉芳编著，高等教诲出版社，2001年。 参考书：《主动操纵道理》，吴 麒编著，清华大年夜学出版社，1993年。 《主动操纵道理》，李友善编著，国防工业出版社，1989年。

《主动操纵道理》，胡松涛编著，国防工业出版社，1996年。