自动控制原理与系统课程标准

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1、《自动控制系统与应用》学习领域（课程）标准课程编号：适用专业：电子信息工程技术应用电子技术课程类别：专业课修课方式：必修教学时数：60一、课程的性质和任务（一）课程定位本课程是电子、应用电子类专业的重要专业课，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，初步掌握系统实验技能，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。（二）学习目标1.专业能力（职业能力）目标（1）掌握自动控制系统的两种基本形式的特点（2）掌握线性系统的传递函数描述方法

2、（3）掌握控制系统时域分析方法（4）了解控制系统的根轨迹法（5）掌握控制系统的频域分析法（6）掌握控制系统的校正和采样控制2.社会能力目标（1）具有较强的口头与书面表达能力、人际沟通能力。（2）具有团队精神和协作精神。（3）具有良好的心理素质和克服困难的能力。3.方法能力目标（1）具有资料学习和吸收能力；（2）具有独立进行分析、设计、实施、评估的能力。9（3）具有获取、分析、归纳、交流、使用信息和新技术的能力。（4）具有将知识与技术综合运用与转换的能力。（三）前导课程本课程的前导课程有《高等数学》、《模拟电路》、《数字电路》（四）后续课程本课程的后续课

3、程《EDA技术》、《电子产品创新设计》二、课程内容标准（一）学习情境划分及学时分配学习情境教学学时学习情境名称学习任务课堂教学时数实践教学时数自动化控制系统的一般概念1.1开环控制和闭环控制21.2自动控制系统中的术语和定义2控制系统的数学模型2.1性系统的输入一输出时间函数描述222.2典型环节的数学模型22.3框图及其化简方法4线性系统的时域分析方法3.1线性定常系统的时域响应243.2劳斯-赫尔维茨稳定判据43.3线性系统时域响应的计算机辅助分析2线性系统的根轨迹法4.1根轨迹的基本概念24.2绘制根轨迹的基本条件和基本规则44.3用MATLAB

4、绘制系统的根轨迹24线性系统的频域分析5.1典型环节的频率特性25.2乃奎斯特定判据和系统的相对稳定性45.3用MATLAB进行系统的频域分析26系统的分析与校正6.1线性系统校正的概念26.2常用校正装置及其特性296.3串联校正的设计4小计4416（二）学习情境描述学习情境1自动化控制系统的一般概念教学时间4学时学习目标使学生对古典反馈控制的基本理论和方法有一全面、整体的了解；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；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。教学内容【

5、知识点】自动控制的任务：参数状态控制，过程控制。基本控制方式：开环、闭环（反馈）控制。自动控制的性能要求：稳、快、准及最优化。【技能点】反馈控制原理与动态过程的概念，以及建立原理方块图的方法。教学方法演示法讲授法多媒体法教学条件ppt课件任务单工作单补充资料视频文件考核评价理论知识掌握情况任务完成情况团队合作能力工作态度学生自评小组成员互评教师评价学生的知识和能力要求具有综合应用所学知识的能力具有自主学习的能力教师的知识和能力要求具备一定的设计控制系统的能力具备较丰富的控制知识学习情境2控制系统的数学模型教学时间10学时学习目标一般了解数学模型的概念、

6、表达方式，建模的方法；能够列写一般物理系统的微分方程；熟悉拉氏变换的定义、性质，记住常见的简单时间函数的拉氏变换式，能根据拉氏变换的性质求解较复杂时间函数的拉氏变换式，会求拉氏反变换；掌握传递函数的概念及典型环节的传递函数；重点掌握控制系统的方框图及方框图的化简方法；重点掌握用梅逊公式求取系统传递函数的方法。教学内容【知识点】线性系统的输入一输出传递函数描述，非线性数学模型的线性化，典型环节的数学模型，建立数学模型的实验方法简介，框图及其化简方法【技能点】典型环节的数学模型9教学方法演示法讲授法多媒体法教学条件ppt课件任务单工作单补充资料视频文件考核

7、评价理论知识掌握情况任务完成情况团队合作能力工作态度学生自评小组成员互评教师评价学生的知识和能力要求具有综合应用所学知识的能力具有自主学习的能力教师的知识和能力要求具备一定的设计控制系统的能力具备较丰富的控制知识学习情境3线性系统的时域分析方法教学时间12学时学习目标了解控制系统的典型输入信号；了解线性定常系统的时域响应组成，熟悉控制系统暂态响应性能指标的定义；掌握一阶系统的暂态响应及性能指标；掌握二阶系统的暂态响应分析及其与极点之间的关系，重点掌握二阶系统的暂态响应性能指标公式及计算；一般了解高阶系统的暂态响应，掌握闭环主导极点的概念；了解稳定的概念

8、，掌握扰动稳态误差终值的计算及减小稳态误差的方法，一般了解稳态误差级数的计算。教学内容【知识点