《控制工程基础》教学大纲

第页《控制工程基础》教学大纲课程编号：13180125英文名称：BasisofEngineeringControl学分：2学时：总学时32学时，其中理论32学时先修课程：复变函数与积分变换课程类别：专业课程授课对象：机械设计制造及其自动化教学单位：机械与电气工程学院修读学期：第6学期一、课程描述和目标《控制工程基础》是一门研究以反馈理论为基础的自动控制共同规律的技术基础课。通过本课程的学习让学生获得控制理论的基础知识，掌握自动控制系统的基本分析和校正方法。能将所学的知识运用到机电产品和系统的设计、控制等复杂工程问题中，并能选择与使用机械工程环境中的现代控制设备与技术。课程目标1：学习自动控制的基本原理和概念。了解线性定常系统的稳定性，稳态误差的概念；理解系统稳定判据、系统性能指标与控制系统的校正（设计），并能将所学的知识运用到机电产品和系统的设计、控制等复杂工程问题中去。课程目标2：初步具备对自动控制系统进行分析、设计、实验的基本能力，为专业课的学习和参加控制工程实践提供必要的理论基础。能依据所学的基础理论知识选择与使用机械工程环境中的现代控制设备与技术。二、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标权重指标点4-3：能够运用机械工程原理和方法，通过数据分析和信息综合，研究机电产品和系统的设计、制造等复杂工程问题，得到有效的结论。课程目标10.6课程目标20.4指标点5-2：能够开发、选择与使用机械工程环境中的现代设备与技术。课程目标10.4课程目标20.6三、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容基本要求学时教学方式对应课程目标1控制系统的基本概念：自动控制的任务；自动控制的基本方式；对控制系统的性能要求。了解控制系统的工作原理、组成及其分类，理解对控制系统的基本要求，了解控制工程的发展概况。2讲授式启发式课程目标12控制系统的数学模型：控制系统微分方程的建立；传递函数；动态结构图；典型环节传递函数。了解建立系统数学模型的一般步骤；能求取典型环节传递函数；掌握控制系统的传递函数，其中包括开环传函、闭环传函、误差传函的定义和求取方法。8讲授式练习式课程目标1课程目标23时域分析法：时域分析基础；一、二阶系统分析与计算；系统稳定性分析；稳态误差分析及计算。理解一阶、二阶系统在典型输入信号作用下的时域响应和时域性能指标；掌握系统稳定的概念和分析、判别系统稳定的方法；掌握系统误差的概念和计算稳态误差的方法。8讲授式练习式课程目标1课程目标24频域分析法：频率特性；典型环节的频率特性；系统的开环频率特性；系统闭环频率特性与阶跃响应的关系；开环频率特性与系统阶跃响应的关系。理解频率特性的基本概念；能绘制典型环节和控制系统的频率特性图；能运用频域分析法分析系统稳定性；了解频域与时域性能指标之间关系；能用系统开环频率特性分析闭环系统性能。8讲授式练习式课程目标1课程目标25控制系统的校正：系统校正设计基础；串联校正；串联校正的理论设计方法；反馈校正；复合校正。了解超前、滞后及滞后—超前校正网络的特点、频率特性及其作用；掌握频率法设计和校正系统；了解并联校正和复合校正。6讲授式练习式课程目标1课程目标2合计32四、课程教学方法采用集中讲授、一对一交流、练习等教学方式。五、学业评价和课程考核考核依据建议分值考核/评价细则对应课程目标平时成绩40作业30“完成很好”为30分，“完成较好”为24分，“基本完成”为18分，“完成很差或不完成作业”<18分。课程目标1课程目标2课堂表现10课堂表现包括课堂提问，课堂讨论等，“课堂表现优秀”为10分，“课堂表现良好”为10分，“课堂表现一般”为8分，“课堂表现差”<6分。课程目标1期末考试60考试类型：闭卷；考试分制：百分制；

考试题型：命题方式由该任课老师确定；考试时间：由教学管理部门统一安排；5、评价标准：由命题教师提供。课程目标1、2六、达成度评价（一）教学目标达成度教学目标i的达成度=(期末相关试题得分×期末考试占比+平时成绩得分×平时成绩占比)/(期末相关试题总分×期末考试占比+平时成绩总分×平时成绩占比)（二）毕业要求指标点达成度毕业要求指标点的达成度=∑相关教学目标×权重七、教材与参考书（一）推荐教材1．《自动控制原理基础教程（第四版）》，胡寿松主编，科学出版社，2017年1月版；（二）参考资料1．《自动控制原理》，程鹏主编，高等教育出版社，2010年4月版2．《自动控制原理》，宋晓