《自动控制理论（第4版）》教学大纲.doc

程性质 必修 总学分 4 周学时 4 总学时 64 理论学时 56 实验学时 8 先修课程 高等数学，复函数与积分变换，线性代数，电路原理，电子技术?等 课程描述 自动控制原理是分析和设计自动控制系统的入门课程，是后续《过程控制与仪表》、《计算机控制技术》、《运动控制系统》等所有自动控制类课程的基础，属于自动控制学科和自动化专业的核心专业基础课，在课程体系中占有非常重要的地位。该课程主要研究自动控制系统分析和设计的基本理论、基本原理、基本方法和一般规律，是一门方法论的技术基础课，其包含的控制论思想和方法具有普遍适用性，几乎可应用于所有领域。 自动控制原理1从工程应用的角度出发，以线性定常系统为主要讨论对象，以系统的稳定性、暂态性能和稳态性能为主要分析目标，重点讲授经典反馈控制理论的基本原理、分析方法及其应用。内容包括：自动控制的基本概念与自动控制系统简介、控制系统的数学描述、线性系统的时域分析法、线性系统的根轨迹分析法以及线性系统的频域分析法。通过本课程的学习，应使学生充分理解反馈控制的基本思想和原理，掌握分析与设计的基础——系统数学模型的相关知识，并能在此基础上综合运用经典控制理论对反馈控制系统进行分析和初步的设计。 课程目标 知识架构 掌握控制工程、自动化专业的基本理论、基本知识，掌握扎实的工程基础知识，了解本专业的前沿发展现状和趋势。 受到自动控制技术、电路技术、电子技术、计算机技术与网络应用的基本训练；掌握自动化专业相关的系统与设备的分析、实验、科技开发与工程设计的基本方法。 掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法。 能力要求 具备发现、分析和解决问题的能力。 具有综合运用所学科学理论和技术手段分析并解决工程问题的基本能力。 具有适应发展的能力以及对终身学习的正确认识和较强的自学能力。 课程实施 考核方式 t考试 □考查 成绩评定 平时：20% 实验：10% 期中：20% 期末：50% 1.授课方式 采用以电子课件为主、板书为辅的启发式授课方式，课堂讲授和讨论相结合，主要讲授重点和难点，学生自学内容的比例约为30%。对于人数较多的教学班配备助教，开展大班授课，小班化讨论方式，学生3到4人一组，课下通过查资料、讨论、仿真等方式完成小组论文报告，并在讨论课上以PPT形式与大家交流和分享。每章都安排一定量的课堂练习与课后作业，并在每章的作业完成后安排1次习题课，主要讲解作业中存在的问题和解题思路。 2.?作业要求 每部分的内容讲完后都布置相应的思考题和作业，每一章的作业全部完成后上交老师批改，并在批改后进行讲评。学生应通过做作业积极思考、认真复习和查阅参考资料，把所学知识融会贯通，在做作业过程中可以相互或与老师开展讨论，但最终必须独立完成。教师对学生每一次的作业完成情况进行记录和等级评定，并计入平时成绩。 3.?考核办法 课程成绩由期末考试、期中考试、实验成绩和平时成绩4部分构成，平时成绩根据课堂练习及测试、课后作业、课堂讨论、学习态度及考勤情况等综合评定构成。期中考试采用半开卷的方式，学生考试时可以将自己总结的知识点写在一张A4纸上带入考场，考试内容为前两章以及第3章的部分内容，第1章占比约为30%，第2章占比约为40%，第3章占比约为30%，均以分析题为主。期末考试是全面考核，采用闭卷形式，内容包括所有5章，每章占比均为20%，以分析和计算题为主，题型包括简答题、绘图题、计算题、证明题、分析题等多种形式。 教学内容和基本要求 讲授及自学内容 讲授 学时 实验学时 第一章：绪论 教学内容 (1)?自动控制的基本概念 (2)?自动控制的应用概况 (3)?自动控制的三种基本方式 (4) 自动控制系统的基本类型 (5) 对自动控制系统的基本要求 (6) 自动控制理论的发展概况 (7)?教材及课程的体系结构 教学要求 (1)?了解自动控制的基本概念、自动控制的应用和发展概况，本课程的体系结构。 (2)?熟悉自动控制系统开环、闭环、复合三种基本结构的特点、优劣和区别，自动控制系统的基本类型及特征。 (3)?掌握反馈控制的基本思想和基本原理，自动控制系统的常用术语、基本结构及基本类型，对控制系统的基本要求。 (4)?重点掌握反馈控制的思想和原理。 8 0 第二章：线性控制系统的数学描述 教学内容 (1) 控制系统数学模型的基本概念???????????????????????????????????? (2)?输入输出描述法与传递函数 (3)?典型环节的传递函数 (4)?结构图及其等效变换 (5)?信号流图与梅森公式 (6)?反馈控制系统的传递函数 教学要求 (1)?了解控制系统数学模型的概念和常见类型，建立数学模型的思路和方法。 (2)?熟悉控制系统数学模