《控制工程基础》教学大纲

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1、《控制工程基础》教学大纲大纲说明课程代码：3325052总学时：48学时（讲课40学时，实验8学时）总学分：3课程类别：学科基础课，必修适用专业：机械设计制造及其自动化专业预修要求：高等数学、工程数学、电工技术一、课程的性质、目的、任务：(一)课程性质专业基础课，必修(二)目的与任务通过本课程的学习，培养学生具有分析、综合电气自动化、仪表自动化及工业自动化控制设备中自控系统的能力。二、课程教学的基本要求通过本课程的学习，要求学生掌握自动控制的基本原理和基本分析方法，并能应用基本原理对典型的控制系统进行分析与综合。三、教学方法和教学手段的建议

2、采用以教师讲授为主，并结合现代教学手段如多媒体教室等。四、课程习题要求习题的基本要求是：巩固和深入理解所学过的基本概念、基本理论，提高计算技能和作图能力。运用所学得的知识分析和计算典型及实际的控制系统问题，培养学生分析问题、解决问题的能力和严肃认真的科学作风。习题可包括思考题和计算题，课外习题和课内习题五、大纲的使用说明本大纲适用于本科学校机电工程专业，因本课程涉及《高等数学》、《工程数学》、《电工原理》、《电子技术》、《电机学》、《半导体变流技术》等多门基础课的知识，故适宜在二年级下开设，在讲授时，要注意联系和复习。讲授內容可按学时作适当

3、增删。大纲正文第一章控制系统的基本概念学时：2学时（讲课2学时，实验0学时）本章讲授要点：控制系统的工作原理、组成、基本要求、基本类型本章讲授重点：控制系统的工作原理、基本要求本章讲授难点：控制系统的工作原理1.1控制系统的工作原理及其组成1.1.1工作原理1.1.2开环控制和闭环控制1.1.3闭环控制系统的组成1.2控制系统的基本类型1.2.1按输入量的特征分类1.2.2按系统中传递信号的性质分类1.3对控制系统的基本要求1.4控制工程发展概况习题：1；2；3第二章数学模型学时（讲课10学时，实验0学时）本章讲授要点：突出强调参数模型的必

4、要性以及参数模型的基本要素及其表达，掌握传递函数、结构图和它们的变换关系本章讲授重点：传递函数、结构图和它们的变换关系本章讲授难点：传递函数、结构图和它们的变换关系2.1控制系统的运动微分方程2.2拉氏变和反换变换2.3传递函数2.4系统方框图和信号流图2.5控制系统传递函数推导举例—机电系统2.5非线性数学模型的线性化习题：1；2；3；4；5；6；9；10；11；12；13；14第三章时域分析法学时：10学时（讲课10学时，实验0学时）本章讲授要点：一阶、二阶、高阶系统的分析，控制系统的稳定性及稳态误差分析本章讲授重点：一阶、二阶的时域分

5、析，控制系统的稳定性及稳态误差分析本章讲授难点：一阶、二阶的时域分析3.1典型输入信号3.2一阶系统的时间响应3.3二阶系统的时间响应3.4高阶系统的时间响应3.5误差的分析和计算3.6稳定性分析习题：1；2；4；5；6；7；8；9；10；11；12；13；14；15；16第四章频域分析法学时：2学时（讲课2学时，实验0学时）本章讲授要点：频率特性的概念及作图方法，运用系统的频率特性对系统的动态过程进行定性分析和定量估算，奈氏判据、玻德判据的准则和方法本章讲授重点：掌握典型环节的频率特性、熟练掌握系统开环对数频率曲线和开环幅相频率曲线的绘制

6、及奈氏判据、玻德判据本章讲授难点：开环对数频率曲线和开环幅相频率曲线的绘制4.1频率特性的基本概念4.2典型环节的频率特性图4.3系统开环频率特性图4.4频域稳定性判据4.7用系统开环频率特性分析闭环系统性能习题：5；8；9；10；12；14；16；17；20；23第五章控制系统的设计和校正学时：2学时（讲课2学时，实验0学时）本章讲授要点：PID控制规律及其实现；采用频率法，利用校正装置将原有系统的特性加以修正和改造，使得系统能实现给定的性能要求本章讲授重点：频率法校正本章讲授难点：频率法校正5.1概述5.2PID控制规律5.3PID控制

7、规律的实现5.4频率法设计和校正5.5并联校正和复合校正习题：1；2；3；4；5本课程对学生自学的要求自学所推荐的参考书课时数分配表：序号内容学时讲课实验小计1第一章控制系统的基本概念2022第二章数学模型8083第三章时域分析法104144第四章频域分析法102125第五章控制系统的设计和校正10212合计40848考试方式和考核要求本课程采用闭卷考试。对上课缺席、作业缺交超过学校规定者不能参加期末考试，成绩以零分计。推荐教材与参考书目《自动控制原理》张希周主编重庆大学出版社《自动控制原理》黄家英主编东南大学出版社《自动控制原理》孙虎章主

8、编中央广播电视大学出版社《现代控制工程》绪方胜彦主编卢伯英译科学出版社《控制工程基础》实验大纲一、总则1.本大纲适用范围1）大纲相关的课程名称和课程属性课程名称：控制工程基础课程