控制工程基础

本课是机械类和仪器仪表类本科的专业基础课,是适应机电一体化技术需要,针对机械对象的控制,基于经典控制理论形成的课程,更加突出机电控制特点。

开设学校:清华大学;学科:工学、

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控制工程基础视频慕课课程简介:

本课是机械类和仪器仪表类本科的专业基础课,是适应机电一体化技术需要,针对机械对象的控制,基于经典控制理论形成的课程,更加突出机电控制特点。

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第1章 概论

-课程介绍1

--课程介绍1

-课程介绍2

--课程介绍2

-1.1 控制工程的发展

--控制工程的发展

-1.2 控制系统的分类

--控制系统的分类

-1.3 闭环系统的结构

--控制系统的结构

-第1章课后练习--作业

第2章 控制系统的动态数学模型

-2.1 系统的微分方程(一)

--系统的微分方程(一)

-2.2 系统的微分方程(二)

--控制系统的微分方程(二)

-2.3 Laplace变换的定义

--2.3 Laplace变换的定义

-2.4 Laplace变换的定理

--Video

-2.5 Laplace反变换

--Video

-2.6 Laplace变换法解微分方程

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-2.7 传递函数

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-2.8 传递函数的一般形式

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-2.9 控制系统的方块图

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-2.10 方块图的化简

--Video

-2.11 建立数学模型——温控箱

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-2.12 方块图——直流电机

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-2.13 闭环与开环传递函数

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-第2章 控制系统的动态数学模型--第2章 课后习题

第3章 时域瞬态响应分析

-3.1 时域响应概述

--3.1时域响应概述

-3.2 一阶系统的瞬态响应

--3.2一阶系统的瞬态响应

-3.3 二阶系统的瞬态响应

--3.3二阶系统的瞬态响应

-3.4 极点位置与响应特性的关系

--3.4极点位置与响应特性的关系

-3.5 高阶系统的瞬态响应

--3.5高阶系统的瞬态响应

-3.6 瞬态响应性能指标

--3.6瞬态响应性能指标

-第3章 时域瞬态响应分析--第3章 课后练习

第4章 控制系统的频率特性

-4.1 频域法概述

--4.1 频率法概述

-4.2.1 频率特性的定义

--4.2.1 频率特性的定义

-4.2.2 频率特性的意义及表示形式

--4.2.2 频率特性的意义及表示形式

-4.2.3 频率特性的求取

--4.2.3 频率特性的求取

-4.3.1 典型环节的Nyquist图

--4.3.1 典型环节的Nyquist图

-4.3.2 Nyquist图的作图方法

--4.3.2 Nyquist图的作图方法

-第4章 控制系统的频率特性--第4章 课后练习(一)

-4.4.1 典型环节的Bode图

--4.4.1 典型环节的Bode图

-4.4.2 一般系统Bode图的作图方法

--4.4.2 一般系统Bode图的作图方法

-4.4.3 最小相位系统的Bode图

--4.4.3 最小相位系统的Bode图

-4.5.1 Bode图与传递函数的对应关系

--4.5.1 Bode图与传递函数的关系

-4.5.2 Bode图与传递函数的对应关系举例

--4.5.2 Bode图与传递函数的对应关系举例

-4.6 系统的开环和闭环频率特性的关系

--4.6 系统的开环和闭环频率特性的关系

-第4章 控制系统的频率特性--第4章 课后练习(二)

第5章 控制系统的稳定性分析

-5.1 控制系统的稳定性

--5.1 控制系统的稳定性

-5.2 劳斯判据

--5.2 劳斯判据

-5.3 映射定理

--5.3 映射定理

-5.4 Nyquist稳定性判据

--5.4 Nyquist稳定性判据

-5.5 Nyquist判据具体应用1

--5.5 Nyquist判据具体应用1

-5.5 Nyquist判据具体应用2

--5.6 Nyquist判据具体应用2

-5.5 Nyquist判据具体应用3

--5.7Nyquist判据具体应用3

-5.6 控制系统的相对稳定性

--5.8 控制系统的相对稳定性

-第5章 控制系统的稳定性分析--第5章 课后习题

第6章 控制系统的误差分析和计算

-6.1 闭环控制系统的稳态误差

--6.1 闭环控制系统的稳态误差

-6.2 输入引起的稳态误差1

--6.2 输入引起的稳态误差

-6.2 输入引起的稳态误差2

--6.2 输入引起的稳态误差2

-6.3 干扰引起的稳态误差

-- 6.3 扰动引起的稳态误差

-6.4 叠加动态特性与输入无关

--6.4 叠加动态特性与输入无关

-第6章 控制系统的误差分析和计算--第6章 课后练习

第7章 控制系统的综合与校正

-7.1 闭环系统瞬态响应与频率特性的关系

--7.1 闭环系统瞬态响应与频率特性的关系

-7.2 开环与闭环频率特性的关系

--7.2 开环与闭环频率特性的关系

-7.3 开环频率特性与闭环瞬态响应的关系

--7.3 开环频率特性与闭环瞬态响应的关系

-7.4 准确性及时频关系例子

--7.4 准确性及时频关系例子

-7.5 期望的开环频率特性

--7.5 期望的开环频率特性

-第7章 控制系统的综合与校正--第7章 课后练习(一)

-7.6 控制器——比例、积分

--7.6 控制器——比例、积分

-7.7 控制器——比例-积分

--7.7 控制器——比例-积分

-7.8 控制器——比例-微分

--7.8 控制器——比例-微分

-7.9 控制器——PID

--7.9 控制器——PID

-7.10 直流电机伺服系统

--7.10 直流电机伺服系统

-7.11 最优阻尼比

--7.11 最优阻尼比

-7.12 I型最优模型

--7.12 I型最优模型

-7.13 PID控制器的参数计算

--7.13 PID控制器的参数计算

-第7章 控制系统的综合与校正--第7章 课后练习(二)

第8章 计算机控制系统

-8.1 计算机控制系统的结构

--8.1 计算机控制系统的结构

-8.2 z变换

--8.2 z变换

-8.3 s平面与z平面的映射关系

--8.3 s平面与z平面的映射关系

-8.4 控制器的模拟化设计方法

--8.4 控制器的模拟化设计方法

-第8章 计算机控制系统--第8章 课后练习

控制工程基础开设学校:清华大学

控制工程基础授课教师:

郭美凤-副教授-清华大学-

博士,副教授,博士生导师。2013年9月-2014年2月赴美国UTD教学研修。国家级精品课“控制工程基础”课程负责人。主讲《控制工程基础》,《控制工程基础》为普通高等教育“十一五”和“十二五”国家级规划教材,被北京市教委评为北京高等教育精品教材。

陈志勇-副教授-清华大学-

1991~1996及1996~2001就读于清华大学精密仪器与机械学系,获机械设计专业学士、精密仪器及机械专业博士学位。2001年起在清华大学精密仪器系工作,讲授的课程有“控制工程基础”、“模拟电路设计与实践”等。主要研究方向为微机电惯性器件。

李冬梅-副研究员-清华大学-

博士,副研究员。主讲《测试信号分析与处理》和《控制工程基础》。《数字信号处理实验平台》和《DSP测控技术实践教学装置》2010年获得清华大学实验技术成果三等奖,参编的《控制工程基础(第三版)》2012年获得清华大学优秀教材一等奖。研究方向包括高精度惯性仪表及系统技术、机电控制及数字信号处理等。2006年获得教育部科学技术进步奖一等奖1项,2013年获得国家技术发明奖二等奖1项。

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