《自动控制原理》专科课程标准

v1.0可编写可更正《自动控制原理》课程标准一、课程归纳（一）课程性质地位自动控制原理是空间工程类、机械控制类、信息系统类等相关专业学历教育合训学员的大类技术基础课程。因为自动控制原理在信息化武器装备中获得了广泛的应用，所以，将本课程设置为大类技术基础课，对培育懂技术的指挥人材有着十分重要的作用。本课程所覆盖的知识面较宽，既有较深入的理论基础知识，也有较广泛的专业背景知识，因此，它在学员知识结构方面将起到增强理论深度和拓展知识广度的踊跃作用。（二）课程基本理念为了贯彻素质教育和创新教育的思想，本课程将在侧重自动控制原理的基本看法和基本解析与设计方法的基础上，合适引入自动控制发展中的、学员可以理解的新看法和新方法；贯彻理论联系实质的原则，科学弃取各种主要理论、方法的比率，正确办理好理论与事例的关系，以适应为队伍培育应用复合型人材的需要；合适引入和利用Matlab工具来辅助自动控制原理中的复杂计算与作图、考据解析与设计的结果；本课程应当既使学员掌握必需的基础理论知识，并认识它们对实质问题的指导作用，又要促进学员养成踊跃思虑、擅长解析、擅长推导的能力和习惯。（三）课程设计思路本课程主要介绍自动控制原理的基本看法和基本的解析与设计方法。课程采纳“一纵三横”的设计思路，详尽来说，“一纵”就是在课程解说中要求贯彻自动控制系统的建模、解析及设计方法这条主线；“三横”就是在方法解说中要求重申自动控制系统的稳固性、快速性和正确性，稳准快三个字是解析的核心，也是设计的归宿。在课程解说中，贯彻少而精的原则，即对要点、难点讲深讲透；注意理论联系专业实质，例子切近生活，侧重揭露抽象看法的物理意义；注意传统教法与现代教法的有机联合，充分运用各种教课手段，特别侧重发挥课程教课网站的作用。在课程学习中，侧重阅读教材、完成作业、课程实验及谈论问题等四个环节，深刻理解课程内容中的重点和难点，要点掌握自动控制原理的基本看法和基本解析与设计方法。11v1.0可编写可更正二、课程目标（一）知识与技术经过本课程的学习，使学员掌握自动控制原理的基本看法和基本的解析与设计方法，要点培养学生利用自动控制的基本理论解析与解决工程实质问题的思想方式和初步能力，并为学习后续相关专业课程，以及进一步学习和应用自动控制方面的新知识、新技术打下必需基础。（二）过程与方法经过本课程的学习，使学员掌握自动控制系统解析与设计的一般过程与基本方法。（三）感情态度与价值观经过本课程的学习，使学员在五个方面获得磨练与培育。1）实践意识：坚持全部从实质出发，不迷信书籍、不迷信威望。2）质量意识：认认真真做好每一件事，在学习中的每一个环节都坚持质量至上的思想。3）协作意识：现代科学技术已经极少是一个人可以独立完成的了，所以要能与同学共同工作、协分配合。4）创新意识：勇于不停追乞降探究新境界、新见解。5）坚毅意志：拥有坚毅的意志和坚强的精神，要敢于面对困难、擅长战胜困难。三、内容标准第一章自动控制归纳1．主要内容归纳自动控制的基本思想与历史回顾自动控制系统的基本种类自动控制系统的基本要求2．要点难点要点：自动控制的基本看法和反响（闭环）控制原理3．教课要求（1）认识：自动控制的发展简史、应用领域及发展方向22v1.0可编写可更正2）理解：自动控制的基本看法和反响（闭环）控制原理第二章自动控制系统的数学模型1．主要内容系统建模归纳拉普拉斯变换简单物理系统的微分方程建模传达函数模型方框图模型信号流图模型模型的互换及总结2．要点难点1）要点：简单物理系统的线性微分方程和传达函数的列写方法；运用方框图和信号流图推导和计算闭环系统的传达函数2）难点：拉普拉斯变换和方框图的等效变换与简化的熟练运用3．教课要求1）认识：数学建模的基根源则和基本方法，如近似度与复杂度，线性化近似等2）理解：相似系统、传达函数、典型环节、方框图、信号流图等基本看法3）掌握：简单物理系统的线性微分方程和传达函数的列写方法；方框图的等效变换与简化方法；信号流图的Mason公式第三章时域解析法1．主要内容1）时间响应的基本看法与瞬态性能指标2）一阶系统的瞬态响应3）二阶系统的瞬态响应4）高阶系统的瞬态响应5）控制系统的稳态偏差33v1.0可编写可更正6）稳固性的基本看法7）Routh—Hurwitz稳固性判据8）Routh—Hurwitz稳固性判据的应用2．要点难点1）要点：时间响应的基本看法；二阶系统的瞬态响应解析与计算；稳态偏差的解析与计算2）难点：高阶系统的瞬态响应解析，反响的特征3）要点：稳固性的基本看法；Routh—Hurwitz稳固性判据4）难点：不一样意义下的稳固性定义3．教课要求1）理解：典型输入信号、动向性能指标、瞬态响应、阻尼系数、稳态偏差等的基本看法；归纳总结反响的特征，从多个方面理解反响的优弊端2）掌握：一、二阶系统的瞬态响应解析方法；系统稳态偏差的计算方法3）理解：稳固性的基本看法4）掌握：Routh—Hurwitz稳固性判据第四章频率响应解析1．主要内容1）频率响应的基本看法2）Bode图和Nyquist曲线3）典型环节的频率特征4）开环频率特征的绘制5）Nyqwist稳固性判据6）相对稳固性与Nyqwist稳固性判据7）频域性能指标2．要点难点（1）要点：频率响应的基本看法；典型环节的频率特征；频率特征的绘制方法；Nyqwist稳固44v1.0可编写可更正性判据；相角裕度和幅值裕度的计算（2）难点：一般系统开环频率特征的绘制方法；频域性能指标与时域性能指标的联系3．教课要求（1）认识：频率响应丈量方法；频域性能指标（2）理解：频率响应的基本看法（3）掌握：典型环节的频率特征；掌握一般系统开环频率特征的绘制方法；Nyqwist稳固性判据；相角裕度和幅值裕度的计算第五章自动控制系统的校订1．主要内容（1）控制系统设计归纳（2）常用校订装置及其特征（3）用Bode图设计超前校订网络（4）用Bode图设计滞后校订网络（5）用根轨迹设计超前校订网络（6）用根轨迹设计滞后校订网络（7）PID控制器（8）控制系统的反响校订与搅乱赔偿（9）控制系统设计综合实例2．要点难点（1）要点：超前与滞前校订网络的设计（1）难点：超前与滞前校订网络的选择3．教课要求（1）理解：控制系统设计的基本看法和基本方法（2）掌握：超前与滞前校订的设计方法、步骤（3）认识反响校订和搅乱赔偿55v1.0可编写可更正四、实行建议（一）教课实行（双语教课依据相同的进度实行）组织与实行原则1）坚持理论与实质相联合的原则，利用次序渐进的武器装存事例、虚假实验等方式，增强学员对实质工程应用的理解和训练。（2）尽量采纳启示式、事例式、谈论式等开放互动的教课方法和计算机辅助教课手段。大类技术基础课要采纳基本一致的教课课件，保持教课内容的一致性。（3）将课堂解说、课后练习、虚假实验和考试核查等教课环节兼顾考虑，实现教课成效的整体优化。4）机械工程及其自动化专业和仿真工程专业开设的《自动控制原理课程设计》和双语教课，要兼顾协调，一并建设，同步推动。5）其他非控制专业技术类学员的《自动控制原理（理论）》解说部分，依据本课程标准执行。各章节学时分配与教课实行方法建议教课内容学时分配教课实行方法建议第一章自动控制归纳2介绍为主，激发兴趣，师生互动第二章自动控制系统的数学模型12解说为主，重申练习第三章时域解析法12解说为主，重申练习第四章频域解析法16解说为主，重申练习，Matlab虚假实验第五章自动控制系统的校订6解说为主，重申练习，Matlab虚假实验第六章自动控制系统的工程设计实例4解说为主，重申练习，Matlab虚假实验Matlab介绍、测试等灵活2学员参加为主合计54（二）核查谈论闭卷考试（70%）+作业成绩（30%）。66v1.0可