自动控制原理B课程教学大纲

自动控制原理B课程教学大纲（PrincipleofAutomaticControlB）一、课程概况课程代码学 分：3学 时：48（其中：讲授学时44，实验学时4）先修课程：高等数学、复变函数、电路分析、模拟电子技术、数字电子技术等适用专业：电气工程及其自动化教 材：《自动控制原理》，谢成祥主编，东南大学出版社课程性质与任务：本课程是电气工程及其自动化专业的专业基础课，在人才二、课程目标及对毕业要求观测点的支撑序号课程目标支撑毕业要求观测点毕业要求1理专业基础知识，能够针对具体电气控制系统建立合理的数学模型并进行求解和理论分析。程中的具体对象，建立数学模型并求解。1.工程知识知识用于解决微特电机与电力装备相关领域的复杂工程问题。2学和控制工程的基本原理，识别和判断复杂电气系统或电气装置的关键环节和参数。基础理论，对微特电机与电力装备相关领域复杂工程问题的关键环节进行识别和判断。2.问题分析献研究分析微特电机与电力装获得有效结论。3理论知识，根据电气控制系统性能指标要求，确定设计方案，进行参数计算，并对系统进行分析、仿真、优化和综合。理论、信号系统、电机原理等基本理论，对微特电机与电力装备相关领域的复杂工程问题中的电气特性进行分析并制定研究方案。4.研究原理并采用科学方法对微特电机与电力装备相关领域的复杂息综合得到合理有效的结论。三、课程内容及要求序号教学内容思政元素预期学习成果教学学时教学方式支撑课程目标自动控制的一般概在自动控制理论发展过程中的重大事件（《工程控制论》的出版）引入钱学森的事迹，进行爱国主义及人生观、世界观和价值观教育。念：自动控制原理的基本概念及发展史、了解自动控制原理1开环控制和闭环控制（反馈控制）、反馈控制系统的构成、分的基本概念及发展史；掌握开环控制和闭环控制（2讲授/讨论目标1类和基本要求控制）；掌握反馈教学重点和难点：反馈控控制系统的构成、等制系统的构成和基本分类、基本要求要求、开环控制和闭环控制的特点通过介绍拉普拉斯和梅森提出公勇于探索的科学精神。掌握线性系统微分讲授讨论等线性系统的数学模方程和传递函数的型：微分方程和传递求取，并用拉氏变函数、拉氏变换与拉换求取微分方程的氏变换定理、非线性解；了解非线性数数学模型的线性化、学模型的线性化；典型环节的数学模掌握典型环节的数2学模型；10目标1信号流图及梅逊公式熟练掌握结构图的重点和难点：微分方绘制，并采用等效程和传递函数、典型变换法对其进行化环节的数学模型、结简；熟练掌握信号构图及其化简、信号流图及采用梅逊公流图及梅逊公式式求解系统总的传递函数线性系统的时域分析从系统的稳定性掌握典型输入信讲授讨论等23法：典型输入信号、和稳态精度指标号；掌握一阶和二一阶和二阶系统的时正确看待“矛盾阶系统的时域响3域响应、高阶系统的论”；通过科学家应，能熟练求取二10时域响应、线性系统谢绪恺在控制系阶系统的动态性能的稳定性及劳斯稳定统稳定性中的贡指标；了解高阶系判据、稳态误差分析献及治学风范的统的时域响应；掌重点和难点：二阶系事例，培养学生的握线性系统的稳定统的时域响应、线性学术探究精神。性的充要条件，并系统的稳定性及劳斯能用劳斯判据判断稳定判据、稳态误差系统的稳定性；能分析熟练求取系统的稳态误差系数及稳态误差线性系统的根轨迹讲授等法：根轨迹的基本概理解根轨迹的基本念、绘制根轨迹的基概念；熟练掌握绘4本规则、控制系统的根轨迹法分析制根轨迹的基本规则；能利用根轨迹623重点和难点：根轨迹分析系统的稳态性绘图规则及根轨迹的能和瞬态性能绘制线性系统的频域分析理解频率特性的基本概念；熟练掌握典型环节的频率特性；熟练掌握系统开环频率特性的绘制；掌握乃奎斯特稳定判据的应用和稳定裕量的求取；理解时域响应与频域响应之间的关系；了解闭环频率特性法：频率特性的基本概念、典型环节的频率特性、系统开环频率特性的绘制、乃奎5斯特稳定判据和稳定裕量、时域响应与频域响应之间的关系、10讲授/讨论等23闭环频率特性重点和难点：系统开环频率特性的绘制、乃奎斯特稳定判据的应用和稳定裕量理想信念教育及讲授等线性系统的校正方创新才能发展，提校正的基本概念、高大学生的创新理解校正的基本概频率法串联校正、频思维。如借助自控念；熟练掌握串联6率法反馈校正、复合校正空航天等行业应校正方法，熟悉超常用校正装置及其10目标3重点和难点：校正的用实例，引出大学特性；了解反馈校基本概念、频率法串生坚定理想信念，正和复合校正联校正。培养创新思维的重要性。四、课内实验（实践）序号实验项目名称实验内容及要求学时类型支撑课程目标1典型环节的模拟观测各典型环节的阶跃响应；验证典型环节的运动特性。2验证性目标32典型系统的瞬态响应和稳定性观测二阶系统各种状态下的阶跃响应；验证典型系统的瞬态响应及稳定性2综合性目标3五、课程实施（一）教学方法与教学手段同时，注意学生的掌握程度和课堂的气氛。（二）课程实施与保障主要教学环节质量要求1备课根据各部分教学内容，构思授课思路、技巧，选择合适的教学方法。2讲授（能够采用现代信息技术辅助教学。3作业布置与批改学生必须完成规定数量的作业，作业必须达到以下基本要求：按时按量完成作业，不缺交，不抄袭。书写规范、清晰。解题方法和步骤正确。教师批改和讲评作业要求如下：学生的作业要按时全部批改，并及时进行讲评。教师批改和讲评作业要认真、细致，按百分制评定成绩并写明日期。学生作业的平均成绩应作为本课程总评成绩中平时成绩的重要组成部分。4课外答疑为了解学生的学习情况，帮助学生更好地理解和消化所学知识、改进学5成绩考核本课程考核的方式为闭卷笔试。考试监考由学院统一安排。有下列情况之一者，总评成绩为不及格：1/3以上者。1/3以上者。实验考核不及格。六、课程考核（一试采用闭卷考试方式。（二课程总评成绩=平时成绩×20%作业×20%课内实验×10%+成绩×50%。具体内容和比例如表所示。考核环节考核内容与评价细则支撑目标目标1目标2目标3平时表现20%根据平时课堂笔记、课堂回答问题等情况确定平时表现分数。5%5%网络课堂学习，按时完成网络课堂教学视频观看，分数。5%5%作 业20%做记录并百分制打分。5%5%慕课堂随堂测验，考察学生对教学内容的掌握情况，以课堂测试的形式进行。5%5%课内实验10%2均后得到该实验的成绩。10%期末试卷50%题型考核内容及相应试题选择题主要考核自控的基本概念，系统的建模和分析10%判断题主要考核系统的时域、根轨迹及频域分析5%计算题主要考核系统的建模，时域和频域分析，根轨迹绘制5%20%10%合 计100%25%45%30%备注：1.课程目标达成度计算方法如下：各课程目标达成度=支撑该课程目标相关考核环节平均得分之和支撑该课程目标相关考核环节总分之和2.作业包括课后习题、网络课堂学习等等。七、有关说明（一）持续改进（二）参考书目及学习资料胡寿松，《自动控制原理（第七版）》，科学出版社，2019胡寿松，《自动控制原理题海与考研指导（第七版）》，科学出版社，2019刘胜，《自动控制原理（第二版）》，哈尔滨工程大学出版社，2019附录：自动控制原理B各类考核评分标准平时表现评分标准课程目标评分标准（分）90-10080-8970-7960-69<60学习态度很好，学习态度好，的学习热情；课前有预习，课中与教师有一定互动；学习笔记记述基基本简洁，内容基本全面，重难点基本突出。完整地观看线上教学视频。学习态度差，在课堂中主观能动性学习笔记。没有观看线上教学视频。具有很高的学具有较高的学学习态度一目标1：能够掌习热情；课前认习热情；课前般，课前未握自动控制原真预习，上课认认真预习，课预习，课中理专业基础知真听讲，与教师中与教师良好与教师基本识，能够针对具积极互动；学习互动；学习笔无互动；学体电气控制系笔记记述完全习笔记过于统建立合理的正确，叙述非常确，叙述很简简单，重难数学模型并进简洁，内容非常洁，内容很全点不突出。行求解和理论全面，重难点非面，重难点很观看线上教分析。常突出。非常认突出。认真完学视频不认真完整地观看整地观看线上真。线上教学视频。教学视频。学习态度很好，具有很高的学习热情；课前认真预习，上课认真听讲，与教师积极互动；学习笔记记述完全正确，叙述非常简洁，内容非常全面，重难点非常突出。非常认真完整地观看线上教学视频。学习态度好，具有较高的学习热情；课前认真预习，课中与教师良好互动；学习笔确，叙述很简洁，内容很全面，重难点很突出。认真完整地观看线上教学视频。学习态度一般，课前未预习，课中与教师基本无互动；学习笔记过于简单，重难点不突出。观看了线上教学视频不认真。学习态度差，学习热情较课堂中主观能动性学习笔记。没有观看线上教学视频。好，具有一定的学习热情；目标2：能够运课前有预习，用数学、物理学课中与教师有和控制工程的一定互动；学基本原理，识别习笔记记述基和判断复杂电本正确，叙述气系统或电气基本简洁，内装置的关键环容基本全面，节和参数。重难点基本突出。基本完整地观看线上教学视频。目标3：能够利学习态度很好，学习态度好，学习态度一学习态用控制原理等具有很高的学具有较高的学好，具有一定般，课前未度差，理论知识，根据习热情；课前认习热情；课前的学习热情；预习，课中学习热电气控制系统真预习，上课认认真预习，课课前有预习，与教师基本情 较性能指标要求，真听讲，与教师中与教师良好课中与教师有无互动；学差；在确定设计方案，积极互动；学习互动；学习笔一定互动；学习笔记过于课堂中进行参数计算，笔记记述完全习笔记记述基简单，重难主观能并对系统进行正确，叙述非常确，叙述很简本正确，叙述点不突出。动 性分析、仿真、优简洁，内容非常洁，内容很全基本简洁，内观看了线上差，无化和综合。全面，重难点非面，重难点很容基本全面，教学视频不学习笔常突出。非常认突出。认真完重难点基本突认真。记。没真完整地观看整地观看线上出。基本完整有观看线上教学视频。教学视频。地观看线上教线上教学视频。学 视频。作业评分标准课程目标评分标准（分）90-10080-8970-7960-69<601：握自动控制原理专业基础知体电气控制系统建立合理的数学模型并进行求解和理论分析。按时提交作练掌握自动控制原理的得分率达90%-100%。按时提交作业和线上测验，作业书写清楚；掌握自动控制念、分析原理，解题过确、存在少量错误。线上测验得分率达80%-89%。按时提交作业，作业书写清楚；基本掌握自动控制原理的概念、分析原理，解题过程基本正确、存在一定错误。线上测验得分率达70%-79%。不按时提交作业，作业书写欠清楚不完整；基本掌握自动控制原理的概念、分析原理，解题过程基本、存在较多错误。线上测验得分率 达60%-69%。不按时提交整或抄袭现动控制原理程错误且不验得分率低60%。2：和控制工程的和判断复杂电气系统或电气装置的关键环节和参数。按时提交作练运用自控法对自控系统关键问题进行计算分得分率达90%-100%。按时提交作业，作业书写清楚；能运用自控基本原理、方法对自控系统关键问题进行计算分析，解题过确、存在少量错误。线上测验得分率达80%-89%。按时提交作业，作业书写清楚；能运用自控基本原理、方法对自控系统关键问题进行计算分析，解题过确、存在一定错误。线上测验得分率达70%-79%。不按时提交作业，作业书写欠清楚不完整；能运用自控基本原理、方法对自控系统关键问题进行计算分析，解题过程基本正确、存在较多错误。线上测验得分率 达60%-69%。不按时提交整或抄袭现用自控基本自控系统关键问题进行题过程错误上测验得分率低于603：用控制原理等按时提交作按时提交作业，作业书写清楚；能按时提交作业，作业书写清楚；能不按时提交作业，作业不按时提交PAGEPAGE270电气控制系统练运用自控运用自控基运用自控基整或抄袭现性能指标要求，基本原理、方本原理、方本原理、方能运用自控确定设计方案，法对自控系法对自控系法对自控系基本原理、用自控基本进行参数计算，统关键问题统关键问题统关键问题方法对自控并对系统进行进行分析综进行分析综进行分析综系统关键问自控系统关分析、仿真、优合，解题过程合，解题过合，解题过题进行分析键问题进行化和综合。正确、结果无程基本正程基本正综合，解题误。线上测验确、存在少确、存在一过程基本正题过程错误得分率达量错误。线定错误。线确、存在较90%-100%。上测验得分上测验得分多错误。线上测验得分率 达率 达上测验得分60%。80%-89%。70%-79%。率 达60%-69%。实验评分标准课程目标评价过程评分标准（分）90-10080-8970-7960-69<603能够利用控制原理等理论知识，根据电气控制系统性能指标要求，确定设计方案，进行参数计算，并对系统进行分析、仿真、优化和综合。预习实验前完成预习。能明确本次实验求、实验自控和所用设备、实验内容步骤以及项，实验方确。实验前完成预习。较为明确本次实验目的和要求、实验自控和所用设备、实验内容步骤以及项，实验方案设计大体正确。实验前完成预习。基本明确本次实验目的和要求、实验自控和所用设备、实验内容步骤以及项，实验方案设计基本正确。实验前完成确本次实验目的和要求、实验自控和验内容步骤以及注意的案设计存在一定问题。实验前没有进行预习。未能明确本次实验目的和要求、实验自控和所用设备、实验内容步骤以及注意的方案设计存题。操作独立完成实验。实验步确，不需要教师提示；实验时观察数据的方法非常合理，数据记录非常正确。在教师指导验。实验步骤很正确，需要教师偶尔提示；实验时观察