控制工程
控制工程
1000+ 人选课
更新日期:2025/06/03
开课平台学银在线
开课高校南华大学
开课教师郑雪飞郭剑柏兴旺胡耀斌易蓉林旺阳全志军谢静
学科专业工学机械类
开课时间2025/02/25 - 2025/08/25
课程周期26 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介

本课程是机械设计制造及自动化专业的一门重要的技术基础课,是机械工程技术人员具备合理知识结构的一门必修课程。课程内容由几部分组成:自动控制系统的基本概念、基础理论和基本方法;系统的数学模型;系统的时域分析;系统的频域分析;系统的稳定性分析;基于MATLAB的自动控制系统仿真。


课程大纲

引言

  • 1.1 课程使用手册
  • 1.2 控制系统在生产和制造业的应用
  • 1.3 旋翼无人机飞行控制及应用
  • 1.4 matlab控制工程工具箱手册(来自超星移动图书馆
  • 1.5 认识人工智能与智能控制(来自超星移动图书馆)

第一章 什么是自动控制系统?

  • 2.1 自动控制系统的定义
  • 2.2 自动控制理论与人类社会发展
  • 2.3 系统的分类
  • 2.4 自测试题01(综合)

第二章 系统的数学模型

  • 3.1 控制系统的微分方程
  • 3.2 拉普拉斯正变换
  • 3.3 拉普拉斯反变换
  • 3.4 典型环节的传递函数
  • 3.5 传递函数方框图及其简化
  • 3.6 案例-液压缸系统的闭环传递函数
  • 3.7 专项习题02(拉氏变换与答案)
  • 3.8 第二章课后习题辅导
  • 3.9 自测试题03(综合)

第三章 时间响应分析

  • 4.1 时间响应及组成
  • 4.2 一阶系统时间响应
  • 4.3 二阶系统时间响应
  • 4.4 时域性能指标
  • 4.5 案例-MATLAB时域响应曲线绘制
  • 4.6 系统误差分析
  • 4.7 案例-汽车运动控制系统的MATLAB仿真
  • 4.8 习题辅导
  • 4.9 自测试题04

第四章 控制系统的频率特性

  • 5.1 频率响应的基本概念
  • 5.2 典型环节的极坐标图(Nyquist图)
  • 5.3 视频--典型环节的对数坐标图(Bode图)
  • 5.4 案例-视频MATLAB绘制bode图演示视频
  • 5.5 案例-利用MATLAB求系统的频域特征量
  • 5.6 自测试题05

第五章 系统的稳定性

  • 6.1 稳定性的概念
  • 6.2 劳斯(Routh)稳定判据
  • 6.3 乃奎斯特稳定判据
  • 6.4 系统相对稳定性
  • 6.5 案例-水箱水位控制
  • 6.6 自测试题06

第六章系统的设计与校正

  • 7.1 系统校正的基本概念
  • 7.2 频率法串联校正
  • 7.3 线性系统的校正规律

典型机电控制系统案例库

  • 8.1 无人机控制系统
  • 8.2 智能机械手及控制原理
  • 8.3 USB-A自动生产装置
  • 8.4 双足机器人及控制
  • 8.5 固沙工程车及控制
  • 8.6 数控机床工作台控制系统
  • 8.7 自动植树机
  • 8.8 智能灭火机器人
  • 8.9 防近视自动升降桌椅
  • 8.10 后装式垃圾车压缩装置

控制系统仿真实验

  • 9.1 基础实验
  • 9.2 设计型实验
  • 9.3 综合型实验
  • 9.4 连续系统仿真

课堂教学视频

  • 10.1 时间响应视频

教学视频

  • 11.1 matlab仿真