西安石油大学教案(章节备课) 学时 第3章线性系统的时域分析法10h 3-1系统时间响应的性能指标 3-2一阶系统的时域分析 3-3二阶系统的时域分析 章节3-4高阶系统的时域分析 线性系统的稳定性分析 3—6线性系统的稳态误差计算 习题 1.稳定性 (1)定义 (2)系统稳定的充要条件 (3)代数稳定判据 (4)系统的稳定性只与系统自身结构参数有关,而与初始条件、外作用大小无关 系统稳定性只取决于系统特征根(极点),而与系统零点无关。 2.误差及稳态误差 (1)误差的两种定义及其相互关系 知识点和 (2)稳态误差e 析方法 (3)计算稳态误差的方法 3.系统动态性能计算 (1)一阶系统特征参数(时间常数T)与动态指标之间的关系。 (2)复极点位置的表示方法及其关系。 (3)典型欠阻尼二阶系统特征参数(5,On)与动态指标间的关系(p,%1,计算公 (4)系统动态性能随极点位置变化的规律。 (5)附加开环零极点与附加闭环零极点的区别及对系统性能的影响。 (6)附加闭环零点、闭环极点对系统性能的影响。 (7)主导极点、非主导零极点和偶极子的概念
西安石油大学教案(章节备课) 学 时： 10h 章节 第 3 章 线性系统的时域分析法 10h 3—1 系统时间响应的性能指标 3—2 一阶系统的时域分析 3—3 二阶系统的时域分析 3—4 高阶系统的时域分析 3—5 线性系统的稳定性分析 3—6 线性系统的稳态误差计算 习题 知识点和 分析方法 1. 稳定性 （1）定义 （2）系统稳定的充要条件 （3）代数稳定判据 （4）系统的稳定性只与系统自身结构参数有关，而与初始条件、外作用大小无关； 系统稳定性只取决于系统特征根（极点），而与系统零点无关。 2. 误差及稳态误差 （1）误差的两种定义及其相互关系 （2）稳态误差 ss e （3）计算稳态误差的方法 3. 系统动态性能计算 （1）一阶系统特征参数（时间常数 T）与动态指标之间的关系。 （2）复极点位置的表示方法及其关系。 （3）典型欠阻尼二阶系统特征参数 ( , ) n 与动态指标间的关系（ p s t , %,t 计算公 式）.（4）系统动态性能随极点位置变化的规律。 （5）附加开环零极点与附加闭环零极点的区别及对系统性能的影响。 （6）附加闭环零点、闭环极点对系统性能的影响。 （7）主导极点、非主导零极点和偶极子的概念
1.重点 (1)时间响应的基本概念; (2)一阶系统的时间响应、性能指标和参数的求取 (3)二阶系统的时间响应、欠阻尼状态下性能指标的计算 (4)极点、零点位置变化的规律对系统动态性能影响; 重点 (5)代数稳定性判据; 难点 6)输入信号和扰动作用下稳态误差。 2.难点 (1)二阶系统的时间响应 (2)改善系统动态性能的指标方法 (3)输入信号和扰动信号同时作用时,稳态误差的计算 1.稳定性判断 正确理解系统稳定性概念及稳定的充要条件:能熟练运用代数稳定判据判定系统 的稳定性,并进行有关的分析计算 2.稳态误差计算 正确理解有关稳态误差的概念;了解终值定理应用的限制条件;牢固掌握计 算稳态误差的一般方法;牢固掌握静态误差系数法及其应用的限制条件。 要求掌握 内容 3.动态性能计算 牢固掌握一阶系统、二阶系统的数学模型和典型响应特点:能熟练确定一阶 系统、二阶系统特征参数,牢固掌握一阶系统、二阶欠阻尼系统动态性能计算方 法及应用限制条件;掌握典型欠阻尼二阶系统特征参数、极点位置与动态性能间 的相互关系:了解附加闭环零极点对动态性能的影响:正确理解主导极点的概念, 会估算高阶系统动态性能
重点 难点 1. 重点 (1) 时间响应的基本概念； (2) 一阶系统的时间响应、性能指标和参数的求取； (3) 二阶系统的时间响应、欠阻尼状态下性能指标的计算； (4) 极点、零点位置变化的规律对系统动态性能影响； (5) 代数稳定性判据； (6) 输入信号和扰动作用下稳态误差。 2. 难点 （1）二阶系统的时间响应； （2）改善系统动态性能的指标方法； （3）输入信号和扰动信号同时作用时，稳态误差的计算。 要求掌握 内容 1. 稳定性判断 正确理解系统稳定性概念及稳定的充要条件；能熟练运用代数稳定判据判定系统 的稳定性，并进行有关的分析计算。 2. 稳态误差计算 正确理解有关稳态误差的概念；了解终值定理应用的限制条件；牢固掌握计 算稳态误差的一般方法；牢固掌握静态误差系数法及其应用的限制条件。 3. 动态性能计算 牢固掌握一阶系统、二阶系统的数学模型和典型响应特点；能熟练确定一阶 系统、二阶系统特征参数，牢固掌握一阶系统、二阶欠阻尼系统动态性能计算方 法及应用限制条件；掌握典型欠阻尼二阶系统特征参数、极点位置与动态性能间 的相互关系；了解附加闭环零极点对动态性能的影响；正确理解主导极点的概念， 会估算高阶系统动态性能
教授思 咯,采用 的教学方 法和辅 助手段,多媒体教学及黑板板书结合 板书设重点突出:贯穿于每堂课的教学中,讲到重点时语言警示、文字用加粗加重提醒 重点 难点:讲透讲清,多举实例。重要的概念、公式希望学生在理解的基础上记忆 如何突 师生互动:新课前的复习提问,重点内容请学生复述,到黑板前解题 难点 如何解 决,师生 互动等 3-6闭环性质求系统阻尼比、自然频率 3-8 MATLAB绘图,比较阻尼比、自然频率及系统性能 3-9测速反馈系统与比例微分系统比较 和题3-11 RUOTH判据、 HERWEIZCH判据应用 3-13 RUOTH判据应用 3-15稳态误差计算 3-18扰动下稳态误差计算 主要 参考资料 前 备注
教授思 路，采用 的教学方 法和 辅 助手段， 板书设 计，重点 如何突 出，难点 如何解 决，师生 互动等 多媒体教学及黑板板书结合。 重点突出：贯穿于每堂课的教学中，讲到重点时语言警示、文字用加粗加重提醒 难点：讲透讲清，多举实例。重要的概念、公式希望学生在理解的基础上记忆 师生互动：新课前的复习提问，重点内容请学生复述，到黑板前解题 本章思考题 和习题 3-6 闭环性质求系统阻尼比、自然频率 3-8 MATLAB 绘图，比较阻尼比、自然频率及系统性能 3-9 测速反馈系统与比例微分系统比较 3-11 RUOTH 判据、HERWEIZCH 判据应用 3-13 RUOTH 判据应用 3-15 稳态误差计算 3-18 扰动下稳态误差计算 主要 参考资料 同前 备注
西安石油大学教案(章节备课) 学时:8h 第四章线性系统的根轨迹法8h 4-1根轨迹法的基本概念 4—2根轨迹绘制的基本法则 章节4-3广义根轨迹 4-4系统性能的分析 习题 1.根轨迹 2.轨迹增益K与开环增益K之间的关系 3.根轨迹方程 (1)模值条件 知识点和 (2)相角条件 析方法 4.闭环零点 5.绘制根轨迹的基本法则 6.关于0°根轨迹 7.参量根轨迹(关于等效开环传递函数) 1.重点 (1)常规根轨迹的绘制 重点 (2)增加开环零点、极点对根轨迹和系统性能的影响 难点 (3)利用根轨迹分析系统性能的方法 2.难点 利用根轨迹分析系统性能 (1)正确理解根轨迹的概念; (2)掌握根轨迹的绘制法则,并能熟练绘制系统的根轨迹 要求掌握 (3)熟练应用等效开环传递函数概念,绘制非K参数根轨迹 内容 (4)正确区分并绘制0°根轨迹: (5)能根据根轨迹定性分析系统指标随参数变化的趋势 (6)掌握确定闭环零极点及计算系统动态指标的方法
西安石油大学教案(章节备课) 学 时： 8h 章节 第四章 线性系统的根轨迹法 8h 4—1 根轨迹法的基本概念 4—2 根轨迹绘制的基本法则 4—3 广义根轨迹 4—4 系统性能的分析 习题 知识点和 分析方法 1. 根轨迹 2. 轨迹增益 K *与开环增益 K 之间的关系 3. 根轨迹方程 （1） 模值条件 （2）相角条件 4. 闭环零点 5. 绘制根轨迹的基本法则 6. 关于 0°根轨迹 7. 参量根轨迹（关于等效开环传递函数） 重点 难点 1. 重点 （1）常规根轨迹的绘制； （2）增加开环零点、极点对根轨迹和系统性能的影响； （3）利用根轨迹分析系统性能的方法。 2. 难点 利用根轨迹分析系统性能。 要求掌握 内容 （1）正确理解根轨迹的概念； （2）掌握根轨迹的绘制法则，并能熟练绘制系统的根轨迹； （3）熟练应用等效开环传递函数概念，绘制非 K*参数根轨迹； （4）正确区分并绘制 0°根轨迹； （5）能根据根轨迹定性分析系统指标随参数变化的趋势； （6）掌握确定闭环零极点及计算系统动态指标的方法
教授思 咯,采用 的教学方 法和辅 助手段,多媒体教学及黑板板书结合 板书设重点突出:贯穿于每堂课的教学中,讲到重点时语言警示、文字用加粗加重提醒 重点 难点:讲透讲清,多举实例。重要的概念、公式希望学生在理解的基础上记忆 如何突 师生互动:新课前的复习提问,重点内容请学生复述,到黑板前解题 难点 如何解 决,师生 互动等 4-3根轨迹概略绘制 4-4根轨迹精确绘制(计算分离点、与虚轴交点等) 4-7证明带开环零点的二阶系统根轨迹一定是圆或圆弧。 4-10根轨迹精确绘制(计算分离点、与虚轴交点、临界开环增益、临界阻尼增益等) 和题 4-14参数根轨迹 4-160°根轨迹(重根、纯虚根对应开环增益) 4-17根轨迹定性分析系统指标 主要 参考资料 同前 备注
教授思 路，采用 的教学方 法和 辅 助手段， 板书设 计，重点 如何突 出，难点 如何解 决，师生 互动等 多媒体教学及黑板板书结合。 重点突出：贯穿于每堂课的教学中，讲到重点时语言警示、文字用加粗加重提醒 难点：讲透讲清，多举实例。重要的概念、公式希望学生在理解的基础上记忆 师生互动：新课前的复习提问，重点内容请学生复述，到黑板前解题 本章思考题 和习题 4-3 根轨迹概略绘制 4-4 根轨迹精确绘制（计算分离点、与虚轴交点等） 4-7 证明带开环零点的二阶系统根轨迹一定是圆或圆弧。 4-10 根轨迹精确绘制（计算分离点、与虚轴交点、临界开环增益、临界阻尼增益等） 4-14 参数根轨迹 4-16 0°根轨迹（重根、纯虚根对应开环增益） 4-17 根轨迹定性分析系统指标 主要 参考资料 同前 备注