自动控制技术课程标准

自动控制技术课程标准一、课程性质与任务《自动控制技术》课程是石油化工技术专业化工仪表方向的一门专业课程。其先修课程包括《高等数学》、《化工仪表使用与维护》等课程，同时与《化工单元操作》、《电工技术》、《化工单元仿真》等课程相衔接，培养学生的专业技能。通过该课程的学习，使学生掌握与自动控制原理相关的专业知识，主要学习频域分析、时域分析、根轨迹分析的方法，培养解决自动控制系统调试与维护方面实际问题的能力。掌握和了解自动控制的基本理论和方法，对从事化工工程专业的工程技术人员是很有必要的。二、课程教学目标1.知识目标（1）掌握自动控制的基本概念及相关知识、自动控制系统的组成和工作原理；（2）掌握自动控制系统常用数学模型的建立方法；（3）了解自动控制系统性能及根轨迹分析方法；（4）熟悉稳定性分析、时域分析和频域分析的分析方法；2.能力目标（1）能利用时域分析、频域分析的方法对自动控制系统进行正确的性能分析；（2）能使用根轨迹的方法分析控制系统的稳定性，并提出解决方案；（3）能根据不同的系统建立与其对应的控制系统数学模型。3.素质目标（1）培养学生资料学习和吸收能力；（2）培养学生独立进行分析、设计、实施、评估的能力；（3）培养学生获取、分析、归纳、交流、使用信息和新技术的能力；（4）通过对分析结果的评价，培养学生的责任感；（5）培养学生将知识与技术综合运用与转换的能力；（6）培养学生较强的口头与书面表达能力、人际沟通能力。三、参考学时28学时。四、课程学分1.5学分。五、课程内容和要求序号教学项目教学内容与教学要求教学活动设计建议参考课时1自动控制系统的一般概念1.了解自动控制理论发展简况及反馈控制理论的研究对象和方法；2.掌握自动控制系统的基本概念、术语，了解自动控制系统的组成和分类，及对自动控制系统稳、准、快三方面的基本要求。1.利用多媒体技术，讲解理论知识；2.重点讲解开环控制和闭环控制和自动控制系统中的术语和定义；3.举例建立原理方块图的方法。42控制系统的数学模型1.了解建立自动控制系统的数学模型的基本要求2.理解动态（微分）方程线性化的基本规律；3.理解拉氏变换法及线性微分方程求解4.掌握传递函数的概念及典型环节的传递函数5.重点掌握控制系统的方框图及方框图的化简方法6.掌握用梅逊公式求取系统传递函数的方法1.视频播放教学；2.重点讲解线性系统的微分方程、拉式变化与拉式反变换、动态结构图及其化简和系统的传递函数；3.示范、指导学生书写规范的实验报告。103时域分析法1.掌握一阶系统分析、二阶系统分析；2.掌握系统稳定性的定义与判定；3.掌握稳态误差的计算；4.理解系统的典型响应及性能指标。1.讲授法；2.通过实例分析、课堂讨论方式，分析一阶系统、二阶系统的性能、判断系统的稳定性、计算系统的稳态误差；3.通过启发式教学，增强学生对系统典型性能的认识。44根轨迹法1.了解根轨迹的概念和意义2.掌握绘制根轨迹的基本法则1.利用多媒体技术，通过理论讲授、课堂讨论等手段讲授各种术语、计算等相关知识；2.重点讲解根轨迹的基本概念和绘制根轨迹的基本条件和基本规则65频域分析法1.了解频率响应及频率特性的概念2.掌握典型环节和系统开环频率特性3.掌握奈奎斯特稳定性判据和稳定裕度的计算1.利用多媒体技术，通过理论讲授、课堂讨论等手段讲授典型环节的频率特性、控制系统的频率特性；2.重点培养内容系统频率特性的绘制。4六、教学建议1.教学方法本课程在教学过程中，主要采用案例分析法和任务驱动法，辅助采用讨论法。具体如下：案例教学法：通过分析和研究已有的案例组织教学。本课程在每一部分教学内容中都不同程度地运用了案例教学法，使学生在分析和学习案例的过程中，提高理论联系实际能力，提高理论知识运用能力。任务驱动教学法：在每一部分教学内容开始之前，教师先讲述这一部分中学生通过学习要解决的问题，并根据要解决的问题给学生布置任务，使学生带着任务去学习。讨论教学法：学生以小组为单位，根据教师提出的问题或提供的教学资料，在教师的组织和引导下，积极参与课堂讨论，从而实现教与学的互动。增强学生思维的灵活性，提高学生交流、沟通的能力。课程在实施的过程中利用多媒体教学手段，采用黑板和多媒体课件相结合的方法，形象生动的展示典型案例及相关教学内容，激发学生的学习兴趣。采取过程性考核成绩、期末闭卷、常规评价相结合。即：期末总成绩=常规评价+过程考核+期末理论考核。2.评价方法倡导评价主体多元化，坚持学生自评、互评和教师评价相结合。注重对学生动手能力和在实践中分析问题、解决问题能力的考核，加强教学过程环节的考核，