自动控制系统设计大纲（测控）

PAGEPAGE5《自动控制系统设计》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称自动控制系统设计课程编号课程性质选修课课程类别专业课开课单位测控教研室授课学期第七学期学分/学时2/32课内学时32理论授课32上机学时0课内实践0实验学时0课外学时32适用专业测控技术与仪器是否双语否先修课程控制工程基础、电路原理后续课程 毕业设计二、课程简介本课程是测控技术与仪器专业的一门专业方向课,也可作为相近的机械、机电专业的必修或选修课。本课程培养学生掌握自动控制系统的设计流程、方案选择、可行性分析、系统构成要素及其选择方法、系统评价方案等知识，让学生形成专业知识链条，提高获取知识的能力。培养学生严谨科学的思维方式和求真务实的工作作风，成为与社会主义现代化建设要求相适应的德、智、体、美、劳全面发展的应用型高级专门人才。三、课程目标及对毕业要求指标点的支撑（一）课程目标通过本课程的学习，使学生达到以下目标：课程目标1.培养学生能够掌握过程控制系统、逻辑控制系统、随动系统等多种控制方法，能够根据设计要求进行方案选择和可行性分析，具有综合运用基础理论和专业知识测控系统复杂工程问题。课程目标2.培养学生能够实现系统结构设计、经济性能分析、系统组成要素选择、系统集成、现场调试评价、特殊系统要求对策等自动控制系统设计的完整流程。培养学生严谨科学的思维方式和求真务实的工作作风，成为一名合格的应用型高级专门人才。（二）课程目标对毕业要求指标点的支撑课程目标支撑毕业要求指标点毕业要求课程目标1指标点1-3：学习专业基础知识，掌握解决复杂测控系统工程问题的基本思路和方法；1-工程知识课程目标2指标点3-1：学习工程设计和产品开发全周期、全流程的基本设计方法和技术，了解影响设计目标和技术方案的各种因素；3-设计/开发解决方案四、课程基本教学内容及对课程目标的支撑（一）课程基本教学内容第一单元绪论（学时数：2学时）1.课程主要内容了解自动控制技术及理论的发展历史及现状；掌握自动控制系统设计的主要任务和解决的问题；掌握自动控制系统的工程设计流程。2.重点和难点重点：自动控制系统的主要任务、自动控制系统的工程设计流程。难点：掌握自动控制系统的工程设计流程。3.教学方法(1)通过多媒体课件和传统教学相结合，阐明自动控制技术的发展历史及现状，丰富学生的基本知识结构。(2)通过案例分析，介绍自动控制系统的工程设计流程，采用启发式教学方式，让学生分析自动控制系统各环节的功能以及传递信号的变化。4.学生学习预期成果要求学生在学完本单元课程后，能够对自动控制系统有了初步的了解，对自动控制系统的设计流程有了较深入的理解。5.支撑课程目标本单元支撑课程目标1第二单元自动控制系统设计方法（学时数：20学时）1.课程主要内容掌握控制系统的时域和频域分析方法；了解被控参数、控制参数、测量变送单元和执行机构的选取方法；掌握串联校正方法与并联校正方法；掌握控制器参数整定的基本方法；掌握典型控制系统的基本构成；了解自动控制系统设计的国家标准及安全规则；了解自控工程设计的分段和内容；了解各种设备的安全性能以及防爆知识。2.重点和难点重点：控制系统的时域和频域分析方法、系统校正、控制器参数整定。难点：系统校正以及控制器参数整定。3.教学方法(1)通过多媒体课件和传统教学相结合，阐明自动控制技术的设计标准、安全规则，丰富学生的基本知识结构。(2)通过案例分析，讲解时域和频域分析方法、常见的校正方法和控制器参数整定的方法。(3)采用启发式教学方式，让学生分析不同的方法各有什么优缺点，适用于什么场合。4.学生学习预期成果要求学生在学完本单元课程后，能够对自动控制系统设计的基础知识有了较深入的理解，为进行自动控制系统的设计打下了较扎实的理论基础。5.支撑课程目标本单元支撑课程目标1、2第三单元自动控制系统设计工程实例（学时数：10学时）1.课程主要内容通过自动控制系统设计的一些工程实例，如电梯逻辑控制系统设计、水氯化镁生产过程的控制系统设计、数控机床控制系统设计、飞机飞行自动控制系统的设计等实例的学习，掌握自动控制系统设计的基本方法和完整流程。2.重点和难点重点：过程控制系统、逻辑控制系统、随动系统设计方法。难点：三种控制系统的设计。3.教学方法(1)通过案例分析，讲解不同的自动控制系统的设计方法，让学生掌握自动控制系统设计的基本方法和完整流程。(2)采用课堂讨论的方法，针对一些工程实例让学生讨论分析能否有其他的方法设计自动控制系统，并阐述自己设计的思路、原理以及特性。4.学生学习预期成果要求学生在学完本单元课程后，能够对较简单的自动控制系统给出符合国家标准及安全规则的完整的设计方案。5.支撑课程目标本单元支撑课程目标1、2（二）课程基本教学内容对课程目标的支撑课程教学内容教学方法支撑的课程目标学时安排课内课外学时比例第一单元绪论讲授法课程目标121：1第二单元自动控制系统设计方法讲授法、案例教学课程目标1、2201：1第三单元自动控制系统设计实例讲授法、案例教学课程目标1、2101：1合计321：1五、课程考核及对课程目标的支撑（一）课程考核课程成绩构成（百分制）课程成绩构成比例考核环节目标分值考核/评价细则平时成绩100%作业（百分制）50本门课程5次作业，对课程的复习、理解和掌握程度，作业按百分制打分，计算全部作业的平均成绩。目标分值=0.5*作业平均成绩测验（百分制）30随堂测试两次，分别在第二单元和第三单元结束之后，主要考核学生在该单元学习中课堂的听课效果和课后复习消化知识的情况。目标分值=0.3*作业平均成绩课堂表现（百分制）20考核内容及评价细则:主要依据学生课堂表现、课堂纪律、出勤情况打分。目标分值=0.2*课堂表现成绩（二）课程考核对课程目标的支撑教学内容考核内容考核方式支撑的课程目标第一单元绪论1-1自动控制系统设计的主要任务和解决的问题1-2自动控制系统的工程设计流程作业课程目标1第二单元自动控制系统设计方法2-1控制系统的时域和频域分析方法2-2系统校正2-3控制器参数整定作业，测验课程目标1、2第三单元自动控制系统设计实例3-1过程控制系统3-2逻辑控制系统3-3随动系统设计方法作业，测验课程目标1、2六、使用教材、相关推荐书目及课程资源（一）使用教材汪晋宽主编：《自动控制系统工程设计》，北京邮电大学出版社.2007年版;（二）相关推荐书目1.乔治.埃利斯主编：《控制系统设计指南》，机械工业出版