自动控制原理课程标准
自动控制原理课程标准
自动控制原理课程标准课程名称：自动控制原理适用专业：楼宇自动化1．前言1．1课程的性质《自动控制原理》是楼宇自动化专业的一门专业课，自动控制原理从工程技术应用的角度出发介绍经典线性控制理论中最基本、最重要的内容。
该课程培养学生掌握线性控制系统的基本分析方法，应重视将控制原理应用于实际系统的分析和设计中。
1．2设计思路随着科学技术的发展，自动控制技术得到广泛的应用。
自动控制原理是一门理论性较强的科学技术，通过经典控制理论的学习，为后续课程和实际工程奠定基础。
2．课程目标本课程的教学目标是：使学生掌握楼宇自控专业所需的自动控制的理论知识和自动控制系统中常用元器件的原理和使用方法，初步形成解决实际问题的能力，为进一步学习专业知识和职业技能打下良好的基础。
并注意渗透思想教育，逐步培养学生的辨证思维能力，加强学生的职业道德观念。
基本知识教学目标是：1、自动控制的基本原理和基本概念。
2、自动控制系统及元器件数学模型的建立以及自动控制系统中常用元器件的原理和模型。
3、典型控制系统的分析和设计方法。
能力目标是：1、能调试并正确使用常用自控元器件。
2、能独立完成最基本的控制系统的分析和设计。
素质教育目标是：1、思维的能力；2、热爱科学、实事求是的学风和创新意识、创新精神；3、职业道德意识。
3．课程内容和要求3．1课程内容1、自动控制的基本概念理解状态的转移和自动控制的基本原理，了解自动控制系统的组成，了解自动控制系统的分类。
2、自动控制系统的基本元部件和数学模型了解常用自控元器件的结构和使用方法。
3、线性连续控制系统的特性分析了解自动控制系统的时域性能指标，一阶和二阶系统的时域响应，掌握闭环系统的稳定性。
能够应用时域分析与频域分析方法分析线性系统的稳态特性。
4、线性连续控制系统的设计与校正掌握常用的电校正装置，了解工业自动控制器的使用，了解自动控制系统的校正和工程设计方法。
3．2教学要求高等数学3．3课时安排4．实施建议4．1教学建议在教学中要积极改进教学方法，尤其要结合学生的数学基础，使他们能够切实掌握经典控制理论的精髓及其在实际工程控制中的应用。
《自动控制原理》教学大纲
《自动控制原理》教学大纲一、课程概述《自动控制原理》是自动化专业的核心课程之一，旨在让学生掌握自动控制的基本理论和方法，培养学生的自动控制思维和分析问题的能力。
通过本课程的学习，学生将能够理解自动控制系统的基本概念、建模和分析方法，掌握常见的控制器设计方法，了解自动控制的应用领域和未来发展方向。
二、教学目标1.理论知识与概念：掌握自动控制的基本概念和理论知识，包括控制系统的建模和分析、控制器的设计与调整等内容。
2.实践能力培养：掌握自动控制实验的基本原理和方法，能独立设计和实施自动控制实验，并对实验结果进行分析和评估。
3.思维能力培养：培养学生的自动控制思维和分析问题的能力，能够通过理论知识解决实际自动控制问题。
4.综合素质提高：通过自主学习、团队合作和报告撰写等方式，提高学生的综合素质和实践能力。
三、教学内容1.控制系统的基本概念和分类1.1控制系统的定义和基本概念1.2控制系统的分类和组成2.控制系统的建模和分析2.1控制系统的数学建模2.2控制系统的传递函数表示2.3控制系统的稳定性分析3.控制器的设计和调整3.1PID控制器的设计原理和方法3.2控制器调整的经典方法4.线性控制系统分析与设计4.1样差环节系统分析4.2器件与设备系统分析4.3各级系统趋势与扩展5.非线性控制系统分析与设计5.1状态空间方法5.2反馈线性化方法5.3非线性控制器设计方法6.高级控制方法与应用6.1模糊控制理论与应用6.2自适应控制理论与应用6.3鲁棒控制理论与应用四、教学方法1.理论讲授：通过课堂讲解、示意图和实例分析等方式，向学生讲解自动控制的基本理论和方法。
2.实验演示：开展自动控制相关的实验演示，让学生亲自操作和实践，加深对理论知识的理解和应用。
3.课堂讨论：组织学生进行课堂讨论，解答学生对理论知识和实践问题的疑惑，增强学生的自主学习和思维能力。
4.基于项目的学习：组织学生选择一个自动控制相关的项目，进行分析和设计，并撰写报告进行展示，培养学生的实践能力和综合素质。
【2024版】自动控制原理经典部分课程教学大纲
可编辑修改精选全文完整版《自动控制原理（经典部分）》课程实验教学大纲课程编号课程名称（中文）自动控制原理（经典部分）课程名称（英文）Theory of Automatic Control(classical)实验性质非独立设课课程属性专业基础适用专业自动化先修课程数学分析，高等代数，复变函数与积分变换，电路，模拟电子技术，数字电子技术总学时90 实验学时18 总学分 5制定单位信息与电气工程学院制定时间一、实验的性质、目的和任务《自动控制原理》课是自动化专业的专业基础课程，自动控制原理实验课程是一门理论验证型实验课程，结合自动控制理论课开设了一系列相应的实验，使学生理论与实践结合，更好的掌握控制理论。
通过实验，学生可以了解典型环节的特性、模拟方法及控制系统分析与校正方法，掌握离散控制系统组成原理、调试方法；使学生加深对控制理论的理解和认识，同时有助于培养学生分析问题和解决问题的工程综合能力，拓宽学生的专业面和知识面，为以后的深入学习与工作打下扎实的基础。
二、实验的基本内容与要求序号实验项目学时数内容与要求实验属性必开选开1 典型环节的时域响应2 （1）掌握自动控制原理实验箱的使用方法。
（2）学习用电路构成所需要的系统仿真模型(传递函数)。
（3）掌握典型环节模拟电路的研究方法，观测各种典型环节的阶跃响应曲线。
（4）通过对典型电路分析和实验，掌握系统数学模型的理论建模方法和实验测定法。
验证√2 典型系统瞬态响应和稳定性分析2 （1）掌握瞬态性能指标的测试技能。
（2）了解参数变化对系统瞬综合√态性能和稳定性的影响。
（3）研究二阶系统阻尼系数ξ和自然振荡频率ωn与系统结构之间的关系。
（4）按实验步骤绘出实验线路、标出原始数据，画出输出波形图。
3 线性系统的根轨迹分析2 （1）掌握绘制根轨迹的基本法则。
（2）掌握闭环主导极点的概念。
（3）了解闭环极点的分布与系统性能的关系。
综合√4 线性系统的频率响应分析2 （1）学习测量系统（或环节）频率特性曲线的方法和技能。
《自动控制原理》专科课程标准
《自动控制原理》课程标准一、课程概述（一）课程性质地位自动控制原理是空间工程类、机械控制类、信息系统类等相关专业学历教育合训学员的大类技术基础课程。
由于自动控制原理在信息化武器装备中得到了广泛的应用，因此，将本课程设置为大类技术基础课，对培养懂技术的指挥人才有着十分重要的作用。
本课程所覆盖的知识面较宽，既有较深入的理论基础知识，也有较广泛的专业背景知识，因而，它在学员知识结构方面将起到加强理论深度和拓展知识广度的积极作用。
（二）课程基本理念为了贯彻素质教育和创新教育的思想，本课程将在注重自动控制原理的基本概念和基本分析与设计方法的基础上，适当引入自动控制发展中的、学员能够理解的新概念和新方法；贯彻理论联系实际的原则，科学取舍各种主要理论、方法的比例，正确处理好理论与案例的关系，以适应为部队培养应用复合型人才的需要；适当引入和利用Matlab工具来辅助自动控制原理中的复杂计算与作图、验证分析与设计的结果；本课程应该既使学员掌握必要的基础理论知识，并了解它们对实际问题的指导作用，又要促进学员养成积极思考、长于分析、善于推导的能力和习惯。
（三）课程设计思路本课程主要介绍自动控制原理的基本概念和基本的分析与设计方法。
课程采用“一纵三横”的设计思路，具体来说，“一纵”就是在课程讲授中要求贯彻自动控制系统的建模、分析及设计方法这条主线；“三横”就是在方法讲授中要求强调自动控制系统的稳定性、快速性和准确性，稳准快三个字是分析的核心，也是设计的归宿。
在课程讲授中，贯彻少而精的原则，即对重点、难点讲深讲透；注意理论联系专业实际，例子贴近生活，注重揭示抽象概念的物理意义；注意传统教法与现代教法的有机结合，充分运用各种教学手段，特别注重发挥课程教学网站的作用。
在课程学习中，注重阅读教材、完成作业、课程实验及讨论问题等四个环节，深刻理解课程内容中的重点和难点，重点掌握自动控制原理的基本概念和基本分析与设计方法。
二、课程目标（一）知识与技能通过本课程的学习，使学员掌握自动控制原理的基本概念和基本的分析与设计方法，重点培养学生利用自动控制的基本理论分析与解决工程实际问题的思维方式和初步能力，并为学习后续相关专业课程，以及进一步学习和应用自动控制方面的新知识、新技术打下必要基础。
自动控制原理教学大纲
自动控制原理教学大纲一、课程简介。
自动控制原理是控制科学与工程技术的基础课程，是现代自动控制领域的基础理论和方法。
本课程旨在使学生系统地学习自动控制领域的基本理论和方法，掌握自动控制系统的分析与设计技术，为学生进一步学习与研究自动控制领域的专业知识打下坚实的基础。
二、课程目标。
1. 理解自动控制系统的基本概念和基本原理；2. 掌握自动控制系统的数学建模方法；3. 掌握自动控制系统的分析与设计方法；4. 熟悉自动控制系统的常用控制器设计方法；5. 了解自动控制系统的先进控制方法。
三、课程内容。
1. 自动控制系统基本概念。
（1）自动控制系统的定义和基本组成；（2）自动控制系统的分类及特点；（3）自动控制系统的基本结构和工作原理。
2. 自动控制系统的数学建模。
（1）自动控制系统的数学描述；（2）自动控制系统的传递函数表示；（3）自动控制系统的状态空间表示。
3. 自动控制系统的分析方法。
（1）自动控制系统的时域分析方法；（2）自动控制系统的频域分析方法；（3）自动控制系统的根轨迹法和Nyquist法分析。
4. 自动控制系统的设计方法。
（1）自动控制系统的根据性能指标的设计方法；（2）自动控制系统的稳定性设计方法；（3）自动控制系统的鲁棒性设计方法。
5. 自动控制系统的控制器设计方法。
（1）自动控制系统的比例、积分、微分控制器设计；（2）自动控制系统的PID控制器设计；（3）自动控制系统的先进控制器设计。
四、教学方法。
1. 采用理论教学与实践教学相结合的教学方法；2. 通过案例分析和实例演示，加深学生对自动控制原理的理解；3. 开展实验教学，培养学生实际动手能力；4. 鼓励学生参与讨论，提高学生的分析和解决问题的能力。
五、教学评估。
1. 平时成绩占30%，主要包括课堂作业、实验报告等；2. 期中考试占30%，主要考察学生对基本理论和方法的掌握程度；3. 期末考试占40%，主要考察学生对整个课程内容的全面掌握程度。
自动控制原理课程标准
自动控制原理与系统课程标准一、适用对象本课程适用于高等职业教育层次三学年制自动化专业的学生二、课程的性质与任务本课程是电气自动化专业的必修课。
教学任务是使学生建立自动控制系统的基本概念,掌握自动控制系统分析、设计(校正)的基本方法，初步掌握系统实验技能。
为了适应职业教育侧重现场技术应用的特点,本课程突出了与实际应用方面相关的知识,减少了理论与计算方面的内容,为从事高新技术工作打下坚实的基础。
三、参考学时48学时四、学分3学分五、课程目标通过课程的学习，学生应掌握以下能力：1．职业知识目标：（1）明确控制系统的任务、组成及自动控制的基本概念，开环控制和闭环控制的基本原理和特点。
（2）理解系统的微分方程，认识系统的传函和系统的结构图，熟悉拉普拉斯变换，掌握典型环节的传函（3）掌握时域分析法和频率特性法（4）掌握系统的稳定性概念、系统的稳定必要条件、代数判据、对数频率判据、自动控制系统的稳定性分析。
掌握系统稳态误差的概念、系统稳态误差的求法。
掌握系统动态性能指标的求取、动态性能指标与对数开环频特的关系（5）理解校正的概念和基本过程；明确串联校正、反馈校正和顺馈校正的作用，并掌握利用这些手段提高系统性能的方法2．职业能力目标：（1）在理解有关自动控制系统的基本概念的基础上建立控制系统数学模型的基础上，掌握并灵活运用时域法频率法进行系统分析及正确的性能分析。
（2）掌握系统分析、校正的思路和方法，为日后控制系统的分析设计打下基础。
（3）重点掌握实际的恒值系统的控制。
系统的调试过程中体现实际问题的解决能力。
具有清晰的系统概念，具有控制方法的软件实现能力，系统各个环节硬件的设计能力，总体调试能力是我们改革的宗旨3．职业素质目标：具有系统综合调试的能力，能够解决调试中出现的问题，完成系统六、课程设计思路课程教学内容源于企业岗位典型工作任务。
但经过科学提炼与教学设计；课程教学目标源于企业岗位知识技能要求。
突出能力培养但不放弃对基本知识的理解以及基本知识与实践现象的紧密联系；课程教学的实训系统源于企业岗位工作对象。
自动控制原理教学大纲
自动控制原理教学大纲一、课程简介自动控制原理是现代工程领域中的重要基础课程，通过本课程的学习，学生将掌握控制系统的基本原理、模型建立方法、稳定性分析与设计技术等内容，为将来从事相关工程领域的研究和工作打下坚实的基础。
二、教学目标1. 理解控制系统的基本概念和重要原理；2. 学习控制系统的数学建模方法，掌握各类控制系统的数学模型；3. 掌握控制系统的稳定性分析方法与稳定性判据；4. 学习控制系统的设计方法，包括比例积分微分（PID）控制器设计等；5. 能够运用所学知识解决相关工程问题，具备进一步深造的基础。
三、教学内容1. 控制系统基本概念1.1 控制系统的定义和分类；1.2 控制系统的基本组成及功能；1.3 控制系统的基本结构和工作原理。
2. 控制系统数学建模2.1 连续时间系统的数学建模方法；2.2 离散时间系统的数学建模方法；2.3 线性时不变系统的数学模型建立。
3. 控制系统的稳定性分析3.1 稳定性的定义与判据；3.2 时域分析方法；3.3 频域分析方法。
4. 控制系统的设计方法4.1 比例控制（P控制）；4.2 积分控制（I控制）；4.3 微分控制（D控制）；4.4 PID控制器设计。
5. 控制系统的应用5.1 控制系统在电气、机械、航空等领域的应用；5.2 控制系统在自动化生产线、机器人控制等方面的应用。
四、教学方法1. 理论讲解：通过教师授课、课件演示等方式，给予学生理论知识的系统学习。
2. 实例分析：通过案例分析、仿真实验等方式，帮助学生理解理论知识在实际问题中的应用。
3. 课堂互动：鼓励学生积极参与课堂讨论、提问等活动，加深对知识的理解。
4. 实践操作：组织学生进行相关控制系统设计、仿真实验等实践操作，提高实际应用能力。
五、评估方式1. 平时表现：课堂参与度、作业完成情况等；2. 期中考试：主要考察基础知识的掌握情况；3. 期末考试：综合考察学生对整个课程知识的掌握情况；4. 实验报告：针对控制系统设计实验等实践环节的评估。
自动控制原理课程标准
《自动控制原理》课程标准1. 课程基本信息课程编码：31927课程名称：自动控制原理课程类型：A类课程属类：职业能力课程课程学分：4 参考课时：64课程性质：专业平台课开课部门：电子电气工程学院适用专业（层次）：电力系统自动化技术专业（普专）先修课程：《高等数学》、《电工电子技术》等后续课程：《电机控制技术》、《可编程控制器》等职业资格：高级维修电工入网作业电工证制订：《自动控制原理》课程开发团队批准人：课程负责人：2. 课程详细信息（1）课程简介《自动控制原理》课程通过学习性的工作任务教学方式，采取情境教学方法使学生理解和掌握自动控制原理的基本理论知识（数学建模、性能分析、系统校正的方法），并以典型自动控制系统（随动系统和调速系统）为案例指导学生运用自动控制理论的思想和方法对实际工程系统进行综合分析达到理论联系实际，逐步培养学生解决自动控制系统调试与维护方面实际问题的能力，达到电气从业人员从事相关工作的基本要求。
（2）课程性质与定位《自动控制原理》课程是电气自动化技术专业(普专) 中职业能力课程类下的一门专业必修课，在整个人才培养过程中具有承上启下的重要地位。
通过前修课程《高等数学》、《电路分析》、《电工电子技术》的学习，将高等数学基础知识和电学相关的简单电路知识融合在本课程的教学中，使复杂的理论知识变的简单，便于学生理解和掌握；同时为后续课程《电机控制技术》、《可编程控制器》等的学习打下必要的理论知识和实践基础。
（3）课程设计思路①本课程教学内容设计采用“一纵三横”的设计思路。
具体来说，“一纵”就是在课程讲授中，要求贯彻自动控制系统的数学建模、时域分析方法、根轨迹法、频域分析方法等课程教学项目这条主线；“三横”就是在讲授中要求强调自动控制系统的稳定性、快速性和准确性，稳准快三个字是分析的核心，也是自控系统设计分析、维修调试的归宿。
②本课程教学方法设计采用传统教学手段与现代化教法的有机结合。
教学过程中，有针对性地运用多媒体教学、视频教学、实物教学、现场教学、网络教学等多种教学手段优化教学过程，有效地激发学生学习热情；并根据具体的要求，模拟实际现场情况，培养学生的实践技能、工作素质以及岗位适应能力。
《自动控制原理》课程标准
《自动控制原理》课程标准一、课程说明二、课程定位自动控制原理是电气自动化专业的一门专业核心课程，专业必修课程。
本课程与前修课程《电工基础》、《模拟电子技术》、《传感器》课程相衔接，共同树立学生自动控制的理念；与后续课程《现代控制》、《交直流调速》、《电机调速综合实训》相衔接，共同培养自动控制系统综合应用分析能力。
通过理论学习的方式，了解自动控制系统的一些工程实例、熟悉典型自动控制系统的时域分析方法和频域分析方法，培养学生逻辑思维能力、综合分析能力、再学习能力。
三、设计思路根据对应的工作岗位、工作任务、必备的能力和素质需求进行调查，根据行业、企业发展需要和完成职业岗位实际工作任务所需要的知识、能力、素质要求，选取教学内容，采用现代化教学手段，注意培养学生面向工程的思维习惯，采用多元化的考核方法，使学生掌握控制原理的精髓，并为学生可持续发展奠定良好的基础。
四、课程培养目标通过对《自动控制原理》的学习，使学生能运用现代自动控制原理的基本理论、基本知识和基本技能，了解自动控制原理的发展现状。
完成控制系统组成原理、系统调试方法，具体应从下述3个方面展开表述：1．专业能力目标：（1）掌握对常用简单系统进行性能分析、并能够提出性能改良方案。
（2）掌握自动控制的基本概念及相关知识、自动控制系统的组成和工作原理。
（3）掌握自动控制系统常用数学模型的建立方法。
（4）熟悉自动控制系统性能及根轨迹分析方法，掌握稳定性分析、时域分析和频域分析的分析方法。
2．方法能力目标：（1）学生具有资料学习和吸收能力；（2）具有独立进行分析、设计、实施、评估的能力；具有获取、分析、归纳、交流、使用信息和新技术的能力；（3）具有将知识与技术综合运用与转换的能力。
3．社会能力目标：（1）培养学生严谨、规范的工作态度；吃苦耐劳、诚实守信的优秀品质；（2）良好的职业道德和精益求精的敬业精神。
具有良好的科学文化素质和技术业务素质，能很快适应岗位要求，有发展潜力。
《 自动控制原理 》课程标准概要
《自动控制原理》课程标准课程性质 B课程代码_ 020014适用专业机电一体化理论课时50实践课时 6总课时56课程学分 3考核形式考查编写时间2010/5/14机电工程系（部）电子教研室编一、课程性质与定位随着生产的发展和科学技术的进步，自动控制技术已广泛地应用于工农业生产，交通运输和国防等各个领域，并成为当今最受重视的高技术之一。
本课程正是基于当今高新技术的发展和高职高专教育发展特点而设置的。
是电气应用、机电及相关专业必修的核心课程。
二、课程教学目标与任务1、掌握教学内容所规定的基本概念、定义和原理。
2、掌握教学内容所规定的基本电路的分析方法。
3、掌握自控系统比较计算环节、测量环节、执行环节、受控对象等环节的构成原理、工作原理及其分析方法。
4、具有解决自动控制系统原理图的基本能力。
5、具有学习自动控制系统理论的能力。
三、先修及后续课程高等数学、电工技术基础、传感器级检测技术、计算机应用基础等。
在这些课程中应该注意讲授：电路的分析与计算；零输入和零状态响应的求法；拉氏变换；常用传感器及其检测原理。
四、教学内容与要求第1章自动控制系统的基本概念本章教学目的要求：了解自动控制系统的基本概念；掌握自动控制系统的工作原理本章教学重点：自动控制系统的基本概念本章教学难点：自动控制系统的工作原理分析1．1自动控制及自动控制理论的发展简述1．2自动控制的基本原理与方式1．3自动控制系统的分类1．4对自动控制系统的基本要求第2章自动控制系统的数学描述方法本章教学目的要求：掌握自动控制系统的数学描述方法；本章教学重点：自动控制系统数学模型的建立本章教学难点：自动控制系统数学模型的建立方法2．1控制系统的微分方程2．2传递函数2．3动态结构图与梅森公式2．4控制系统的几种常用传递函数2．5数学模型的MATLAB变换第3章控制系统的时域分析法本章教学目的要求：会分析自动控制系统的数学模型本章教学重点：自动控制系统的分析方法—时域分析方法本章教学难点：时域分析法的运用3．1典型输入信号和时域性能指标3．2一阶系统的时域分析3．3二阶系统的时域分析3．4控制系统的稳定性分析3．5控制系统的稳态误差分析3．6MATLAB在时域分析中的应用第4章控制系统的根轨迹分析法本章教学目的要求：会分析自动控制系统的数学模型本章教学重点：自动控制系统的分析方法—根轨迹分析方法本章教学难点：根轨迹分析法的运用4．1根轨迹的概念与根轨迹方程4．2绘制根轨迹的基本规则和方法4．3用根轨迹分析控制系统4．4根轨迹的改造4．5用MATLAB软件绘制和分析根轨迹图第5章控制系统的频域分析法本章教学目的要求：会分析自动控制系统的数学模型本章教学重点：自动控制系统的分析方法—频域分析方法本章教学难点：频域分析法的运用5．1频率特性的基本概念5．2典型环节的频率特性5．3系统的开环频率特性5．4频域法分析闭环系统的稳定性5．5用开环频率特性分析系统的性能5．6MATLAB在频域分析巾的应用第6章控制系统的校正本章教学目的要求：掌握自动控制系统的校正方式本章教学重点：自动控制系统的校正方式本章教学难点：常用校正方法的运用6．1系统校正概述6．2串联超前校正6．3串联滞后校正6．4串联滞后一超前校正6．5串联校正的期望特性法6．6PID校正装置及PID串联校正6．7反馈校正6．8MATLAB用于系统校正设计五、实践环节与要求实验 3 个，共 6 学时实验一典型环节的模拟实验目的：掌握各种典型环节的理想阶跃响应曲线和实际阶跃响应曲线。
课程设计自动控制原理
课程设计自动控制原理一、教学目标本节课的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握自动控制原理的基本概念、原理和应用；技能目标要求学生能够运用自动控制原理分析和解决实际问题；情感态度价值观目标要求学生培养对自动控制原理的兴趣和好奇心，提高学生学习的积极性和主动性。
通过本节课的学习，学生将能够：1.理解自动控制原理的基本概念和原理；2.掌握自动控制系统的分析和设计方法；3.能够运用自动控制原理解决实际问题；4.培养对自动控制原理的兴趣和好奇心，提高学习的积极性和主动性。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括自动控制原理的基本概念、原理和应用。
具体包括以下几个方面：1.自动控制原理的定义和发展历程；2.自动控制系统的分类和基本原理；3.控制器的设计方法和应用；4.自动控制原理在实际工程中的应用案例。
教学内容的安排和进度如下：1.第一课时：介绍自动控制原理的定义和发展历程；2.第二课时：讲解自动控制系统的分类和基本原理；3.第三课时：介绍控制器的设计方法和应用；4.第四课时：分析自动控制原理在实际工程中的应用案例。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本节课采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，向学生传授自动控制原理的基本概念和原理；2.讨论法：引导学生参与课堂讨论，培养学生的思考能力和团队合作精神；3.案例分析法：分析实际工程中的应用案例，让学生更好地理解和掌握自动控制原理；4.实验法：安排实验环节，让学生动手实践，提高学生的实际操作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，本节课选择和准备以下教学资源：1.教材：选用《自动控制原理》教材，作为学生学习的主要参考资料；2.参考书：推荐学生阅读《现代自动控制原理》等参考书籍，加深对自动控制原理的理解；3.多媒体资料：制作PPT课件，通过图片、动画等形式展示自动控制原理的相关概念和原理；4.实验设备：准备自动控制系统实验设备，让学生进行实际操作和观察。
《自动控制原理》教学大纲
《自动控制原理》教学大纲一、课程名称：自动控制原理二、课程性质：专业基础课三、学时：51学时四、学分：3学分五、适用专业：自动化、电气工程及其自动化、机械工程及其自动化等六、先修课程：高等数学、线性代数、电路分析、信号与系统七、教学目标：1. 掌握自动控制系统的基本原理和基本概念，了解自动控制系统的历史发展和现状。
2. 熟练掌握控制系统的数学模型建立方法，包括微分方程、传递函数、状态空间等。
3. 熟练掌握控制系统的性能分析方法，包括频率响应法、根轨迹法、Nyquist法等。
4. 熟练掌握控制系统的设计方法，包括PID控制器设计、根轨迹法设计、状态反馈法设计等。
5. 熟练掌握控制系统的仿真和实验方法，包括MATLAB/Simulink仿真、实验室设备操作等。
6. 培养学生的创新能力和实际工程应用能力，为学生进一步学习相关专业课程和从事工程技术工作打下坚实的基础。
八、教学内容：1. 自动控制系统的基本概念和基本原理2. 控制系统的数学模型建立方法- 微分方程建模- 传递函数建模- 状态空间建模3. 控制系统的性能分析方法- 频率响应法- 根轨迹法- Nyquist法4. 控制系统的设计方法- PID控制器设计- 根轨迹法设计- 状态反馈法设计5. 控制系统的仿真和实验方法- MATLAB/Simulink仿真- 实验室设备操作6. 自动控制系统的应用实例九、教学方法：1. 采用讲授、讨论、案例分析等多种教学方法，注重理论与实际相结合。
2. 利用MATLAB/Simulink软件进行控制系统的仿真实验，提高学生的实践能力。
3. 通过课堂讨论、小组合作等方式，培养学生的团队协作能力和沟通能力。
十、考核方式：1. 平时成绩（30%）：包括课堂表现、作业、实验报告等。
2. 期中考试（20%）：测试学生对本学期所学内容的掌握程度。
3. 期末考试（50%）：测试学生对本课程全部内容的掌握程度。
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自动控制原理与系统课程标准一、适用对象本课程适用于高等职业教育层次三学年制自动化专业的学生二、课程的性质与任务本课程是电气自动化专业的必修课。
教学任务是使学生建立自动控制系统的基本概念,掌握自动控制系统分析、设计(校正)的基本方法，初步掌握系统实验技能。
为了适应职业教育侧重现场技术应用的特点,本课程突出了与实际应用方面相关的知识,减少了理论与计算方面的内容,为从事高新技术工作打下坚实的基础。
三、参考学时48学时四、学分3学分五、课程目标通过课程的学习，学生应掌握以下能力：1．职业知识目标：（1）明确控制系统的任务、组成及自动控制的基本概念，开环控制和闭环控制的基本原理和特点。
（2）理解系统的微分方程，认识系统的传函和系统的结构图，熟悉拉普拉斯变换，掌握典型环节的传函（3）掌握时域分析法和频率特性法（4）掌握系统的稳定性概念、系统的稳定必要条件、代数判据、对数频率判据、自动控制系统的稳定性分析。
掌握系统稳态误差的概念、系统稳态误差的求法。
掌握系统动态性能指标的求取、动态性能指标与对数开环频特的关系（5）理解校正的概念和基本过程；明确串联校正、反馈校正和顺馈校正的作用，并掌握利用这些手段提高系统性能的方法2．职业能力目标：（1）在理解有关自动控制系统的基本概念的基础上建立控制系统数学模型的基础上，掌握并灵活运用时域法频率法进行系统分析及正确的性能分析。
（2）掌握系统分析、校正的思路和方法，为日后控制系统的分析设计打下基础。
（3）重点掌握实际的恒值系统的控制。
系统的调试过程中体现实际问题的解决能力。
具有清晰的系统概念，具有控制方法的软件实现能力，系统各个环节硬件的设计能力，总体调试能力是我们改革的宗旨3．职业素质目标：具有系统综合调试的能力，能够解决调试中出现的问题，完成系统六、课程设计思路课程教学内容源于企业岗位典型工作任务。
但经过科学提炼与教学设计；课程教学目标源于企业岗位知识技能要求。
突出能力培养但不放弃对基本知识的理解以及基本知识与实践现象的紧密联系；课程教学的实训系统源于企业岗位工作对象。
生产线及其设备，任务及其工艺流程引入教学。
学习情境是企业工作环境的缩影与再现。
课程采用项目式教学及多种教学方法并用，素质教育引入专业课教学，明确学生的学习目的，激发学生的学习兴趣，挖掘学生的学习潜能，保证课程教学任务的完成与教学目标的达到。
为了提高实际操作和现场调试方面的能力，本课程抛弃了自控理论中的数学抽象，尽量地给出自控系统的定性概念及常用典型系统的经验结论。
要求在理解有关自动控制系统的基本概念，建立控制系统数学模型的基础上，掌握并灵活运用时域法频率法进行系统分析及正确的性能分析。
掌握系统分析、校正的思路和方法，为日后控制系统的分析设计打下基础。
实验重点放在实际的恒值系统的控制实现上。
系统的调试过程中体现实际问题的解决能力。
具有清晰的系统概念，具有控制方法的软件实现能力，系统各个环节硬件的设计能力，总体调试能力是我们改革的宗旨。
七、课程教学单元学习目标与教学任务项目一：自动控制系统概述（一）项目内容：1.自动控制系统的组成2.自动控制控制开环和闭环控制3.自动控制系统的分类4.自动控制系统的性能指标5.自动控制系统的研究方法（二）工作任务：通过示例和实训，建立起系统的基本概念，初步掌握由系统工作原理图画出系统方块图的方法。
掌握系统的性能指标，正确理解对控制系统稳、准、快的要求。
（三）课时：8学时（四）学习目标：明确控制系统的任务、组成及自动控制的基本概念。
侧重讲述开环控制和闭环控制的基本原理和特点。
项目二：自动控制系统的数学模型（一）项目内容：1.系统的微分方程建立数学模型2.系统的传函3.拉普拉斯变换概念和应用4.系统的结构图5.典型环节的传函和功能框6.自动控制系统的框图的变换、化简和系统闭环传函求取（二）工作任务：了解系统的实际输入输出对系统数学模型的一一对应关系（三）课时：10学时（四）学习目标：理解系统的微分方程，认识系统的传函和系统的结构图，熟悉拉普拉斯变换，掌握典型环节的传函，掌握自动控制系统的框图变换和闭环传函的求取。
项目三：分析自动控制系统性能常用的方法（一）项目内容：1.通过求解微分方程举例，分析典型一、二阶系统的响应特性2.频率特性的基本概念3.频率特性的表示方式4.典型环节的对数频率特性5.系统的开环对数频率特性（二）工作任务：通过示例及相关实验，理解时域分析法和频率特性法（三）课时：10学时（四）学习目标：掌握时域分析法和频率特性法项目四：自动控制系统的性能分析（一）项目内容：1.自动控制系统的稳定性分析：系统稳定性概念；系统稳定性的充要条件；奈氏稳定判据和对数频率判据；稳定裕量与系统的稳定性；自动控制系统的稳定性分析举例2.自动控制系统的稳态性能分析：系统稳态误差的概念；系统稳态误差与系统型别、系统开环增益间的关系；系统稳态误差与输入信号间的关系；由系统的开环对数频率特性去分析系统的稳态性能；自动控制系统稳态性能分析举例3.自动控制系统的动态性能分析：系统跟随动态指标的求取及分析；跟随动态性能分析；系统动态性能与开环频率特性间的关系4.系统分析举例（二）工作任务：通过实训了解调节系统那些参数可改变系统的稳定性，了解调节那些参数可提高系统的控制精度，了解改变系统那些参数可改变系统的性能。
（三）课时：12学时（四）学习目标：掌握系统的稳定性概念、系统的稳定必要条件、代数判据、对数频率判据、自动控制系统的稳定性分析。
掌握系统稳态误差的概念、系统稳态误差的求法。
掌握系统动态性能指标的求取、动态性能指标与对数开环频特的关系项目五：自动控制系统的校正(改善系统性能的途径)1．校正装置：无源校正装置；有源校正装置2．串联校正：比例(P)校正；比例-微分(PD)校正(相位超前校正)；比例-积分(PI)校正(相位滞后校正)；比例-积分-微分(PID)校正(相位滞后-超前校正)3．反馈校正4．顺馈补偿：扰动顺馈补偿；输入顺馈补偿；顺馈补偿应用举例（二）工作任务：掌握串联（超前/迟后/迟后-超前和PID）校正的作用及方法（三）课时：4学时（四）学习目标：理解校正的概念和基本过程；明确串联校正、反馈校正和顺馈校正的作用，并掌握利用这些手段提高系统性能的方法。
了解三种串联校正的特点和适用范围，掌握基本的校正步骤。
项目六：恒温控制系统分析（一）项目内容：1．各组依据项目功能及各组员的实际情况进行项目分工，确定工作步骤，提交项目实施计划2.根据系统分析，通过C语言编程，设置数学模型。
3.根据数学模型，写出程序清单并下载调试。
4.项目验收并书写项目报告（二）工作任务：分析恒温控制系统（三）课时：4学时序号任务课时备注1 功能确定，制定实施计划2 由组长负责，2 硬件系统制作 2 硬件系统制作和软件编程由不同组员承担同时进行3 软件编程 54 综合调试5 功能调试5 项目总结报告及PPT汇报撰写1 报告撰写由不同组员承担和硬件系统制作及软件编程同时进行。
从项目实施就可搜集材料，开始撰写，和PPT汇报一起完成6 项目综合测评 1 知识、技能和学习态度（四）学习目标：具有分析系统的技能和校正系统的参数的技能。
四、课时安排教学单元 1 2 3 4 5 6理论学时 4 8 8 8 6 6实践学时0 0 0 4 4 0理论合计44 实践合计8 机动总学时48七、教学条件说明该课程是在自动化控制技术实训室完成的，本实训室是一个一流的职业教育教学、实训基地。
它由计算机及网络同步教学系统、视频，音频和投影仪等多媒体教学系统以及自动化控制技术实训系统，即工业自动化生产加工系统模型等组成。
计算机网络及多媒体教学系统由24台计算机及服务器构成的局域网同步教学系统和投影仪、音频、视频等多媒体教学系统组成。
它为大信息量的现代化网络教学提供了保证，配以职业技能培养的教学实践平台，为学习、培训机械、气动、电子工程、自动化控制技术提供了一个良好的教学环境。
八、课程考核（评价）要求（一）考试形式本课程为考试课。
采用试卷和项目测答并用。
注重学生的实际应用能力和专业技能的测试。
以创造性能力考核为主、常规作业设计和实际技能测试相结合的考评制度，促进学生创新能力的发展。
（二）成绩评定学生“项目”的功能演示，性能测试、知识技能答辩的考评。
占总分值得30﹪.试卷考试主要考核学生本门课程基本知识、概念的掌握、编程能力。
占总分值得70﹪。
九、课程实施建议（一）教学组织本课程采用项目教学法。
课程教学内容分为16个具有实际功能的项目模块。
模块由浅入深，循序渐进。
由老师给出各项目模块的功能任务，提出完成项目的基本知识、技能要求和要提交的项目资料；学生5～6个人为一学习小组，选择一个项目，由组长组织大家根据功能给出设计方案；经老师确认后制定出项目实施计划、对组员进行项目分工，组织实施共同完成项目，在此期间老师及时帮助解决各小组在项目制作过程中出现的各类问题；最后由老师组织学生对各组项目进行功能演示、答辩，进行测评，完成知识技能的再归纳（二）教学方法在教学方式上，我们主要以体现培养学生职业能力，尤其是方法能力与社会人性化能力的“项目教学法”来完成课程教学，教学过程充分调动学生的学习积极性，主动性。
他们是主体，老师给与辅导。
这样不仅培养了学生的知识技能，而且培养了他们的团队合作能力、交流沟通的社会能力。
学生们在实际项目完成的过程中达到本课程的教学目的。
（三）实践教学本课程教学已经实现课堂与实践一体化教学模式。
学生在实践过程中学习知识，训练技能，掌握技术。
在“做中学，学中练，练中用，用中强”。
最终达到课程教学目标。
十、使用教材说明（一）教材《自动控制系统原理与应用》主编. 孔凡才，机械工业出版社（二）参考书目《自动控制系统原理》主编. 孔凡才，机械工业出版社。