主要从两个方面来说吧：

一：从整体上对这门课有个全局的把握，能够把这本书的知识串起来，知道各章节之间的联系；

二：每一章找一道典型的大题进，应对期末考试（许军带课的话考试是每一章一道大题，结构基本是这样，一直不变的）。

第一部分：把握整体

  大框架：

首先要明白我们研究的对象是SISO（单输入单输出）、线性的定常系统，而且往往满足零初始条件，因为这是最简单的情况，更重要的是在这些条件下我们可以通过拉氏变换将时域问题放到S域中来解决，于是就有了我们以后经常见到的传递函数。因为我们研究对象的数学基础是微分方程（连续系统）和差分方程（离散系统），而微分方程和差分方程在时域中求解起来是非常繁琐的，计算量很大，因此我们通过拉氏变换（连续系统）和Z变换（离散系统）来化简计算，这也是我们在工程数学中学习傅里叶变换和拉氏变换的根本目的。至于课本第八章讲的非线性控制系统的分析，最终的思想还是经过近似处理将非线性问题转变为线性问题，回归到我们自动控制原理研究的范围，或者直接从解决微分方程入手。

 明白了我们的研究对象，下面就来进行具体分析:

 上面我们已经说过，控制系统的数学基础是微分方程，也就是说我们可以用若干个微分方程来描述一个系统，那么这若干个微分方程就是系统的时域数学模型，比如课本第二章第一节就介绍了几个典型系统的时域数学模型，紧接着讲了控制系统微分方程的建立（当然这不是重点，这里提到只是顺一下思路），然后给时域数学模型加了条件：线性和定常（注意课本25页的两个小标题），于是这就回到了我们自动控制原理研究的范围。至此，假定我们已经建立了系统的时域数学模型，那接下来要做的便是求解，上面我们已经知道，微分方程的求解很复杂，因此我们要采用简便的方法——拉氏变换，于是便引出了复数域数学模型——传递函数，这将是我们之后学习的重点，课本从34页开始给出了几个典型系统的传递函数。

  因为我们自己本身直接面对的是时域，虽然在上面说过通过拉氏变换可以大大简化时域系统下的微分方程求解过程，但是这只是一种方法，一种手段，在S域中我们求解以后，最终要分析研究的还是时域性能，整个过程如下：

也就是说我们要的是时域结果，但是这个时域结果指的是什么呢？它是指系统的动态性能和稳态性能，动态性能包括：延迟时间，上升时间，峰值时间，调节时间以及超调量，这五个动态性能你在课本79页可以好好看一下；稳态性能是指系统的稳态误差。在这里，我们可以有多种手段来分析系统的时域性能：1，直接求解时域下的微分方程，得到时域解，直接分析；2，通过拉式变换，得出S域下的解，然后经过逆变换返回时域；3，通过某种变换，得出系统在这种变换域下的解，然后直接运用系统时域性能和这种变换域性能的对应该关系来分析系统。显然，第二种和第三种方法相对简单，第二种方法即是时域分析法，第三种方法就是根轨迹法（根轨迹的变化和时域的性能变化相对应）和频域分析法（幅频特性曲线的变化和时域的性能变化相对应）

因此，分析一个系统的性能我们便可以分别采用时域分析法，根轨迹法，频域分析法，这就是课本第四章、第五章、第六章所讲的内容。

在时域分析法里面，最重点要掌握两个知识点，1：欠阻尼二阶系统在单位阶跃输入下的性能分析（动态性能），2：稳定性判定和稳态误差的计算（稳态性能）。这里为什么只作欠阻尼二阶系统在单位阶跃输入下的性能分析呢？首先解释为什么重点分析欠阻尼：因为在控制工程中，除了很少的一些不允许产生振荡的系统外，都希望系统能同时具有快速响应性、短时间调节性、迅速稳定性，而欠阻尼过程有同时满足这些要求的可能；其次解释为什么是二阶系统：系统可以按阶次分为一阶系统、二阶系统和高阶系统，对于一阶系统，其数学模型的建立和解决都很简单，不用多说；而对于高阶系统，虽然工程上采用主导极点的概念来近似分析，但其实质还是进行了降阶处理，而且现在随着计算机技术的飞速发展，运用计算机求根程序很容易得出系统响应，所以我们作为学习来说重点研究的是二阶系统；最后解释为什么是在单位阶跃输入下：因为对于一个系统，输入不一样，得到的输出肯定不一样，而现实中对于一个既定系统的输入可以有成千上万种，那么如何研究系统的性能呢？这里，对于动态性能，经试验检验，一般认为阶跃输入对系统来说最为严峻，那么我们只要考察系统在阶跃输入下的动态性能，只要能满足要求，那么可以肯定在其它任意输入下也一定能满足要求，所以，考察系统动态性能都是在阶跃输入的情况下进行的。

知道了为什么，就要进行具体分析了，对于动态性能，课本从87页最后一行到91页中间，讲得非常详细，你看书应该能看的很明白，注意把五个动态性能的计算表达式一定要记住，而且要知道怎么来的，数学推导一定要会，最重要的是要知道每一个参数对系统性能有什么样的影响。对于稳态性能，有两个知识点，一是劳斯稳定判据，二是稳态误差计算，对于劳斯稳定判据，说白了纯粹是个数学问题，做几道题就可以掌握了，对于稳态误差计算，也是个数学问题，只是一个系统的稳态误差不仅与输入信号类型有关，而且还与系统类型有关，所以分析起来相对比较麻烦，不过很有规律，见课本124页的表3—5，其实也是很容易掌握的，认真的做一道课后相关的习题基本可以搞定了。

对于根轨迹法，首先我们已经知道了这种方法的最终目的是通过观察根轨迹曲线的变化而得知系统时域性能的变化，从而判断系统的动态性能和稳态性能。至于根轨迹的定义的理解，你只要看一下课本137页到138页的这个例子就会完全明的，一般所讲的根轨迹都是指系统的开环增益K的变化所引起的根轨迹，实际上从广义来讲，任意一个可变参数的变化都能引起与之对应的根轨迹，我们这里主要研究的是前者，很明显，由于直接从根轨迹判断系统性能非常简单明了，所以我们的工作重点不是判断，而是根轨迹的绘制。对于根轨迹的绘制，根据对象的不同可以大致分为两类：一：如果所研究的系统为最小相位系统或者是没有带正反馈回路的系统，那么采用课本151页的根轨迹绘制规则（单纯的看书上的文字解释不太容易搞懂这些规则，你做一下150页的例4.4，完全按书上的步骤来，这是根轨迹绘制这块最典型的一个题）；二：如果研究的系统是非最小相位系统或者是带正反馈回路的系统，那么就要采用161页的零度根轨迹绘制法则（原因在159页中下部分），同样的结合161页的例4-8进行理解。总体看来，这一章就是学习如何绘制根轨迹和零度根轨迹，就这两个问题，把握好这个方向，这一章的内容就算完成了，当然也要清楚这一章在全书中所占的位置和所起的作用。

至于频域分析法，相对来说比较复杂，但从根本上把握，目的只有一个：分析系统的动态性能和稳态性能。所以不管他讲多少种方法，最终还是要回到这个目的上来，整章思路如下：

至于201页所讲的稳定裕度，也是个重点，是为下一章的系统校正做基础的，一定要会计算相角裕度和幅值裕度，可以把这当做重中之重。

有了整体思路，下面来具体分析，在绘制之前，首先要了解几个典型环节的幅相曲线和对数频率特性曲线，这几个典型环节好比是若干个模块，好多比较复杂的系统都由这些模块组成，在这些模块中，分了最小相位系统和非最小相位系统，典型的列举都在176页，好好看看。

下来首先是幅相曲线的绘制：具体方法在课本182页，通过后面给的例子练习一下，185页的例5-5是个很典型的例题，要尽量搞得很明白。

然后是对数幅频渐近线的绘制，方法在187页，关键的是要记住188页表5-2，就像上面说的，这些是模块，一个系统就是由这些模块搭建而成的

最后是稳定性的判定，也就是奈氏判据，一个在频域中，典型的例题是197页的例5-8；一个在对数坐标系下的频域中，典型的例题在200页的例5-10.

频域分析法这一章重点就这些了，需要强调的是对数幅频渐近线和频域性能指标（课本205页），因为下一章的系统校正就是是基于此的。

对于一个系统，我们经过了上述的诸多方法分析判断以后，如果系统不稳定或者动态性能不满足要求，那么我们就要进行系统校正，这才是我们的真正目的。课本整个第六章就是围绕系统校正来讲的。

首先要了解的是系统频域指标和时域指标的关系，这是因为我们一般得到的信息是时域的性能要求，而我们处理的手段是基于频域之中，所以要通过系统频域指标和时域指标的关系把这些要求在对数幅频特性曲线中体现出来；然后要明白以下几点：1：中频段应该以-20dB/dec的斜率通过，并且要有一点的宽度，这是为了满足45°相角裕度的要求，为什么要具有45°相角裕度呢？因为为使控制系统具有良好的动态特性，一般希望相角介于30°和70°之间（这时候ζ介于0.4与0.8之间，这正是第二章时域分析中合适的ζ值），工程上一般选择45°。2：高频段要迅速衰减，因为高频段表征的是噪声信号。

接下来是具体的校正了，处理这一章的问题，思维上要个小小的转变，就是要从精确计算到估算的转变，因为是工程应用问题，所以大多时候不必精确求解，而且精确求解有时候会很麻烦，甚至求不出来，所以一定要有估算的思想，这是很重要的。至于那三种校正方法，不管哪一种，本质思想都是“抵消+补偿”，即抵消掉系统本身的不利模块，补偿能使系统满足要求的模块。虽然说起来很简单，但实际设计或校正起来，很大一部分还要靠丰富工程经验，所以这一章在考试上只作了最基本的要求，即告诉你用什么方法校正，用什么校正装置校正，让你计算校正装置的参数，这是最为基本的。所以在理解整体思路的基础上，能够计算参数就行了，课本238页的例子很典型，要好好吃透。

至此，经典控制理论的知识算是过完了，接下来还有两个问题：1：离散系统的分析判断；2：非线性系统的分析判定。

对于离散系统，这本书用一章的篇幅来讲，可以说讲的很好了，特别是后面的最小拍系统的设计，可以说是用最少的文字最清楚的阐明了问题，你们下学期有一门课——《计算机控制》，里面也会讲到离散系统，不过一点比不上这本书。作为自动控制原理这本书的学习来说，所要求的是掌握Z变换以及离散系统的稳定性判定就行了。不过这不是说其他的知识点不重要，只是针对其他的每个知识点，下学期你们会有相应的课程开设，现在你可以先做个基本的了解，知道基本概念就行了。

对于非线性系统的分析判定，掌握两点就行了：1：相平面法；2：描述函数法。这里具体不说了，等到你们讲到这里的时候针对每一种方法我可以再细细给你讲，这里提一下主要是为了把整本书的思路串起来，有个清晰的思路

第二部分：每章一道大题

第一章：画出一个系统的系统方块图，简述其工作原理（具体可以看一下课本16页1-2）

第二章：根据系统的信号流图写出系统的传递函数（梅森公式的应用，具体看一下课本60页例2-20）

第三章：1：欠阻尼二阶系统在单位阶跃输入下时域响应中各参数的对应关系（134页3-6）

        2：劳斯判定的应用（135页3-12）

        3：稳态误差以及各误差系数的计算（要注意的是在计算稳态误差时首先要判断系统是否稳定。136页3-16，3-17）

第四章：根轨迹的绘制（167页4-8）

        根轨迹的证明（典型的例题：167页4-7证明过程如下：）

  所以：β1+  β2=π-α

        tan（β1+  β2）=-tanα

  即：（a+2）^2+b^2=2

  所以S的轨迹是一个以（2，0j）为圆心的圆。

第五章：典型的题型：214页5-2，5-3，5-4

                    215页5-7，5-9，5-10

第六章：典型题型：257页例6-10（重点是会求校正装置的参数）

第七章：Z变换（包括逆变换），掌握方法，不要局限于会做某些题，因为Z变换以后还会经常遇到。

第八章：1：相轨迹的画法；

        2：描述函数法

到此为止算是讲完了，不过我觉得我这样讲，从知识上起不了多大作用，因为我自己本身对这门课也仅仅是学到皮毛而已，但是我的目的是能够增加你对这门课的兴趣，真正的钻研进去，自己下功夫，那才是我最希望看到的结果。这门课很重要，虽然我周围好多人都称其为“过时的理论”，可是它是我们自动化专业的基础，你们下学期要开的《运动控制》、《过程控制》、《计算机控制》、《单片机控制》甚至《现代控制理论》都需要自控知识。推荐你一本书，是西工大出版社的自控原理三导书，不知道你有没有，那书上讲的相对就深了，不过确实讲得很好，也有很多经典的题和解题过程，看这些题应该对你很有帮助的，特别是根轨迹和校正那两章，说实话，看理论介绍就算看明白了，做题也是不会，这是因为这些方法已经接近工程应用了。

我们用的课本是《自动控制原理》 胡寿松 主编 第四版

第二篇：仪表控制自动化总结

自动化就是工业自动控制，是化工厂的自动控制系统，以前成为仪表专业，大家都说仪表是工厂的眼睛，实际上，现代自动控制系统不仅仅是工业生成的眼睛，同时还是工业生产的大脑。自动化控制系统产品随着电子技术的发展，从以前气动仪表、电动仪表发展到目前的集散系统，把单回路的控制集成到了对整个生产装置的所有控制系统的控制，操作可以在中央控制室足不出户就可以控制现场的阀门，能够及时通过对工艺设备里面的温度、压力、流量或液位进行控制，达到稳准快的控制效果。如果自动化控制系统出现问题，就会给工艺生产带来极大的伤害，特别是会对工艺产品的质量、产量甚至是安全带来极大的麻烦。仪表联锁涉及的安全系统对化工工艺生产的安全性极为重要，一个误操作可能会引起整个工厂的爆炸发生。在线分析仪表对工艺产品的质量具有极为重要的意义，特别是对产品的质量具有极为重大的意义。随着DCS控制技术的发展，控制系统还在紧急停车方面也有了极大的发展，特别是对工厂的核心机组的安全控制具有保护功能，可以确保工厂的安全生产。作为自控专业的同学，还是建议你好好地整理一下思路，把文章写好，我写的算是抛砖引玉了。

化工生产过程自动化是一门综合性的技术学科,它是利用自动控制器仪表学科,以及计算机学科的理论与技术,服务于化学工程学科的。化学工业是国民经济中必不可少的重要组成部分,它不但直接影响国计民生而且与国民经济的其他部门密切相关,同时又是农业、轻工、纺织、国防、交通运输等部门发展的不可或缺的基础工业之

一。化工生产过程,往往是在密闭的容器和设备中,在高压、真空、高温、深冷的情况下连续进行的。

此外,不少介质还具有毒、易燃、易爆、有腐蚀的性质。因此,为使化工生产正常地、高效地进行,就必须把各项工艺参数维持在某一最佳范围之内,并尽量使生产过程自动化、现代化。

所谓化工生产过程自动化,就是在化工设备上,配置一些自动化装置,代替操作人员的部分直接劳动,使生产在不同程度上自动地进行。这种用自动化装置来管理化工生产过程的方式,就称为化工生产过程的自动化,简称化工自动化。实现化工生产过程的自动化,不仅可以使生产保持在最佳状况下,而且可以有效地提高产品质量和数量,节约原材料和能源,降低生产成本,并且可以提高设备的利用率,从而延长设备的使用寿命,实现优质高产低耗。同时,能充分保证工作人员和设备的安全,减轻劳动强度,改善工作环境。更有意义是,实现生产过程的自动化,能够获得最高的技术经济指标,并能从根本上改变传统的劳动方式,提高劳动者的科学文化素质和技术素质,并且有利于社会主义现代化建设的需要。

自动化仪表分类方法很多,根据不同原则可以进行相应的分类。例如按仪表所使用的能源分类,可以分为气动仪表、电动仪表和液动仪表(很少见);按仪表组合形式,可以分为基地式仪表、单元组合仪表和综合控制装置;按仪表安装形式,可以分为现场仪表、盘装仪表和架装仪表;随着微处理机的蓬勃发展,根据仪表有否引入微处理机(器)又 可分为自动化仪表与非自动化仪表。根据仪表信号的形式可分为模拟仪表和数字仪表等等。仪表覆盖面比较广,任何一种分类方法均不能将所有仪表分门别类地划分得井井有序,它们中间互有渗透,彼此沟通。例如变送器具有多种功能,温度变送器可以划归温度检测仪表,差压变送器可以划归流量检测仪表,压力变送器可以划归压检测仪表,若用兀压法测液位可以划归物位检测仪表,很难确切划归哪一类, 中外单元组合仪表中的计算和辅助单元也很难归并。 化工自动化控制仪表的功能开发：

(一)仪表的测量精度高了

由于自动化仪表的中心控制系统是微型计算机,可以进行快速多次重复测量,然后求平均值。这样就可以排除一些偶然的误差与干扰。

(二)仪表具有修正误差的能力

实时地修正测量值误差是较为复杂的功能。装有微处理器的仪表可以减少误差,依靠限制干扰来提高精度。

(三)仪表能够实现复杂的控制功能

实现自动化以后,一些常规仪表不易实现的功能,在自动化仪表中就很容易实现。比如一台气相或液相色普仪,这种仪器利用对于复杂化学混合物进行色层分离的方法来确定样品中存在的每一种化学成分的含量。

在我国,解放前根本谈不上有仪表制造业,解放后,在中国共 产 党的领导下,我国的仪表工业,从无到有从小到大,得到了突飞猛进的发展,并且向着标准化的方向迅速前进。化工仪表及自动化,最早出现在四十年代,那时的仪表体积大,精度低。但随着科学技术的不断发展和电子技术的不断进步,在五十年代就出现采用0.2~1.0kg f/cm2统一气压信号的气动仪表,接着,又出现了采用4-20cm的直流信号的电动仪表,从而实现了集中控制,并使仪表体积大为缩小,可靠性和精度也有很大提高。五、六十年代以后,特别是六十年后半期,随着半导体和集成电路的进一步发展,自动化仪表便向着小体积、高性能的方向迅速发展并实现了用计算机作数据处理的各种自动化方案。化工生产向大规模、高效率、连续生产,综合利用方向迅速发展,需要一类不仅能迅速、准确地监视工艺参数,而且能迅速地进行工况分析、判断、作出操作决策的自控装置,人工的操作也越来越不能适应生产的要求,必须有更有效地执行机构来操作生产。于是一大批的自动化装置应运而生,它们就是各种检测元件、变送器、调节器、执行器,以及其他各种有关的装置等。

在生产的工艺设备上和操作中,起到“眼”、“脑”、“手”的作用,它们与生产设备一起构成了各种各样的自动化控制系统。七十年代以来,仪表和自动化技术又有了迅猛的发展,新技术、新产品层出不穷,气动Ⅱ型、Ⅲ型仪表、电动Ⅱ型、Ⅲ型仪表相继投入使用,多功能组装式仪表也投入运行,特别是微型计算机的发展在化工自动化技术工具中发挥了巨大作用。19xx年出现了以微处理器为基础的过程控制仪表———集中分散型控制系统,把自动化技术推到了一个更高的水平。电子技术、计算机技术的发展,也促进了常规仪表的发展,新型的数字仪表,智能化仪表,程序控制器,调节器等也不断投入使用。现在我国大、中、小型企业以及广大乡、镇企业依据不同的生产实际和需求,气动仪表、电动仪表、模拟仪表、数字仪表以及各种智能化仪表,计算机等都在进行使用,形成了气电结合、模数共存、取长补短,协同发展的局面。它们构成的各种自动化控制系统极大地推动着我们的现代化建设事业。化工生产过程自动化,是一门综合性的技术学科,它是利用自动控制学科仪器、仪表学科,以及计算机学科的理论与技术,服务于化学工程学科的。在企业里化工工艺及设备与自动化装置已经构成了有机的整体,没有现代化的自动化装置,也就没有现代化的化工生产。

随着化工自动化技术应用的日益深入及应用范围与规模的不断扩大,使仪表实现高速、高效、多功能、高机动灵活等性能,我国的化工仪器仪表产业的发展水平必将快速迈向更高阶段,而化工自动化仪表的应用也将发挥其不可估量的作用。