自动化专业方向选择参考手册.doc

课程组A-运动控制方向简介运动控制(motion control)是以电机为对象，以电力电子变换器为弱电控制强电的媒质，以自动控制理论为分析和设计基础，以电子线路或计算机为控制系统实现的手段，实施物体位置、速度等物理量的控制。它是实现自动化的基石，学科交叉是运动控制技术的主要特点，从事该方向研究与应用的人员必须具备扎实的电路理论、自动控制理论、电机拖动基础、数字与模拟电子技术、电力电子技术、微机控制、计算机仿真、计算机网络等相关知识。运动控制技术在改善人类生活、提高工作效率、节约能源、降低材料消耗等方面起着巨大作用，已广泛应用于数控机床、工业机器人、冶金、化工设备、雷达、军用装置、家电等领域。在机电一体化技术迅速发展、全球倡导节能环保和低碳经济的今天，运动控制技术作为其关键支撑技术，无疑将会得到前所未有的发展与应用。运动控制既是实用性很强的一门技术，同时也是一个重要的研究领域。因此，攻读该方向的本科学生毕业后既可在化工、电力、医药、轻工、通信、电子产品生产等行业，从事与自动化专业相关的开发设计、制造、管理、服务等方面的工作；也可选择在运动控制及相关领域进行深造。华中科技大学控制科学与工程系自动化研究所的主要研究方向就是运动控制，在该领域的研究水平处于国内前列。建议有志报考攻读该所研究生的学生修读运动控制方向的课程。课程组A由电力拖动与电气控制、功率电子技术、运动控制系统、DSP原理及应用四门课程和两门综合性实验课程组成。下面是课程组A的详细课程大纲。课程教学大纲一、 课程名称：电力拖动与电气控制Electrical Machines Drives and Electrical Control二、 课程编码:0801511三、 学时与学分：60+4/4四、 先修课程：物理学、电路五、 课程教学目标、 让学生了解交直流电动机在现代电气运动控制系统基本构成中的重要角色与作用。、 让学生掌握交直流电动机的运行原理和模型建立方法，以及通过平衡方程与等值电路分析电动机运行机械特性、机电能量转换关系的方法。、 让学生掌握运动控制系统中对交直流电动机的起动、调速和制动实施正确控制的基本原理与方法。六、 适用学科专业自动化专业七、 基本教学内容与学时安排 第一章 直流电动机原理（10学时） 1.1直流电动机的基本工作原理与结构特征 1.2电磁转矩与电枢电势1.3电势平衡方程1.4转速特性与机械特性第二章 直流电力拖动原理（10学时） 2.1直流电力拖动系统的运动方程式2.2起动2.3转速调节2.4制动2.5直流电力拖动系统的动态过程 第三章 变压器原理（6学时） 3.1变压器的基本工作原理3.2变压器运行分析与等值电路3.3三相变压器3.4电力拖动中的特殊变压器第四章 异步电动机原理（14学时） 4.1异步电动机基本工作原理4.2定子绕组、磁通势与定子磁场4.3三相异步电动机运行分析4.4利用等值电路分析异步电动机的运行特征第五章 三相异步电动机的起动（6学时） 5.1异步电动机直接起动的问题与对策5.2绕线转子异步电动机的起动5.3笼型异步电动机的起动第六章 三相异步电动机的调速（4学时） 6.1改变转差率调速 6.2变频调速第七章 三相异步电动机的制动（6学时）7.1回馈制动7.2反接制动7.3能耗制动第八章 微型电机与特殊电机（4学时） 8.1微型电动机 8.2 其他特殊电机实验内容及学时安排实验1 直流电动机运行实验（2学时） 固有机械特性，人为机械特性（调压，串电阻，弱磁）实验2异步电动机（绕线式）运行实验 (2学时) 固有机械特性，转子串电阻人为机械特性，电动机等值电路参数测定。八、教材及参考书李浚源、秦忆、周永鹏，电力拖动基础，华中科技大学出版社，2000年九、考核方式考试作业实验课程教学大纲一、课程名称：功率电子技术 Power Electronics二、课程编码：0808453三、学时与学分：40+8/3四、先修课程：电路理论，模拟电路，数字电路，复变函数，控制理论，电力拖动基础五、课程教学目标：是工科引导性专业目录中电气工程与自动化专业的专业基础课，几乎所有与电力、电子有关的高科技领域都涉及到该技术，它应是专业人员从事相关工作所必须具有的基础知识。该课程的教学目标是：1、掌握几种常用电力半导体开关器件的工作原理、特点、特性、电气参数及应用。2、掌握几种基本电力电子变换电路的工作原理、波形分析、设计计算、控制方法。3、掌握该领域最基本的实验技能及测试方法。4掌握PWM控制技术和软开关技术。5、了解电力电子变换和控制技术在国民经济中的重要地位，以及发展方向和应用前景。6、培养学生利用经济技术指标来思考和解决工程问题。六、适用学科专业：自动化专业、电气工程及其自动化专业、机电一体化专业，及其它相关专业七、基本教学内容与学时安排：第一章 绪论（2学时）1.1 电力电子技术的概念1.2 电力电子技术的发展史1.3 电力电子技术的应用1.4 电力电子变换电路的基本类型第二章 电力电子器件（6学时）2.1 电力二极管的工作原理、特性和主要参数2.2 晶闸管SCR的工作原理、特性和主要参数2.3 门极可关断晶闸管GTO的工作原理、特性和主要参数2.4 电力晶体管GTR工作原理、特性和主要参数2.5 电力场效应晶体管P-MOSFET工作原理、特性和主要参数2.6 绝缘门极双极型晶体管IGBT工作原理、特性和主要参数第三章 电力电子器件的辅助电路（4学时）3.1 电力电子器件的驱动3.2 电力电子器件的保护3.3 电力电子器件的串联和并联第四章 整流电路（12学时）4.1 单相半波可控整流电路4.2 单相全波可控整流电路4.3 单相桥式可控整流电路4.4 单相桥式半控整流电路4.5 三相半波可控整流电路4.6 三相桥式可控整流电路4.7 变压器漏感对整流电路的影响4.8 电容滤波对整流电路的影响4.9 整流电路的谐波和功率因数4.10整流电路的有源逆变工作状态4.11整流电路的同步触发控制及定相问题第五章 直流斩波电路（4学时）5.1 基本斩波电路（降压、升压、升降压、CUK）5.2 桥式可逆斩波电路第六章 逆变电路（4学时）6.1 电压型逆变电路6.2 电流型逆变电路第七章 PWM控制技术（6学时）7.1 PWM控制原理7.2 PWM控制方法7.3 PWM跟踪控制技术7.4 PWM整流电路第八章 软开关技术（4学时）8.1 软开关的基本概念8.2 软开关电路的分类8.3 典型的软开关电路第九章 组合变换电路（6学时）9.1 间接交流变流电路9.2 间接直流变流电路八、教材及参考书：王兆安、黄俊主编，电力电子技术（第4版）， 西安交通大学，机械工业出版社，2003年九、考核方式：书面考试+课堂小测验+作业+实验运动控制系统课程教学大纲一、课程名称：运动控制系统 Motion Control System 二、课程编码：0804293三、学时与学分：48+8/3四、先修课程：电路理论，模拟电路，数字电路，复变函数，控制理论，电力拖动与电气控制，功率电子技术五、课程教学目标：1. 以电机为对象，以电力电子功率变换器为弱电控制强电的媒质，以自动控制理论为分析和设计基础，以电子线路或计算机为控制手段，掌握运动控制系统的控制规律及设计方法；2. 通过相应的实验课程巩固理论知识，验证设计方法，提高学生的综合能力。以控制规律为主线，根据实际学时，按照循序渐进的原则组织教学内容。六、适用学科专业：自动化专业、电气工程及其自动化专业及其它相关专业七、基本教学内容与学时安排：第一章 闭环控制的直流调速系统（8学时）1.1直流调速系统用的可控直流电源(1学时)1.2V-M系统的主要问题(1学时)1.3PWM脉宽调速系统(1学时)1.4反馈控制闭环调速系统的稳态分析和设计(2学时)1.5反馈控制闭环调速系统的动态分析和设计(2学时)1.6无静差调速系统和积分、比例积分控制规律（1学时）第二章 转速、电流双闭环控制的直流调速系统（10学时）2.1转速、电流双闭环调速系统及其静态特性和动态性能(3学时)2.2调节器的工程设计方法(4学时)2.3按工程设计方法设计双闭环调速系统的转速调节器和电流调节器(3学时)第三章 调速系统的数字控制（4学时）3.1微型计算机数字控制的主要特点(1学时)3.2微机数字控制双闭环直流调速系统的硬件和软件(1学时)3.3数字测速(1学时)3.4数字PI调节器(1学时)第四章 位置随动系统（4学时）4.1位置随动系统的组成与特征（1学时）4.2位置传感器(1学时)4.3位置随动系统的动态校正与控制(2学时)第五章 异步电动机变压变频调速系统 （22学时）5.1交流调速的基本类型(1学时)5.2变频调速的基本控制方式(1学时)5.3转速开环、恒压频比控制的变频调速系统(2学时)5.4转速闭环、转差频率控制的变频调速系统(2学时)5.5异步电动机的多变量数学模型和坐标变换(6学时)5.6矢量控制的变频调速系统(4学时)5.7空间电压矢量与直接转矩控制系统(4学时)5.8全数字矢量控制异步电动机调速系统实例（2学时)八、教材及参考书：1.电力拖动自动控制系统-运动控制系统（第3版）， 上海大学陈伯时主编，机械工业出版社，2003年九、考核方式：书面考试+平时小测验+作业课程教学大纲一、课程名称：DSP原理与应用 Principle and Application of DSP二、课程编码：0804681三、学时与学分：24+8/2四、先修课程：微机原理或单片微机原理五、课程教学目标1.帮助学生熟悉数字信号处理器（DSP）的特征、工作原理、指令系统以及内部接口电路；2.培养学生在自动化、检测技术、信号处理以及电力传动等领域应用DSP的能力，培养学生设计和开发DSP系统的能力。六、适用学科专业自动化、测控技术及仪器、电气工程、电子科学及相关专业七、基本教学内容与学时安排第一章 DSP 概述（2学时）1.1 DSP芯片的特征1.2 DSP芯片发展过程1.3 TI公司DSP芯片的简介第二章 TMS320X240 结构（4学时）2.1 结构概述2.2 TMS320X240 CPU控制器2.3 存储器管理2.4 系统控制2.5 I/O接口模块概述第三章 TMS320X240 DSP系统资源（3学时）3.1 系统功能3.2 系统中断3.3 PLL时钟3.4 看门狗和实时中断第四章 TMS320X240的指令系统（6学时）4.1 寻址方式4.2 TMS320X240指令介绍第五章 集成开发环境简介（2学时）5.1 常用伪指令5.2 集成开发环境介绍5.3 头文件及命令文件第六章 事件管理器模块（5学时）6.1 事件管理器模块概述6.2 通用定时器6.3 比较单元6.4 脉宽调制电路6.5 捕捉单元6.6 正交编码器脉冲电路6.7 事件管理器中断第七章 模数转换器模块（1学时）7.1 双10位模数转换器概述7.2 模数转换器工作原理7.3 模数转换器寄存器第八章 数字I/O端口模块（1学时）8.1 数字I/O端口概述8.2 数字I/O端口引脚功能8.3 数字I/O端口控制寄存器第九章 实验（8学时）9.1 通用定时器及中断9.2 PWM的产生9.3 数字I/O的操作八、教材及参考书何苏勤 王忠勇 TMS320C2000系列DSP原理及应用实例 北京：电子工业出版社 2003九、考核方式书面考试+作业+实践表现课程组B-过程控制方向的研究内容： 工业过程可以分为连续过程工业、离散过程工业和间隙过程工业。其中，连续过程工业所占的比重最大，涉及石油、化工、冶金、电力、轻工、纺织、医药、建材、食品等工业部门，连续过程工业的发展对于我国国民经济意义重大。过程控制主要是指连续过程工业的过程控制。生产过程是指物料经过若干加工步骤而成为产品的过程。该过程中通常会发生物理化学反应、生化反应、物质能量的转换与传递等等，或者说生产过程表现为物流变化的过程。伴随物流变化的信息包括体现物流性质(物理特性和化学成分)的信息和操作条件(温度、压力、流量、液位或物位等)的信息。生产过程的总目标，应该是在可能获得的原料和能源条件下，以最经济的途径将原物料加工成预期的合格产品。为了达到目标，必须对生产过程进行监视与控制。因此，过程控制的任务是在充分了解生产过程的工艺流程和动静态特性的基础上，应用理论对系统进行分析与综合，以生产过程中物流变化信息量作为被控量，选用适宜的技术手段，实现生产过程的控制目标。过程控制系统由过程检测、变送和控制仪表、执行装置等组成通过各种类型的仪表完成对过程变量的检测、变送和控制，并经执行装置作用于生产过程。这些仪表可以是气动仪表、电动仪表，可以是模拟仪表也可以是计算机或者智能仪表。随着计算机技术的应用，大量的数字式仪表应运而生，数字通信得到实际应用，现场总线仪表和现场总线控制系统的出现标志着新型仪表革命的到来。不管采用什么仪表或计算机装置，从过程控制的基本组成来看过程控制系统总是包括过程变量的检测变送、对信号的控制运算和输出到执行装置，完成所需操纵变量的改变，从而达到所需控制目标(或指标)。由连续生产的特征可知，过程工业更强调实时性和整体性。协调复杂制约因素，求得全局优化，也是十分重要的。因此，有必要采用智能控制方法和计算机控制技术。就业领域1、大型石化、电力、核电、冶金、食品、制药等企业以及自动化工程公司主要是过程控制系统设计和实现；2、专门的自动化装备公司如西门子、罗克韦尔、艾默生等技术支持3、组态软件公司组态软件开发4、传感器及仪表公司 课程组B由运动控制原理、自动化仪表与执行器、过程控制系统、集散控制系统与组态软件过程控制原理：介绍物质能量的转换与传递、物流变化的过程物理化学原理及动态和静态特性；自动化仪表与装置：构成过程控制系统常用的检测手段和执行手段；过程控制系统：常用控制系统的系统设计方法；集散控制系统与组态软件：先进过程控制系统的架构以及工具 下面是课程组B的详细课程大纲：过程控制原理教学大纲一、课程名称：过程控制原理（Principle of process system）二、课程编码：0821611 三、学时与学分：80/5（其中16学时实验）四、先修课程：微积分，大学物理五、课程教学目标1帮助学生获得化工单元操作原理，典型设备的构造及工艺尺寸的计算（或选型）。2. 通过本课程的学习，使学生具备分析和解决有关单元操作等各种问题的能力。3、培养学生具有从工程技术观点出发，考虑和处理问题的能力；熟练地进行化工基本运算的能力。使学生具备在化工生产中强化生产过程、提高产品质量、提高设备能力及效率、降低设备投资及产品成本、节约能耗、防止污染以及加速新技术开发等方面的能力。4、通过对基本原理、工程计算和典型设备的讲授，培养学生从过程的基本原理出发，观察、分析、综合、归纳众多影响因素，从中找出问题的主要方面，运用所学知识解决工程问题的科学思维能力和创新思维能力。5、通过本课程学习，培养学生的自学能力和独立工作能力，能根据所处理问题的需要，寻找、阅读有关手册、参考书、文献资料并理解其内容。六、适用学科专业 自动化七、基本教学内容与学时安排第一章 绪论 （2学时）1.1 化工过程与单元操作1.2 本课程性质与任务第二章 流体流动 （16学时）2.1流体流动概述 2.2 流体静力学2.3 流体动力学2.4 管内流体流动中的阻力2.5管路的计算2.6 流量的测定第三章 流体输送机械（6学时）3.1离心泵特性3.2 压缩机3.3 其他输送设备第三节 相似原理在离心泵中的应用第四节 其它流体输送机械第四章 传热过程（14学时）4.1 热传导4.2 对流传导4.3 传热过程的计算4.4 换热器第五章 蒸馏（14学时）5.1液体蒸馏概述 5.2 汽-液相平衡原理5.3简单蒸馏与平衡蒸馏5.4 双组分连续蒸馏第六章 讨论课（12学时）6.1 流体流动计算6.2 传热计算6.3 精馏计算实验教学内容与要求：1,离心泵性能实验（4学时）2,强制对流传热膜系数的测定实验（6学时）3,精馏实验（6学时）八、教材及参考书1. 谭天恩等，化工原理第三版，化学工业出版社。2. 天津大学化工原理教研室编，化工原理第四版，化学工业出版社。3. 杨祖荣主编。化工原理。北京：化学工业出版社，2004九、考核方式书面考试讨论、作业实践表现自动化仪表与执行器教学大纲一、课程名称：自动化仪表与执行器（Automation Instruments）二、课程编码：0821621 三、学时与学分：32/2四、先修课程：模电、数电、电路、控制原理、传感器技术五、课程教学目标通过本课程的学习，使学生理解和掌握以下基本知识，具体要求如下： （1）自动控制系统的基本组成和分类，自动化仪表在系统中的作用； （2）掌握各种检测仪表、变送仪表、显示仪表和控制器的作用和工作原理； （3）掌握智能化测量控制仪表组成，软、硬件抗干扰措施及数据处理技术和测量控制算法。 （4）会进行常用检测、变送仪表的测量和使用，会在系统中合理的使用仪表； （5）熟悉一种智能仪表，并会进行测试和使用。六、适用学科专业 自动化七、基本教学内容与学时安排 第一章 绪论（2学时）课程性质和特点介绍;自动化仪表的分类、主要性能指标第二章 检测仪表（8学时）温度检测仪表流量检测仪表物位检测仪表成分检测仪表第三章 变送仪表（4学时）压力变送器组成与原理差压变送器的组成与原理温度变送器的组成与原理第四章 显示仪表（4学时）显示仪表的作用和分类动圈式显示仪表自动平衡式显示仪表数字式显示仪表第五章 执行器（4学时）气动执行器阀门定位器电动执行器第六章 智能仪表（10学时）智能仪表概述智能仪表和单片机智能仪表的ADC和DAC 的介绍智能仪表中的硬件、软件抗干扰技术智能化仪表中的数据处理常用测量和控制算法八、 教材及参考书1， 张宏建，蒙建波，自动检测技术与装置，化学工业出版社2， 周泽魁主编，控制仪表与计算机控制装置，化学工业出版社九、考核方式书面考试讨论、作业课程教学大纲一、课程名称：过程控制系统 Process Control System二、课程编码：0804282三、学时与学分：40/2.5四、先修课程：自控原理、检测技术、过程控制原理五、课程教学目标1、通过本课程的学习，使学生获得过程控制系统分析、设计和投运的基础理论知识和工程应用方法，为今后从事专业工作打下基础。2、了解工业自动化发展的动态和趋势；六、适用学科专业自动化、仪表与检测七、基本教学内容与学时安排第一章 绪论（2学时）1.1 工业自动化发展的历史、现状和发展趋势；1.2 工业过程控制系统的结构和组成，性能参数指标，设计步骤及应用举例；第二章 过程数学模型及其建立方法（6学时）2.1工业过程对象的机理建模；2.2 工业过程对象的实验建模；第三章 单回路控制系统设计（6学时）3.1单回路控制系统的结构和组成；3.2 被控参数和控制参数的选取；3.3 执行器的种类和选择；3.4 控制器的选择，PID的物理意义；3.5 单回路系统的参数整定；3.6 单回路系统投运；第四章 提高系统性能的控制系统（12学时）4.1 串级控制系统；4.2 前馈控制系统；4.3 有纯延迟的控制系统；第五章 特殊要求的控制系统（10学时）5.1比值控制系统5.2 均匀控制系统5.3分程控制系统5.4 选择性控制系统5.5 阀位控制系统第六章 集散控制系统介绍（4学时）6.1 多变量系统的关联分析6.2 多变量系统的变量匹配6.3 多变量解耦控制系统设计八、教材及参考书俞金寿，蒋慰孙，过程控制工程（第三版），电子工业出版社，2007年九、考核方式书面考试讨论、作业集散控制系统与组态软件课程教学大纲一、课程名称：集散控制系统与组态软件 （Distribution control system and software） 二、课程编码: 0821641三、学时与学分：40/2.5四、先修课程：控制理论、工程控制系统、自动化仪器与执行器、计算机网络等五、课程教学目标本课程是自动化专业本科生的专业限选课程。本课程使学生掌握集散控制系统的设计思想，知道如何安装和使用集散控制系统，以及如何在工程设计中合理地应用集散控制系统。尤其对集散控制系统组态软件产生、发展的技术背景及发展趋势做了介绍，并以国家“九五”计划项目力控软件作为具体示例，系统地讲述组态软件的系统结构、原理、功能及技术指标。着重就自动化工程中普遍遇到的要求，介绍如何利用监控组态软件的标准功能模块进行定制实现，满足工程上的要求。本课程的任务是使学生了解组态软件的系统结构、原理、功能及技术指标，掌握组态软件的应用。六、适用学科专业自动化、物流自动化、测控技术及仪器七、基本教学内容与学时安排第一章 DCS系统概论（2学时）1.1 DCS的层次结构1.2 DCS的硬件结构1.3 DCS的软件结构1.4 DCS的网络结构第二章 集散控制系统的硬件结构（8学时）2.1过程控制站；2.2运行员操作站；2.3工程师工作站； 第三章 集散控制系统的软件系统（10学时）3.1系统设备组态3.2 控制功能组态3.3 操作画面组态3.4 数据库设计第四章 集散控制系统的通信系统（6学时）4.1 集散控制系统网络结构4.2 集散控制系统通信协议第五章 集散控制系统应用设计（6学时） 5.1集散控制系统应用工程设计5.2 集散控制系统应用实例分析第六章 现场总线控制系统（8学时）6.1 现场总线控制系统分类6.2 FCS的现场控制层6.3 FCS的应用设计八、教材及参考书分散控制系统与现场总线控制系统基础、评选设计和应用， 白焰，中国电力出版社，2004九、考核方式书面考试+作业+讨论课程组C-系统工程方向简介传统意义的自动化主要着眼于减轻体力劳动和提高产品质量，其研究重点是单一物理系统的自动化技术和方法。随着信息技术的发展，自动化专业更有可能而且还应重点关注涉及管理、服务与决策的大型复杂系统或过程的自动化。自动化已由传统的控制发展到控制与管理的结合，从单一物理系统的控制到包含人及环境因素的大型复杂系统或过程的综合控制，数字化、网络化、集成化、智能化、信息化已成为当今自动化技术和方法的发展趋势。要实现大型复杂系统或过程的综合控制，其关键是系统工程理论与方法，从整体性和系统性思想出发，对大型复杂系统或过程进行建模、分析，并实现大型复杂系统或过程优化。对于大型复杂系统或过程（如交通运输系统、通信系统、电力系统等等）的综合控制，需要综合运用信息获取、信息传输和信息处理等自动化技术，同时考虑人和环境的因素等相互作用和影响，需要在系统集成的基础上对大型复杂系统或过程进行综合建模与仿真、分析、规划、设计，并运用系统工程的决策、优化理论和方法实现大型复杂系统或过程的性能和目标的全局优化。总而言之，本方向属于自然科学、社会科学与工程技术相互交叉与综合的领域。本方向的主要任务是：确立大型复杂系统或过程的目标，分析系统的环境，设计出使工程组态与社会环境和自然环境相融合的总体方案，控制最少的物资、人力和时间的均衡投入。本方向所涉及的主要技术和方法：1）包括信息采集和信息处理的计算机、网络、控制等信息技术；2）包括系统建模、仿真等系统分析技术和方法；3）包括运筹学、优化理论与方法、预测与决策方法等优化决策理论与方向。本方向所涉及的应用领域极为广泛，包括军事、工业、农业、交通运输、资源、能源、经济，直至行政、科研、教育、医疗等各个领域。 l 就业领域1、 大型工业/国防企业、研究院所主要从事工业生产过程的优化与工艺参数的优化、国防武器系统性能优化与评价2、 大型金融企业与政府部门主要从事系统分析与建模，风险管理，方案评价3、 软件开发企业从事各类算法/模型的研究和开发，信息系统的设计、开发和实施4、 大型咨询公司从事系统分析、建模、优化，系统集成与体系结构的设计C组课程由运筹学（二）、系统工程、信息系统工程基础、信息系统工程基础实验、集散控制系统与组态软件、生产计划与调度(含ERP系统)六门课程组成运筹学（二）教学大纲一、课程名称：运筹学（二） Operations Research II二、课程编码：0702421三、学时与学分：32/2四、先修课程： 运筹学（一）五、课程教学目标1. 帮助学生掌握运筹学的基本思想和基本方法；2. 使学生能熟练掌握单纯形法、对偶单纯形法等问题的求解方法；3. 通过本课程的学习，提高学生对系统进行优化设计的知识和能力。六、适应学科专业 物流系统工程 、自动化专业七、基本教学内容与学时安排第一章 动态规划的基本方法（6学时）1.1 多阶段决策过程及实例1.2 动态规划的基本概念与基本方法1.3 动态规划的最优性管理及最优性定理1.4 动态规划与静态规划的关系第二章 动态规划应用举例（8学时）2.1 资源分配问题2.2 生产与存储问题2.3 背包问题2.4 复合系统工作可靠性问题2.5 排序问题2.6 设备更新问题2.7 货郞担问题第三章 图与网络优化（8学时）3.1 图的基本概念3.2 树3.3 最短路径问题3.4 网络最大流量问题3.5 最小费用最大流量问题3.6 中国邮递员问题第四章 网络计划（6学时）4.1 网络计划图4.2网络计划图的时间参数计算4.3 时标网络计划图4.4 网络计划的优化4.5 网络计划软件第五章 存储论（4学时） 5.1 确定型存储模型 5.2 随机型存储模型八、教材及参考书 运筹学 钱颂迪 编， 清华大学出版社 1990年九、考核方式 书面闭卷考试与大作业 系统工程课程教学大纲一 课程名称：系统工程 Systems Engineering二 课程编码：0700343三 学时与学分：32/2四 先修课程：无五 课程教学目标1，通过系统工程概论这门课程的学习，要使学生掌握系统工程的基本概念、原理和方法，并能够将系统工程的思想和方法用于解决实际问题。2，在该门课程的教学中努力培养学生的系统观，初步掌握系统分析、系统建模、系统评价和决策分析的方法与应用。六 适应学科专业自动化专业七 基本教学内容与学时安排1 概述 （2学时）系统工程的产生和发展历史系统工程和系统科学的关系系统工程的应用领域与典型系统系统工程的前沿研究领域等。2 系统工程的基本理论与方法论 （4学时）系统的构成要素与结构层次系统的基本特征与分类系统工程方法论，包括综合集成研讨厅体系、霍尔结构体系等。3 社会经济系统及其复杂性 (4学时)社会经济系统的特点、因素复杂性、结构复杂性、不完全理性、社会选择的复杂性社会经济系统的方法论等。4 系统分析 （4学时）系统分析的目标与意义，系统分析诸要素，系统目标分析，系统环境分析，系统结构分析及应用等。5 系统建模与仿真 （8学时）系统建模方法，系统模型分类，系统结构化建模，模型辨识方法，系统仿真的方法及步骤，蒙特卡罗方法，系统动力学等。6 系统评价 （6学时）系统评价的概念，评价指标的量化，常用的综合评价方法。7 决策分析 （6学时）决策分析的概念，风险型决策的主要方法不确定型决策的主要方法。八 教材系统工程导论，梁军，赵勇，化学工业出版社，2006九 考核方式闭卷笔试+平时作业+课堂讨论信息系统工程基础课程教学大纲一、 课程名称：信息系统工程基础Introduction of Information Systems Engineering二、 课程编码： 0820271三、 学时与学分：40/2.5四、 先修课程： C语言，系统工程概论五、 课程教学目标信息系统工程基础课程介绍了信息系统工程的概念，基本原理，开发过程，以及主要方法，目的是使学生在系统工程和软件工程思想的指导下，掌握信息系统开发的各个阶段、各个环节，形成和巩固信息系统工程的全概念。六、 适用学科专业 自动化专业C方向；七、 基本教学内容与学时安排 第一章 绪论（4学时）1.1 信息1.2 信息系统1.3 信息系统工程第二章 信息系统开发方法论 （4学时）2.1 概述2.2 生命周期法2.3 原型法2.4 结构化方法2.5 面向对象方法2.6 构件法2.7 敏捷开发法 第三章 信息系统规划（8学时）3.1 信息系统规划概述3.2 信息系统规划内容3.3 信息系统规划模型与方法 第四章 数据库原理与应用（8学时）4.1 数据库基本原理4.2数据库应用 第五章 信息系统建模（14学时）5.1 信息系统建模概述5.2 结构化建模分析方法5.3 面向对象的建模分析方法第六章 信息系统测试（2学时）6.1 系统测试概述6.2 应用软件测试八、 教材及参考书张维明，汤大权，信息系统工程，电子工业出版社，2011九、 考核方式闭卷考试课程设计作业集散控制系统与组态软件课程教学大纲一、课程名称：集散控制系统与组态软件 （Distribution control system and software）二、课程编码: 0821641三、学时与学分：40/2.5四、先修课程：控制理论、过程控制系统、自动化仪表与执行器、计算机网络等五、课程教学目标本课程是自动化专业本科生的专业限选课程。1， 本课程使学生掌握集散控制系统的设计思想，知道如何安装和使用集散控制系统，以及如何在工程设计中合理地应用集散控制系统。尤其对集散控制系统组态软件产生、发展的技术背景及发展趋势做了介绍，并以国家“九五”计划项目力控软件作为具体示例，系统地讲述组态软件的系统结构、原理、功能及技术指标。着重就自动化工程中普遍遇到的要求，介绍如何利用监控组态软件的标准功能模块进行定制实现，满足工程上的要求。2， 本课程的任务是使学生了解组态软件的系统结构、原理、功能及技术指标，掌握组态软件的应用。3， 要求学生掌握现场总线控制系统的设计思想，以及如何在工程设计中合理的应用现场总线控制系统六、适用学科专业自动化、物流自动化、测控技术及仪器七、 基本教学内容与学时安排第一章 DCS系统概论（2学时）1.5 DCS的层次结构1.6 DCS的硬件结构1.7 DCS的软件结构1.8 DCS的网络结构第二章 集散控制系统的硬件结构（8学时）2.1过程控制站；2.2运行员操作站；2.3工程师工作站； 第三章 集散控制系统的软件系统（10学时）3.1系统设备组态3.2 控制功能组态3.3 操作画面组态3.4 数据库设计第四章 集散控制系统的通信系统（6学时）4.1 集散控制系统网络结构4.2 集散控制系统通信协议第五章 集散控制系统应用设计（6学时） 5.1集散控制系统应用工程设计5.2 集散控制系统应用实例分析第六章 现场总线控制系统（8学时）6.1 现场总线控制系统分类6.2 FCS的现场控制层6.3 FCS的应用设计八、教材及参考书分散控制系统与现场总线控制系统基础、评选设计和应用， 白焰，中国电力出版社 ， 2004九、考核方式书面考试+作业+讨论生产计划与调度课程教学大纲一、课程名称：生产计划与调度 Production Planning and Scheduling二、课程编码：1103682三、学时与学分：40学时四、先修课程：运筹学（线性规划、整数规划）五、课程教学目标1帮助学生理解生产计划与调度中涉及到的重要概念和决策问题；2. 掌握生产计划与调度的基本方法；3. 了解学科发展方向和基本的科学研究方法，为今后相关的学习和工作奠定良好的基础。六、适用学科专业自动化专业（系统工程方向）七、基本教学内容与学时安排Part 0: Overview（2学时）Part 1: Production strategies and competitiveness（4学时） Competitive environment Decision horizonn Short-term n Medium rangen Long-term Strategic dimensionsn Competing on costn Competing on qualityn Competing on speedn Competing on flexibility Production patternsn Projectn Batch productionn Continuous productionn Mass productionn Mass customization Production logistics organization patternsn Make-to-stockn Assemble-to-ordern Make-to-ordern Engineering-to-ordern Push and Pull OutsourcingPart 2: Just In Time (JIT) (1学时) Overview Seven basic types of wastes Common causes of wastes Elements addressing elimination of wastes JIT Manufacturing Kanban production control systemPart 3: Theory of Constraints (TOC) （1学时） Need for TOC Steps in TOC processn Identify system constraintn Decide how to exploit the constraintn Subordinate everything else to the preceding decisionn Alleviate the constraintn Repeat the process Evaluation of TOCPart 4: Aggregate production planning （4学时） Hierarchy of production decisions Aggregate planningn Objectivesn Primary conceptsn Aggregate planning input/outputn Cost in aggregate planningn Basic strategiesu Fundamental tradeoffs in aggregate planningn Chase strategy (zero inventory strategy)n Level strategy (constant workforce strategy)n Mixed strategyn Primary issues of aggregate planningn Pros and cons of aggregate planningPart 5: ERP system （16学时） Preliminariesn Enterprise, Resources, Planning and ERPn History of ERPn Some basic elements in ERP(Material, Bill of Materials, Work Center, Lead Time, Planning Horizon, Calendar, dependent demand and independent demand)n Planning in ERP Production Planning Systemn Whats Production Planning Systemn Strategies for Production Planning in ERPn Steps for Production Planningn Production Planning Scheman Resource Requirements Planning Master Production Schedulen Whats Master Production Schedule(MPS)n Strategies for MPSn Objectives in MPSn Methods for MPSn MPS Control Material Requirement Planningn Whats Material Requirement Planning(MRP)n Strategies for Material Requirement Planningn Outputs of MRPn Methods for MRP Capacity Requirement Planningn Levels of Capacity Requirement Planningn Capacity of Work Centern Rough Cut Capacity Plann Capacity Requirement Planning Procurement Management System Operations Management SystemPart 6: Production Scheduling （8学时） Preliminariesn Objectives of production schedulingn Modeling scheduling problems (a | b | g)u Standard machine configuration (single machine, parallel machine, flow shop, and job shop)u Job characteristics (release time, sequence dependent setup time, preemption, precedence constraints, etc)u Objective/ Optimality Criteria (Makespan, due-date related objectives, flow time related objectives, throughput, etc.)u Representation methods (Gantt Chart and Network Graph)n Complexities of scheduling problemsu NP-hard problemn General solution techniquesu Mathematical programmingu Heuristicsu Meta-heuristics Dispatching rulesn Classification of dispatching rulesn Release/Due date related (ERD, EDD, CR, and MS)n Processin