《控制理论基础》课程教学大纲

1、控制理论基础课程教学大纲课程名称：控制理论基础 / Foundation of Control Systems课程代码：050102学时：32 学分：2 讲课学时：26 上机/实验学时：6 考核方式：考查先修课程：高等数学，电子技术基础，英语适用专业：材料成型与控制工程专业（本科）、模具CAD/CAM（本科）开课院系：材料工程学院 材料工程系教 材：Foundation of Control System自编教材2003主要参考书：1. 李友善自动控制理论国防工业出版社19802. 董景新、赵长德控制工程基础清华大学出版社1992一课程的性质和任务本课程为双语（中、英）教学课程。自动控制理论是

2、实现高效率、高性能、高可靠性的现代化材料加工过程中不可缺少的技术手段。控制理论基础是材料成型与控制工程专业及模具CAD/CAM的必修课之一，它是一门实现材料成型过程控制和质量控制的必学课程。控制理论基础课程的任务是使学生获得自动控制系统的基础理论，了解材料加工自动控制分析和设计的方法，为从事材料加工自动控制系统设计和研究工作打下一定的基础。二教学内容和基本要求通过本课程的学习，要求学生掌握：（1）根据具体的工程要求建立自动控制系统数学模型；（2）时域分析控制系统的性能；（3）频域分析控制系统的特性。（4）控制系统的稳定性分析。Chapter 1 Introduction1-1 Concept

3、of control systems1-2 Classification of control systems1-3 Types of control systems1-4 Requirement to control systemsChapter 2 Mathematical Foundation2-1 Complex variable and its function2-2 Laplace Transform2-3 Inverse Laplace TransformChapter 3 Mathematical Model of Control Systems3-1 Modeling ste

4、ps3-2 Time-domain mathematical models of systems-Differential equations3-3 Frequency-domain mathematical models of systems -Transfer Function3-4 Block models and Simplification of block diagramsChapter 4 Dynamic Response Analysis of Control Systems4-1 Standard input signals4-2 Response of first-orde

5、r systems4-3 Response of second-order systems4-4 Properties of the dynamic responseChapter 5 Frequency Properties of Control Systems5-1 Concept of frequency property5-2 Mathematical tool of frequency analysis to systems-Foriour Transform5-3 Bode Plot of frequency responseChapter 6 Stability Analysis

6、 of control systems6-1 Concept of system stability6-2 Stability condition of systems6-3 Algebraic criterion of stability -Routh Criterion三、实验（上机、习题课或讨论课）内容和基本要求习题课及课外习题：拉氏变换和拉氏反变换、控制系统的传递函数、控制系统的时域瞬态响应分析、控制系统的频率特性、控制系统的稳定性分析、材料加工过程自动控制系统分析。根据学校条件，开设“二阶控制系统的稳定性分析的计算机仿真”、“简单材料加工过程的建模及计算机仿真”上机实验，增加学生对材

7、料加工过程的感性认识和系统分析的能力，并掌握这种现代的自上而下的研究方法。每个课程设计安排3个学时。四教学时数分配教学环节教学时数课程内容讲课实验讨论课习题课课程设计上机小计Chapter 1 Introduction22Chapter 2 Mathematical Foundation516Chapter 3 Mathematical Model of Control Systems426Chapter 4 Dynamic Response Analysis of Control Systems628Chapter 5 Frequency Properties of Control Systems426Chapter 6 Stability Analysis of control systems314Total24832五对学生能力培养要求通过对该课程的学习，使学生具有一定的材料加工过程的自动控制系统设计能力。六说明1本课程与其它课程的联系与分工。本课程应在修完高等数学、电工与电子技术、英语等课程后开设。英语应该有一定的听力能力，以保证课堂上能听懂；高等数学是本课程的数学基础；电工与电子技术是本课程的工程基础。2课程内容的重点和难点。本课程重点在于根据实际的工程要求建