黄坚版《自动控制原理》教案（第1至3章）

简介：
本教案为黄坚编著的《自动控制原理》教材前3章节教学内容精要，涵盖控制系统基础、数学模型及结构图化简等核心知识点，适合高校自动化专业师生参考使用。 《自动控制原理》是电子工程、自动化及相关领域的基础课程，主要研究如何使系统在外部干扰下保持稳定并实现期望的性能。黄坚版的《自动控制原理及其应用》教材是该领域的一本经典著作，其内容深入浅出，理论与实践相结合。 第一章：自动控制系统的概念与分类 这一章介绍了自动控制的基本概念，包括控制系统、被控对象、控制器、执行器和反馈等组成部分，并探讨了开环控制系统和闭环系统这两种主要类型的控制系统。此外还讨论了连续系统和离散系统以及线性系统和非线性系统之间的区别，为后续章节的学习奠定了基础。 第二章：系统建模与传递函数 在这一章中，我们将学习如何建立物理系统的数学模型，并重点介绍基于微分方程的建模方法。通过简化复杂的动态系统到易于分析的形式——即传递函数形式来实现这一点。传递函数是描述系统输入和输出关系的重要工具，它揭示了系统在频域内的特性。本章还会讲解拉普拉斯变换及其逆变换的应用，并教授如何从传递函数推导出时间响应。 第三章：稳定性分析 稳定性问题是控制系统设计中的核心问题之一。该章节介绍了劳斯-赫维茨稳定判据和根轨迹法等重要理论，通过这些方法可以判断系统的稳定性以及参数变化对系统的影响。奈奎斯特稳定判据作为频域内的一种关键性评估工具也被涵盖在本章内容中。 综上所述，《自动控制原理及其应用》的前三个章节涵盖了控制系统基础概念、建模技术及稳定性分析等核心主题，为理解和设计复杂控制系统提供了坚实的基础。通过深入学习这些部分的内容，读者不仅能掌握自动控制的基本理论知识，还能具备一定的系统分析和初步的设计能力。希望这段概述能够帮助你在《自动控制原理》的学习旅程中取得进展。