《计算机控制与仿真技术》第1章 控制与仿真的基础知识（杨立）

21世纪高等院校规划教材 计第制与仿真味 中国水利水电出版社 制作:杨立 欢迎使用

1 计算机控制与仿真技术 中国水利水电出版社 制作：杨 立 欢 迎 使 用 21世纪高等院校规划教材

《计算机控制与仿真技米》 课程简介 1.课程性质及教学目的 《计算机控制与仿真技术》是分析、研究、设 计控制系统的强有力工具,是从事自动化、控制 系统工程、计算机应用技术人员必须掌握的一门 新型技术。 开设本课程的目的是为了适应当前科技的发 展和实际工程应用的需要,为高等学校应用型本 科教育的工科机电类控制专业和计算机应用专业

2 《计算机控制与仿真技术》 课程简介 1. 课程性质及教学目的 《计算机控制与仿真技术》是分析、研究、设 计控制系统的强有力工具，是从事自动化、控制 系统工程、计算机应用技术人员必须掌握的一门 新型技术。 开设本课程的目的是为了适应当前科技的发 展和实际工程应用的需要，为高等学校应用型本 科教育的工科机电类控制专业和计算机应用专业

《计算机控制与仿真技米》 课程简介 的学生提供帮助,使他们能够系统地学习计算机 控制与仿真的基本知识、基本理论及其应用技 术,理解控制原理和系统的分析方法,掌握计 算机仿真的原理及仿真算法,熟练运用 MATLAB 和 SIMULINK相关软件平台对控制系统进行仿真 编程及调试、运行,培养扎实的操作技能,为 今后在相关领域的应用打下良好的基础

3 的学生提供帮助，使他们能够系统地学习计算机 控制与仿真的基本知识、基本理论及其应用技 术，理解控制原理和系统的分析方法，掌握计 算机仿真的原理及仿真算法，熟练运用MATLAB 和SIMULINK相关软件平台对控制系统进行仿真 编程及调试、运行，培养扎实的操作技能，为 今后在相关领域的应用打下良好的基础。 《计算机控制与仿真技术》 课程简介

《计算机控制与仿真技米》 课程简介 2.课程教学安排 总学时:60~70学时;其中实验:20~30学时 考试形式:笔试+实践操作 3.教材特点 以应用技术为主线,按控制与仿真的应用实例进 行分析,强化实践能力的锻炼,既掌握计算机控制 与仿真应用的基本原理,又对新兴技术有所跟踪

4 2. 课程教学安排 总学时：60～70学时；其中实验：20～30学时 考试形式：笔试+实践操作 3. 教材特点 ➢以应用技术为主线，按控制与仿真的应用实例进 行分析，强化实践能力的锻炼，既掌握计算机控制 与仿真应用的基本原理，又对新兴技术有所跟踪。 《计算机控制与仿真技术》 课程简介

《计算机控制与仿真技术》 课程簡介 >通过各种典型知识及其应用技术的学习,注重 培养面向生产一线的应用型人才的专业技能和 实用技术,以适应工程技术教育的需要 教材中的相关概念、理论及应用均以基本要求 为主,突出实用的特点;在表达上做到层次清 晰,脉络分明,易于理解;在内容的编排上由 浅入深,循序渐进,突出重点,通俗易懂

5 ➢通过各种典型知识及其应用技术的学习，注重 培养面向生产一线的应用型人才的专业技能和 实用技术，以适应工程技术教育的需要。 ➢教材中的相关概念、理论及应用均以基本要求 为主，突出实用的特点；在表达上做到层次清 晰，脉络分明，易于理解；在内容的编排上由 浅入深，循序渐进，突出重点，通俗易懂。 《计算机控制与仿真技术》 课程简介

《计算机控制与仿真技术》 课程簡介 3.教材的主要模坎 ≯自动控制与系统仿真的相关概念和基础知识; 控制系统的微分方程、传递函数、动态结构图、 状态空间描述等数学模型; ≯控制原理和系统性能的时域分析及频域分析法; 计算机控制技术的应用,以常见程序设计、数字 PID调节、直接数字控制等内容为主;

6 3. 教材的主要模块 ➢自动控制与系统仿真的相关概念和基础知识； ➢控制系统的微分方程、传递函数、动态结构图、 状态空间描述等数学模型； ➢控制原理和系统性能的时域分析及频域分析法； ➢计算机控制技术的应用，以常见程序设计、数字 PID调节、直接数字控制等内容为主； 《计算机控制与仿真技术》 课程简介

《计算机控制与仿真技术》 课程簡介 数值积分法和离散相似法的仿真原理及应用; MATLAB的基本知识及其应用; SIMULINK交互式仿真和基本操作; 控制系统仿真的应用实例分析

7 ➢数值积分法和离散相似法的仿真原理及应用； ➢MATLAB的基本知识及其应用； ➢SIMULINK 交互式仿真和基本操作； ➢控制系统仿真的应用实例分析。 《计算机控制与仿真技术》 课程简介

第1章 控制与仿亮的基础知识 本章主要教学内率 自动控制的基本概念及其应用 开、闭环控制系统的构成和特点 控制系统的分类和总体性能要求 计算机仿真的概念及其特点 系统仿真的分类及仿真过程 >计算机仿真技术的应用

8 本章主要教学内容 ➢自动控制的基本概念及其应用 ➢开、闭环控制系统的构成和特点 ➢控制系统的分类和总体性能要求 ➢计算机仿真的概念及其特点 ➢系统仿真的分类及仿真过程 ➢计算机仿真技术的应用 第1章 控制与仿真的基础知识

第1章 控制与仿真的基础知识 本章教学目的及要求 >理解自动控制的基本概念 掌握自动控制系统的组成及分类 掌握计算机仿真的基本概念 >熟悉计算机仿真的特点及其应用

9 本章教学目的及要求 ➢理解自动控制的基本概念 ➢掌握自动控制系统的组成及分类 ➢ 掌握计算机仿真的基本概念 ➢ 熟悉计算机仿真的特点及其应用 第1章 控制与仿真的基础知识

第1章 控制与仿真的基础知识 11自动控制的基本概念及其应用 111控制理论的发展 1.经典控制理论 经典控制理论以反馈控制系统的稳定性为目标,主要硏 究单输入/弹单输出(SISO)系统。 此类控制系统的分析与设计主要以拉普拉斯( Laplace 变换和乙变换为数学工具,用微分方程、传递函数和结构图等 描述系统的动态特性,用时域法、频域响应、根轨迹法来分 析研究和设计控制系统

10 1.1 自动控制的基本概念及其应用 1.1.1 控制理论的发展 1. 经典控制理论 经典控制理论以反馈控制系统的稳定性为目标，主要研 究单输入/单输出（SISO）系统。 此类控制系统的分析与设计主要以拉普拉斯（Laplace） 变换和Z变换为数学工具，用微分方程、传递函数和结构图等 描述系统的动态特性，用时域法、频域响应、根轨迹法来分 析研究和设计控制系统。 第1章 控制与仿真的基础知识