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工业控制
自动控制理论
自动控制
自控
共92课时 21小时30分49秒
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简介
自动控制理论是自动化学科核心专业基础课,也是研究和设计复杂工程控制系统的理论基础。本课程也称为经典控制理论,包含(1)控制系统的概论,着重介绍反馈原理;(2)控制系统的建模,着重介绍微分方程及机理法建模、拉普拉斯变换、
传递函数
、频率响应模型、数据驱动模型和典型控制系统的组成与框图变换;(3)控制系统的分析及性能评价,包括动态系统的时间响应、结构属性、稳定性、稳态精度、动态性能和时域
频域
分析方法;(4)控制系统的频域设计,PID
控制器
及参数整定法、超前滞后校正。
课程目录
课时1:绪论 (8分33秒)
课时2:拉普拉斯变换定义及性质(一) (13分41秒)
课时3:拉普拉斯变换定义及性质(二) (23分44秒)
课时4:卷积定义、定理及性质 (13分9秒)
课时5:拉普拉斯逆变换及应用(一):拉普拉斯逆变换定义 (15分41秒)
课时6:拉普拉斯逆变换及应用(二):拉普拉斯逆变换应用 (19分58秒)
课时7:控制的基本概念 (11分3秒)
课时8:控制系统的微分方程描述(一) (6分1秒)
课时9:控制系统的微分方程描述(二) (7分9秒)
课时10:控制系统的传递函数描述(一):Laplace变换知识回顾 (8分57秒)
课时11:控制系统的传递函数描述(二):控制系统的传递函数描述 (5分56秒)
课时12:框图及其变换(一):传递函数框图定义及连接方式 (6分21秒)
课时13:框图及其变换(二):传递函数框图变换 (19分29秒)
课时14:信号流图 (17分28秒)
课时15:控制系统的基本单元 (5分35秒)
课时16:非线性单元的线性化 (5分48秒)
课时17:稳定性 (8分2秒)
课时18:稳定的Liapunov定义 (8分49秒)
课时19:稳定性的代数判据(一):Routh判据 (16分4秒)
课时20:稳定性的代数判据(二):系统稳定的必要条件 (4分32秒)
课时21:参数稳定性,参数稳定域 (4分36秒)
课时22:静态误差(一):误差和静态误差定义 (4分2秒)
课时23:静态误差(二):静态误差与输入 (1分44秒)
课时24:静态误差(三):静态误差的计算. (5分51秒)
课时25:静态误差(四):系统类型与静态误差的关系 (6分57秒)
课时26:静态误差(五):静态误差的物理和理论解释 (8分23秒)
课时27:静态误差(六):扰动引起的静态误差 (10分51秒)
课时28:动态性能指标 (15分38秒)
课时29:高阶系统动态性能的二阶近似 (11分17秒)
课时30:控制系统的校正 (16分36秒)
课时31:频率特性引言 (4分4秒)
课时32:Fourier变换 (6分19秒)
课时33:频率特性函数 (6分56秒)
课时34:频率特性的图像 (14分26秒)
课时35:基本环节的频率特性 (18分38秒)
课时36:复杂频率特性的绘制(一) (21分52秒)
课时37:复杂频率特性的绘制(二) (7分16秒)
课时38:复杂频率特性的绘制(三) (12分10秒)
课时39:闭环频率特性 (8分24秒)
课时40:Nyquist稳定判据(一) (9分45秒)
课时41:Nyquist稳定判据(二) (15分18秒)
课时42:Nyquist稳定判据(三) (8分14秒)
课时43:相对稳定性(稳定裕量) (5分7秒)
课时44:从开环频率特性研究闭环系统性能 (9分22秒)
课时45:基于频率特性的控制器设计思路 (3分28秒)
课时46:根轨迹方法简介 (15分30秒)
课时47:根轨迹条件 (11分40秒)
课时48:根轨迹性质 (30分25秒)
课时49:频率特性的图像 (15分18秒)
课时50:条件稳定系统 (8分25秒)
课时51:零极点对根轨迹的影响 (21分50秒)
课时52:参数根轨迹和根轨迹族 (15分25秒)
课时53:延时系统的根轨迹 (23分40秒)
课时54:补根轨迹与全根轨迹 (18分33秒)
课时55:校正问题及其实现方式 (13分25秒)
课时56:校正装置的设计方法 (17分33秒)
课时57:超前校正装置的特性 (11分37秒)
课时58:基于根轨迹法设计超前校正装置 (27分35秒)
课时59:基于Bode图设计超前校正装置 (29分42秒)
课时60:滞后校正装置的特性 (9分20秒)
课时61:基于根轨迹法设计滞后校正装置 (24分6秒)
课时62:基于Bode 图设计滞后校正装置 (21分10秒)
课时63:超前-滞后校正装置的特性 (10分35秒)
课时64:基于根轨迹法设计超前-滞后校正 (19分50秒)
课时65:基于Bode图设计超前-滞后校正 (18分54秒)
课时66:开环系统的期望频率特性 (11分53秒)
课时67:反馈校正 (10分40秒)
课时68:直线倒立摆控制系统实验 (11分13秒)
课时69:非线性系统概述 (16分34秒)
课时70:非线性系统的典型动力学特征 (28分47秒)
课时71:描述函数法定义 (21分17秒)
课时72:描述函数法求取 (25分51秒)
课时73:基于描述函数的稳定性分析 (13分3秒)
课时74:非线性系统自持振荡的分析 (26分26秒)
课时75:相平面与相轨迹 (22分42秒)
课时76:相轨迹的绘制方法 (19分11秒)
课时77:奇点 (19分45秒)
课时78:线性系统的相平面分析 (14分11秒)
课时79:非线性系统的相平面分析 (40分52秒)
课时80:极限环及其产生条件 (16分53秒)
课时81:非线性系统分析小结 (4分53秒)
课时82:采样控制系统概述 (9分52秒)
课时83:脉冲采样与理想采样 (15分46秒)
课时84:采样定理 (8分56秒)
课时85:零阶保持器 (14分33秒)
课时86:z-变换 (9分19秒)
课时87:脉冲传递函数(一) (23分22秒)
课时88:脉冲传递函数(二):求脉冲传递函数的一般方法 (10分47秒)
课时89:z-平面上采样系统的稳定性分析 (23分8秒)
课时90:w-平面上采样系统的稳定性分析 (20分4秒)
课时91:采样控制系统的时域分析 (11分50秒)
课时92:修正的z-变换 (11分14秒)
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讲师简介
赵千川,男,清华大学自动化系教授。1996年在清华大学自动化系任教,现任清华大学自动化系智能与网络化系统研究中心副主任。主要研究方向为网络化动态系统性能优化与安全控制及其在电力、制造、通信、建筑等领域的应用。曾获国家自然科奖二等奖(排名第二)、教育部自然科学二等奖(排名第一)。2004年入选教育部新世纪优秀人才支持计划,2008年获清华大学学术新人奖,2014年获国家杰出青年科学基金资助。
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