自动控制原理教学大纲(电气工程)

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1、《自动控制原理》课程教学大纲课程编码：15121114课程类型：专业课总学时：68学分：4第一部分相关说明一、课程的性质和任务《自动控制原理》是电子信息工程、电气工程及其自动化等专业设置的一门主干专业课。本课程适用于招收普通高中毕业生，学制四年的本科应用型学生的学习。本课程主要阐述经典控制理论的有关基本概念、基本原理、基本分析方法、设计校正和工程设计方法。其教学任务是使学生掌握自动控制系统的基本概念和自动控制系统分析、设计(校正)的基本方法，初步掌握分析调试、设计系统技能，学会运用MATLAB进行控制系统辅助分析设计的方法，为专业课

2、的学习和进一步深造打下必要的理论基础，掌握必要的基本技能。学习自动控制原理的基本内容，包括自动控制系统的基本概念、自动控制系统的数学模型、时域分析法、根轨迹分析法、频率分析法、自动控制系统的综合与校正、离散控制系统、状态空间分析法以及基于MATLAB的控制系统分析。二、课程的基本要求1、基本要求学生通过本课程的学习应掌握通过传递函数设计、分析控制系统，熟悉各种典型环节、典型输入的特性及图形特点，并能根据各种典型环节的串联、并联分析其时域、频域、稳定性、灵敏度、误差等性能。2、提高性要求学生应掌握在控制系统的串联、并联校正设计的基础上

3、，进行控制系统的工程设计以及线性离散性控制系统的知识。3、技能性要求能够按系统设计要求画出系统方框图，并根据传递函数进行系统的设计和各种性能分析。三、教学方法与重点、难点教学方法：针对本课程学时少，内容多，技术发展快，实践性强等的特点，应采取探讨式和启发式教学；教学过程以课堂采用多媒体开展教学。重点：根据传递函数进行系统的设计和各种性能分析。难点：控制系统的工程设计以及线性离散性控制系统的知识。四、本课程与相关课程的联系10本课程内容涉及到高等数学、物理、电工基础、电子技术基础、信号与系统、电机学和半导体变流技术等多门先修课程的基础

4、知识。本课程的后续课为现代控制理论，计算机控制系统，工业过程控制等，本课程为其提供所必须的系统分析、设计的基本理论和基本方法。为学生毕业后从事自动控制的运用与设计打下较扎实的基础。五、学时分配总学时：68学时，其中理论教学时数为60学时，实验教学时数为8学时。章（节）内容讲课学时实验学时总学时第1章绪论44第2章控制系统的数学模型12214第3章时域分析法628第4章根轨迹分析法88第5章频域分析法10212第6章自动控制系统的综合与校正426第7章离散控制系统44第8章状态空间分析法44第9章基于MATLAB的控制系统分析44复习

5、44合计60868六、考核方式1、考核方式：笔试（闭卷）2、成绩评定：平时成绩（测验及作业等）占×30%，期末考试成绩占×70%。七、教材与参考书1、使用教材：李明富主编《自动控制原理》（第二版），北京,人民邮电出版社，2008.3。2、主要参考书：（1）温希东主编《自动控制原理及其应用》，西安电子科技大学出版社，2004.7（2）孔凡才编著《自动控制原理与系统》（第三版），机械工业出版社，2005.7（3）赵四化主编《自动控制原理》，西安电子科技大学出版社，2004.7第二部分课程内容第一章绪论（4学时)一、本章的教学目的和要求了

6、解自动控制的基本概念了解自动控制理论的发展应用状况；掌握自动控制系统的类型，组成；熟悉自动控制系统的类型。10教学重点：自动控制系统的基本概念。教学难点：自动控制系统的分类。二、教学内容1、自动控制技术中的基本控制方式2、自动控制的组成3、自动控制系统的分类4、自动控制系统的基本要求及本课程的性质和任务第二章控制系统的数学模型（14学时）一、本章的教学目的和要求了解自动控制系统数学模型的基本概念；掌握数学模型的建立方法；熟练掌握用微分方程、传递函数、动态结构图和信号流程图表征控制系统的基本方法；熟悉掌握各种模型表达形式之间的相互转换

7、关系。教学重点：动态结构图的绘制，建模分析，各种模型表达形式之间的相互转换。教学难点：控制数学模型的建立。二、教学内容1、微分方程2、LAPLACE变换基础3、传递函数4、典型环节及传递函数5、动态结构图6、动态结构图的等效变换7、自动控制系统的传递函数8、【实验一：MATLAB软件的使用实验】实验项目简介：该实验为学生必做的、验证型实验。该实验主要是MATLAB语言环境的安装、配置及MATLAB软件安装与汉化，并通过编写一个简单的MATLAB程序达到初识MATLAB语言的教学目标实验目的：掌握MATLAB软件操作指令。实验学时：2

8、学时实验内容：操作不同指令，熟悉MATLAB软件的格式操作。实验方式与注意事项：语言的输入格式及操作符。实验预期效果：熟悉了解MATLAB软件的应用。第三章时域分析法（8学时）10一、本章的教学目的和要求了解典型输入信号的作用，明确自