《自动控制理论》课程教学大纲（机器人工程专业）.doc
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《自动控制理论》课程教学大纲
一、课程简介
课程中文名
自动控制理论
课程英文名
AutomaticControlTheory
双语授课
□是eq\o\ac(□,√)否
课程代码
课程学分
3
总学时数
48（含劳动教育1学时）
课程类别
□通识教育课程
□公共基础课程
eq\o\ac(□,√)专业教育课程
□综合实践课程
□教师教育课程
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
eq\o\ac(□,√)闭卷□开卷□课程论文□课程作品□汇报展示□报告
eq\o\ac(□,√)课堂表现eq\o\ac(□,√)阶段性测试eq\o\ac(□,√)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)
机器人工程
面向专业
机器人工程
开课学期
第5学期
先修课程
高等数学、大学物理、电路分析、电子技术基础等。
后续课程
机器人操作系统A、机器人建模与仿真等。
选用教材
辛海燕等.自动控制基础[M].哈尔滨工业大学出版社,2018年.
参考书目
1.自动控制理论(第3版).邹伯敏编著.机械工业出版社,2018年12月.
2.自动控制理论创新实验案例教程.姜增如编著.机械工业出版社,2015年8月.
3.自动控制原理(第3版).胡寿松编著.科学出版社,2007年6月.
课程资源
1.图书馆学习资源：可借阅图书馆《自动控制理论》等书籍进行自主学习。
2.网络学习资源：用超星浏览器下载电子书籍进行自主学习。
3.自主学习资源：自动控制理论慕课哈尔滨工业大学。
课程简介
本课程是一门使学生了解自动控制系统的组成、特点及专业术语，学习并掌握古典控制理论的基本分析、设计方法，为后续的理论课程和专业课程的学习打下坚实的理论基础。通过课堂教学环节与实践教学环节相结合，强化学生对基本概念、基本理论、基本方法的理解和掌握：要求学生掌握控制系统的数学模型的建立方法，了解控制系统的基本校正方案，并掌握对各种控制系统的性能进行分析的基本方法。了解自动控制理论的发展，我国重大科技项目中涉及的自动控制技术。
二、课程目标
表1课程目标
序号
具体课程目标
课程目标1
能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决自动控制领域复杂工程问题。
课程目标2
能够设计针对自动控制领域复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的自动控制系统，并能够再设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化及环境等因素。
课程目标3
能够基于专业理论知识，采用科学方法对自动控制领域的复杂工程进行研究，能够根据问题设计实验，并对实验结果进行综合分析，通过信息综合得到有效结论。
表2课程目标与毕业要求对应关系
毕业要求
指标点
课程目标
毕业要求1：工程知识【H】
1.3：掌握机器人工程专业知识，具备解决复杂机器人工程问题的能力。
目标1
毕业要求3：设计/开发解决方案【M】
3.1：能够分析复杂工程问题，设计解决方案，并体现出创新意识。
目标2
毕业要求5：使用现代工具【L】
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器人工程问题，并能够理解其局限性。
目标3
三、课程学习内容与方法
（一）理论学习内容及要求
表3课程目标、学习内容和教学方法对应关系
序号
课程
模块
学习内容
学习任务
课程
目标
学习重点难点
教学方法
学时
1
绪论
1.自动控制与自动控制系统
2.自动控制系统的组成
3.自动控制的基本方式
4.自动控制系统的分类
5.我国自动控制理论的发展
1．问题交流：课堂提问。
2.线上学习：大国工匠。
3.个人作业：数学复习
目标1
重点：
1.重点是掌握控制系统的基本概念；
难点：
1.难点典型自动控制系统例子；
2.难点绘制控制系统的方块图。
讲授法：
能够引导学生学习自动控制理论，并促进学生的知识、能力和素质的发展。
4
2
控制系统的数学模型
1.数学模型概念
2.控制系统的微分方程
3.用拉氏变换求解线性常系数微分方程
4.线性定常系统的传递函数
5.典型环节及其传递函数
6.控制系统的结构图
7.结构图的等效变换
1．问题交流：课堂提问。
2.拓展阅读：鲁棒控制。
3．个人作业：原技术原理掌握。
目标2
重点：
1.传递函数的概念及求取；
2.典型环节及其传递函数；
3.结构图的等效变换。
难点：
1.控制系统的微分方程。
讲授法:
能够向学生传授基础概念和关键知识点，帮助学生掌握控制系统的数学模型
16
3
控制系统的时域分析