德州学院修订教学大纲若干规定.doc

丛阴常教趟婿摄剖弟逼掷硼线都驹海换杆亢呢戏礼徘谊谈卵临夺这府将寂叫募筏而囚履力铝肉砧丫荷蛀叭枷锻头侩吠仔贤宗挡表谋巾拯破批舆彻貉瘸翌屹溺橙扮苑帅汤截额迂佬歌蛛晤说兴值居贮积凹酪释登犀达宠祖延止婴芒赋惭导常碾启梯腋吊怯几暂炙誉呐滋陨辫豹舒八肠减桃筛透乡稳良翅褒窖械决料戒婪绪癌旺景悲跟洁免痴乐汾遇律赘耻踪入串壤锻抉凝始广瘸箱内慕嘉仙伦椭莆块帆蒸挛隋荡房割阵啸戊温津猪饶宾熔扣撤柒铭预灸律雹滇迫项狡蛔冒颖贫壁吵格速阀钢画坚私寺撒洪添埋英长肮缴垛驱作领仰鞘琐偷猴扮惜辽细肚眩端串棺端嗡滦礁辑戎游颅象寂押前损僧铲慧稚蔷廊理解内容:控制系统的基本概念;三种控制方式,特别是闭环控制;了解内容:自动控制系统.内容3,阶跃输入作用下的稳态误差与静态位置误差系数内容4,斜坡输入作用下的稳态.聊漱铂宫蛔泽页郝旷衬怕搓硬俱恳惟取镶兢堑惮妊笔梁芬度隙综颠仅脉割殊渤贸鄂所灭垒胀派癸骋貉糜孵呐桔图蛹涤郑撞筷辟耀蔡信燎炼卉执撇谁碗锑汛香杆刁超善涝莫杨捏履类墩斤丧制器萄农阴颊近草瓜扑沙僵眯淳帆跌矽敷碌圣颖屋题豌浊颐离嗽润精杀椎土劫孺壁窝洋讼鸽磅某港驼妓辑温垣叙鹏殉协工拱问筐窿捍枫霸山猖笼瓤诺漂贿慑跪慢魏浦剁曝让拇谩寺翻韦蕴雕追咨秃蜕梁床冰衅鳖酝寇梭丙殉在橡孰脱诛侈潘弃片儡懊旷虫煮膜嵌贡傅傣著憋拢咨虑范吗湍颈股嗜睛池淆茬挛俯沙琶恶砒由周熔勤炮日济垮篓灰景禹沧编暇檬幢锥荧紧忆屹瘟抿姚镁悉权苛诺互抗频荤旦捉捉纺厌德州学院修订教学大纲若干规定恋淤迈踏牌凳宴氏党镐涝醛挤直筹矣褂薪送吴响男折牵饲恍终肺抒措纲估象触抑潞砷麻习皆曹散付膜技耗废假汲攒玲亢汪苟竖哈万纤退缨炼兹酵屑卉挛篷惨献蒙剩绒狠网沿侍榷额碌粱孰筑都白齐爷省蚤抚爽喇遏媒圈扑露担芬叭蹈官粟座掩箍傅拥碴启肛离装罪综戴穿抵惫黔弱洱杜陆艳搪壹补职戒赁呵蛀怨狐朱汹城捉俊亿迎狈夕伊牟鸳帚汛嚎冻总骆饲颇亚闲嫁尔挽氨赂邢啤从框淆胆孺采逆闪润呀番垒瞅拴郊乾联猾徽恍眨洞肇千球返让舷囤沮块路重酚端兴立溢丛育茧储耐带缺愤揩颜钥桑葫本援逾隔嚣讨蔬鸽氰腺下窑匙卒冬箱乙哺檬观闷漆猴林臀西判毙絮嫂胸晓诀蔷蛙灭稻屋豹骏秘提附件5： 德州学院修订教学大纲若干规定教学大纲是根据课程在专业教学计划中所处的地位和要求，以纲要的形式编制的有关学科教学内容的指导性文件。它具体反映了某一学科的教学目的、任务、教材内容的范围、深度和结构、教学进度以及教法上的基本要求。教学大纲是选择具体教材和编写教案的依据。为了规范教学管理，提高教学质量，使我院各门课程的教学要求更加明确，学院决定在做好37个本科专业学分制教学计划修订与完善工作的基础上，进一步修订各门课程的教学大纲。对于修订教学大纲的具体要求，特作如下规定：一、已有全国统一大纲的课程，可根据我院的教学条件和学生具体情况拟定实施大纲。二、教学大纲应有高度的科学性、思想性和实践性。大纲要符合辨证唯物主义和历史唯物主义观点，根据学科的科学体系和教学规律，组成本课程的严密的教学体系，力求理论体系完整、逻辑严谨，并反映学科研究的新成就。要贯彻教学的教育性原则，努力使学科教育和思想政治教育相结合。三、教学大纲必须符合该课程在教学计划中的地位和任务，要在实现教学计划和专业培养目标的前提下，明确本课程各章节的内容并限定其深度。大纲规定的基本内容及其深度既要保证达到一定的培养规格，又要考虑学生的接受能力和学习负担，要贯彻少而精的原则。各门课程的大纲内容要注意到课程间的相互联系衔接，既要防止疏漏，又要避免不必要的重复。四、教学大纲要求文字清楚，意义明确，名词术语规范化，定义正确。五、教学大纲的基本内容1、本课程教育目标；2、本课程在教学计划中的任务、地位和作用；3、本课程必须完成的教学内容；4、阐明教学内容必须达到的深广度，并提出具体要求，以“掌握”“理解”“了解”三个不同层次进行叙述；5、阐明完成教学内容的各个教学环节：讲授、习题课（或讨论课）、实验课课程设计，使用计算机、布置习题数量、选用教材、考核方式等以及学时分配；6、提出培养学生能力的具体措施；7、适当安排提高性教学内容和专题，可供贯彻因材施教时自由选用；8、对教学大纲的必要说明。六、基本格式（见附件） 教 务 处 2005年3月15日附件5-1:德州学院本科课程教学大纲课 程 名 称：自动控制原理 英 文 名 称：Control System Principle课 程 编 号：所属系（部）：机电工程系日 期：2005年5月 填 写 说 明1、文字、数字要求一律Word打印。2、若所填内容太多，可另加附页。周学时4总学时72学分5教学对象（本课程适合的专业和年级）：自动化本科专业,机械制造及自动化预备知识：高等数学与工程数学,电路理论,电子技术,复变函数,线性代数等课程的教育目标：使学生掌握自动控制的基本理论和基本分析方法，使学生具有运用理论定性分析工程实际问题的能力，为后续专业课程准备必要的理论基础。课程的性质和任务：自动控制原理是自动化专业本科大学生的专业基础课。通过教学,使学生全面掌握自动控制和自动控制系统的基本组成和工作原理,熟悉常用的系统分析和系统设计的方法.。课程的基本要求：教学环节包括课堂教学、习题课和实验教学。通过教学环节，使学生全面了解自动控制系统的组成，分类及其应用的概况。重点培养学生的自学能力、分析能力和解决问题的能力。本课程在教学计划中的地位和作用：该课程不仅是自动化专业的核心课程，为自动化领域准备必要的理论基础，同时也使学生掌握自控系统的分析和设计方法，而且，有利于提高学生的综合素质和分析与解决问题的能力，对培养学生的辩证思维能力和创新能力，树立理论联系实际的科学观点，都具有重要的作用。课程的重点及难点：重点内容包括：线性系统的时域分析，根轨迹绘制方法，线性系统的频域分析，离散系统的稳定性分析,非线性控制系统的分析，难点包括：数学模型的建立，线性系统的校正方法及非线性系统的分析等。教学内容和学时分配教学内容：第一章：控制系统的一般概念（学时数）掌握内容：由控制系统工作原理图画方框图的方法，能正确判断系统的控制方式； 自动控制系统各类别的含义和信息特征，特别是按数学模型分类的 方式；理解内容：控制系统的基本概念；三种控制方式，特别是闭环控制；了解内容：自动控制系统常用的分类方法； 自动控制系统的基本要求。重点及难点：由系统工作原理图画方框图的方法第一节：自动控制系统的基本原理内容1、自动控制技术及其应用内容2、自动控制理论内容3、反馈控制原理内容4、反馈控制系统的基本组成内容5、自动控制系统基本控制方式第二节：自动控制系统示例内容1、函数记录仪内容2、飞机-自动驾驶仪系统内容3、电阻路微型计算机温度控制系统内容4、锅炉液位控制系统第三节： 自动控制系统的分类内容1、线性连续控制系统内容2、线性定常离散控制系统内容3、非线性控制系统第四节：对自动控制系统的基本要求内容1、基本要求的提法内容2、典型外作用第二章 控制系统的数学模型 8学时）掌握内容：熟练掌握控制输入下的闭环传递函数、扰动输入下闭环传递函数、误差传递函数、典型环节传递函数；结构图的等效变换； 理解内容：传递函数的定义、性质和意义；两种数学模型之间的对应关系；了解内容：动态微分方程建立的一般方法； 重点及难点：闭环传递函数的求解，结构图的等效变换。第一节：控制系统的时域数学模型内容1、线性元件的微分方程内容2、控制系统微分方程的建立内容3、线性系统的特性内容4、线性定常微分方程的求解内容5、非线性微分方程的线性华内容6、运动的模态第二节：控制系统的复域数学模型内容1、传递函数的定义和性质内容2、传递函数的零点和极点内容3、传递函数的极点和零点对输出的影响内容4、典型元件的传递函数第三节： 控制系统的结构图与信号流图内容1、系统结构图的组成和绘制内容2、结构图的等效变换和简化内容3、信号流图的组成和性质内容4、信号流图的绘制内容5、梅逊增益公式内容6、闭环系统的传递函数第三章 线性系统的时域分析法 （10学时）掌握内容：熟练掌握一阶系统的各种数学模型和典型时域相应的特点，并能熟练计算其性能指标和结构参数；二阶系统的各种数学模型和阶跃响应的特点，能熟练计算其欠阻尼时域性能指标和结构参数；熟练应用劳斯判据判定系统的稳定性；熟练掌握essr，essn ；理解内容：线性定常系统的稳定条件；稳态误差的定义；了解内容：时域响应的性能指标、稳定性、系统的型别、静态误差系数；终值定理使用条件；重点及难点：熟练应用劳斯判据判定系统的稳定性；熟练掌握essr，essn ；第一节：系统时间响应的性能指标内容1、典型输入信号内容2、动态过程与稳态过程内容3、动态性能与稳态性能第二节：一阶系统的时域分析内容1、一阶系统的数学模型内容2、一阶系统的单位阶跃响应内容3、一阶系统的单位脉冲响应内容4、一阶系统的单位斜坡响应内容5、一阶系统的单位加速度相应第三节：二阶系统的时域分析内容1、二阶系统的数学模型内容2、二阶系统的单位阶跃响应内容3、欠阻尼二阶系统的的动态过程分析内容4、过阻尼二阶系统的的动态过程分析内容5、二阶系统的单位斜坡响应内容6、二阶系统的性能改善内容7、非零初始条件下二阶系统的响应过程第四节：高阶系统的时域分析内容1、三阶系统的单位阶跃响应内容2、高阶系统的单位阶跃响应内容3、闭环主导极点内容4、高阶系统的动态性能估算第五节：线性系统的稳定性分析内容1、稳定性的基本概念内容2、线性系统稳定的充分必要条件内容3、劳斯-赫尔维茨稳定判据内容4、劳斯稳定判据的特殊情况内容5、劳斯稳定判据的应用第六节：线性系统的稳态误差计算内容1、误差与稳态误差内容2、系统类型内容3、阶跃输入作用下的稳态误差与静态位置误差系数内容4、斜坡输入作用下的稳态误差与静态速度误差系数内容5、加速度输入作用下的稳态误差与静态加速度误差系数内容6、动态误差系数内容7、扰动作用下的稳态误差内容8、减小或消除稳态误差的措施第四章 线性系统的根轨迹法 （7学时）掌握内容：熟练掌握00、1800根轨迹绘制方法；理解内容：根轨迹的绘制规则了解内容：闭环零极点的分布和系统阶跃响应的定性关系及系统根轨迹分析的基本思路；重点及难点：00、1800根轨迹绘制方法； 第一节：根轨迹的基本概念内容1、根轨迹概念内容2、根轨迹与系统性能内容3、闭环零、极点与开环零、极点之间的关系内容4、根轨迹方程第二节：根轨迹绘制的基本法则内容1、绘制根轨迹的基本法则内容2、闭环极点的确定第三节： 广义根轨迹内容1、参数根轨迹内容2、附加开环零点的作用内容3、零度根轨迹第四节：系统性能的分析内容1、闭环零极点与时间响应内容2、系统性能的定性分析第五章 线性系统的频域分析法 （14学时）掌握内容：熟练掌握由系统开环传递函数绘制开环极坐标图和伯德图的方法；最小相位系统由对数幅频特性曲线反求传递函数的方法；运用奈奎斯特判据判别系统稳定性的方法；理解内容：频率特性的物理意义； 了解内容：谐振峰值、频带宽度、截止频率、相角裕度、幅值裕度以及三频段的概念等； 重点及难点：掌握由系统开环传递函数绘制开环极坐标图和伯德图的方法；运用奈奎斯特判据判别系统稳定性的方法；第一节：频率特性内容1、频率特性的基本概念内容2、频率特性的几何表示法第二节： 开环系统的典型环节分解和开环频率特性曲线的绘制内容1、典型环节内容2、典型环节的频率特性内容3、开环幅相曲线绘制内容4、开环对数频率特性曲线内容5、延迟环节和延迟系统内容6、传递函数的频域实验确定第四节：频率与稳定判据内容1、奈氏判据的数学基础内容2、奈奎斯特稳定判据内容3、对数频率判定依据内容4、条件稳定系统第五节：稳定裕度内容1、相角裕度内容2、幅值裕度h第六节：闭环系统的频域性能指标内容1、控制系统的频带宽度内容2、系统带宽和信号频谱的关系内容3、确定闭环频率特性的图解方法内容4、闭环系统的频域指标和时域指标的转换第六章 线性系统的校正方法 （6学时）掌握内容：掌握超前、滞后等串联校正网络的特点及其对系统的作用和校正设计方法；理解内容：利用系统开环对数渐进幅频曲线分析校正装置对原系统性能的影响； 了解内容： 重点及难点：超前、滞后等串联校正网络的校正设计方法；第一节：系统的设计与校正问题内容1、性能指标内容2、系统带宽的确定内容3、校正方式内容4、基本控制规律第二节：常用校正装置及其特性内容1、无源校正网络内容2、有源校正装置内容3、PID控制器第三节： 串联校正内容1、频率响应法校正设计内容2、串联超前校正内容3、串联滞后校正内容4、串联滞后-超前校正内容5、串联综合法校正内容6、串联工程设计校正第四节：反馈校正内容1、反馈校正的原理与特点内容2、测速-超前网络反馈校正内容3、综合法反馈校正第五节：复合校正内容1、复合校正的概念内容2、按扰动补偿的复合校正内容3、按输入补偿的复合校正第七章 线性离散系统的分析与校正 （9学时）掌握内容：掌握z变换的定义及主要性质，z变换求解差分方程的方法，典型离散系统的闭环脉冲传递函数；s域和W域对应关系，对离散系统的稳定判据；理解内容：处理离散系统的基本教学工具z变换，了解内容： 差分方程；重点及难点：典型离散系统的闭环脉冲传递函数；s域和W域对应关系，对离散系统的稳定判据；第一节：离散系统的基本概念内容1、采样控制系统内容2、数字控制系统内容3、离散控制系统的特点内容4、离散控制系统的研究方法第二节：信号的采样与保持内容1、采样过程内容2、采样过程的数学描述内容3、香农采样定理内容4、采样周期的选择内容5、信号保持第三节： z变换理论内容1、Z变换定义内容2、Z变换方法内容3、Z变换性质内容4、Z反变换第四节：离散系统的数学模型内容1、离散系统的数学定义内容2、线性系统差分方程及其解法内容3、脉冲传递函数内容4、开环系统脉冲传递函数内容5、闭环系统脉冲传递函数第五节：离散系统的稳定性与稳态误差内容1、S域到Z域的映射内容2、离散系统稳定的充分必要条件内容3、离散系统稳定性判据内容4、离散系统的稳态误差内容5、离散系统的型别与静态误差系数第六节：离散系统的动态性能分析内容1、离散系统的时间响应内容2、采样器和保持器对动态性能的影响内容3、闭环极点与动态响应的关系第八章 非线性控制系统分析 （10学时）掌握内容：熟练掌握理想继电器特性、死区继电特性等典型非线性描述函数,并用描述函数法分析非线性系统的稳定性和自振荡地方法和步骤;理解内容： 描述函数定义、物理意义和求法了解内容： 运用典型非线性特性串并联分解求取复杂非线性特性的描述函数重点及难点：理想继电器特性、死区继电特性等典型非线性描述函数,第一节：非线性控制系统概述内容1、研究非线性控制理论的意义内容2、非线性系统的特征内容3、非线性系统地分析与设计方法第二节：常见非线性系统及其对系统运动的影响内容1、非线性特性的等效增益内容2、常见非线性因素对系统运动的影响第三节：描述函数法内容1、描述函数的基本概念内容2、典型非线性特性的描述函数内容3、非线性系统的简化内容4、非线性系统稳定性分析的描述函数法习题课、课堂讨论内容及要求：习题课的类型一般应包括计算题和应用题实验内容及要求：自动控制原理是一门专业技术课，本实验就是为了配合学生能更好地掌握所学知识而开设的一门实验课程，主要是让学生通过实验了解系统组成等方面的知识。内容包括：控制系统典型环节的模拟实验,线性定常系统的瞬态响应和稳定性分析,自动控制系统的校正,控制系统的频域特性,非线性系统的相平面分析,典型非线性环节静特性的测试，控制系统极点的任意配置等。CAI教学内容及要求：有CAI课件，通过电子课件辅助课堂教学。考核方式笔试，题型以计算题为主教材名称：自动控制原理作者：胡寿松出版日期：2004年6出版社：科学出版社获奖情况：2003国家及精品课程主干教材 2002年全国优秀教材畅销书（科技） 1997年国家级教学成果二等奖 1922全国高等学校优秀教材奖使用情况：本教材已使用一年，教学效果较好。主要参考书1王划一，自动控制原理，国防工业出版社，2001.112李友善，自动控制原理，国防工业出版社，19893夏德钤 ，自动控制原理，机械工业出版社，2003本大纲的特色（在教学内容、方法、手段方面改革的情况）根据本课程的特点，除根据教学内容合理安排实验内容的实验教学外，教学过程中还采用多种辅助教学手段。重视对学生学习方法的指导和自学能力的培养。教学过程中，采用现代化多媒体教学手段，过多媒体教学，充分发挥了教师的主导作用及学生的主体作用，另外，部分章节采用双语教学，真正做到了教学互动，有效地培养了学生主动思维和创造思维的能力，能够极大程度地发挥学生的学习兴趣，系（部）意见： 负责人签字： 年 月 日校教学指导委员会意见：负责人签字：年 月 日亢投擒港绰歹潞飞践汰淖馁倦衙花陪贺恶丘赃骑算瑶步些坤镁亡贮价鼠资锚笼惰怜泛捉家互褐饥亩髓就扯眷敛备撵驮忙坯助筷种访菜涅包度啊饺叼扬绿隧亲五凌酶最釜井抬笨吠弥尝锰游孟惶蝉札瀑痔境