《控制工程基础综合实验》课程教学大纲（机械设计制造及其自动化专业）

字体、字号请参考范例注意：字体、字号请参考范例注意：首字母大写植物拉丁学名斜体一、课程简介课程中文名控制工程基础综合实验课程英文名ComprehensiveExperimentofControlEngineeringFundamentals双语授课£是eq\o\ac(□,√)否课程代码24114077课程学分1周（学时）1周（20学时）课程类别□专业认知实习□专业见习eq\o\ac(□,√)工程实训□毕业实习□其他课程实训课程性质eq\o\ac(□,√)必修□选修□其他课程形态□线上eq\o\ac(□,√)线下□线上线下混合式□社会实践□虚拟仿真实验教学考核方式□闭卷□开卷□课程论文□课程作品£汇报展示eq\o\ac(□,√)报告eq\o\ac(□,√)课堂表现□阶段性测试□平时作业□其他（可多选）开课学院机器人工程学院开课系(教研室)机械制造系面向专业机械设计制造及其自动化、智能制造工程开课学期第5/4学期课程负责人韩青审核人姜魏梁张坚先修课程高等数学、大学物理、电工电子技术（一）、电工电子技术（二）后续课程无选用教材无参考书目孙书蕾，李红，倪元相.控制工程基础[M].西安:西北工业大学出版社,2018课程资源无课程简介《控制工程基础综合实验》是机械设计制造及其自动化和智能制造专业的实训实践课程。本课程的目的和任务是使学生熟悉MATLAB软件基本操作，在MATLAB软件平台上学习控制系统模型的建立与转换，线性系统的时域分析，根轨迹绘制和性能分析以及控制系统的频域分析，为后续专业课程的学习奠定基础。二、课程目标表1课程目标序号具体课程目标课程目标1习得MATLAB软件在控制系统分析中的基础使用方法，能解决实验过程中MATLAB软件基础操作的相关问题。课程目标2能够运用MATLAB软件建立控制系统数学模型，并对控制系统进行时域分析，熟知在MATLAB环境下的系统根轨迹绘制和分析方法，能够基于MATLAB软件采用频域法对控制系统进行分析。表2-1课程目标与毕业要求对应关系（机械设计制造及自动化专业）毕业要求指标点课程目标毕业要求4：研究：能够基于科学原理并采用科学方法对机械工程及相关领域复杂工程问题进行研究，包括设计实验、建模、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。【H】指标点4.2：能够基于科学原理并采用科学方法对复杂机械工程问题制定实验方案并实施。课程目标2毕业要求5：使用现代工具：能够针对机械工程领域复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对机械工程领域复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。【L】指标点5.3：能够使用现代工程工具和信息技术工具预测与模拟复杂机械工程问题，并能够理解其局限性。课程目标1表2-2课程目标与毕业要求对应关系（机械设计制造及自动化专业）毕业要求指标点课程目标毕业要求4：研究：能够基于科学原理并采用科学方法对复杂智能制造工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。【H】指标点4.2：能够基于科学原理并采用科学方法对复杂智能制造工程问题制定实验方案并实施。课程目标2毕业要求5：使用现代工具：能够针对复杂智能制造工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，实现对复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。【L】指标点5.3：能够针对具体的智能制造工程问题，通过组合、选配、改进、二次开发等方式创造性地使用现代工具进行模拟和预测，满足特定需求，并能够理解其局限性。课程目标1三、教学内容及要求（一）学习内容（1）MATLAB软件的基础操作，包括命令窗口操作，常见函数的运用，M文件的编写操作等；（2）MATLAB环境下的矩阵运算；（3）图形绘制命令运用；（4）MATLAB环境下系统传递函数的表示与求解；（5）基于MATLAB实验平台控制系统模型建立与转换；（6）用MATLAB实现线性系统的时域分析；（7）基于MATLAB的根轨迹绘制与性能分析；（8）用MATLAB实现线性系统的频域分析。（二）时间安排（1）MATLAB软件的基础操作，包括命令窗口操作，常见函数的运用，M文件的编写操作等；（2学时）（2）MATLAB环境下的矩阵运算；（1学时）（3）图形绘制命令运用；（1学时）（4）MATLAB环境下系统传递函数的表示与求解；（1学时）（5）基于MATLAB实验平台控制系统模型建立与转换；（3学时）（6）用MATLAB实现线性系统的时域分析；（4学时）（7）基于MATLAB的根轨迹绘制与性能分析；（4学时）（8）用MATLAB实现线性系统的频域分析。（4学时）（三）工作流程（1）安装MATLAB软件，进行软件基础操作，包含程序启动和退出，命令窗口操作，函数的运用，M文件的编写等；（2）学习MATLAB环境下的矩阵运算；（3）学习图形绘制命令；（4）学习传递函数的表示与求解；（5）在MATLAB平台上建立控制系统模型；（6）用MATLAB实现线性系统的时域分析；（7）在MATLAB软件平台绘制系统根轨迹并进行性能分析；（8）在MATLAB软件平台对线性系统进行频域分析。（四）业务指导校内老师1-2名指导。四、课程考核（一）考核内容与考核方式表3-1课程目标、考核内容与考核方式对应关系课程目标考核内容所属环节考核占比考核方式课程目标11.MATLAB软件基础操作163.6%课堂表现实训报告2.MATLAB环境下的矩阵运算23.图形绘制命令34.传递函数的表示与求解4课程目标21.基于MATLAB实验平台控制系统模型建立与转换；536.4%课堂表现实训报告2.用MATLAB实现线性系统的时域分析；63.基于MATLAB的根轨迹绘制与性能分析；74.用MATLAB实现线性系统的频域分析。85.撰写实验报告的能力水平1-5表3-2课程目标与考核方式矩阵关系课程目标考核方式考核占比课堂表现成绩比例16%集中研讨成绩比例12%实验流程成绩比例12%实验报告成绩比例60%课程目标160%80%70%60%63.6%课程目标240%20%30%40%36.4%（二）成绩评定1.平时成绩评定（40%）（1）课堂表现：通过学生在课堂上的课程表现、集中研讨、实验流程情况，来评价学生相关的能力。（目标1：20；目标2：80%）2.期末成绩（报告成绩）评定(60%)主要考核学生对专业认识和大学生涯规划情况，每个报告按照实验报告要求填写，用A4纸手工书写报告，要求布局合理、字迹工整、逻辑严密、条理清楚、认知深刻、规划科学、安排有序。（目标1：20%；目标2：80%）3.总成绩评定总成绩应由平时考核成绩和期末考核成绩（报告成绩）构成。总成绩（100%）=平时成绩（40%）+期末成绩（60%）（三）评分标准针对课程考核方式中的所有项目，均需制定相应的评分标准，明确具体评分细则。评分依据：表4评分标准考核项目评分标准优秀(100>x≥90)良好(90>x≥80)中等(80>x≥70)及格(70>x≥60)不及格(x<60)课堂表现能完成100%以内的课程任务。且没有迟到，按时出勤能完成90%以内的课程任务，且迟到2次以上能完成80%以内的课程任务，迟到4次以上能完成70%以内的课程任务，且迟到6次以上能完成60%以内的课程任务，迟到8次以上实训报告格式正确、数据准确、图形正确、结构严谨的完成了实训报告。格式基本正确、数据准确、图像基本正确，结构基本严谨的完成了实训报告一定程度上格式正确、数据准确、图像基本准确，报告完成。内容初步完整的完成了实训报告，且结果准确，图形少数不合理实训报告撰写不完整，数据错误，图形不合理五、其他说明本课程大纲依据2023版机械设计制造及其自动化和智能制造工程专业