哈工大 自动控制原理本科教学要求
哈尔滨工业大学本科课程设计管理规范（精）
哈尔滨工业大学本科课程设计管理规范（精）哈尔滨工业大学本科课程设计管理规范一、课程设计教学基本要求1.课程设计的教学目的(1培养学生正确的设计思想,理论联系实际的工作作风,严肃认真、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神。
(2培养学生综合运用所学知识与生产实践经验,分析和解决工程技术问题的能力。
(3通过课程设计实践,训练并提高学生在理论计算、结构设计、工程绘图、查阅设计资料、运用标准与规范和应用计算机等方面的能力。
2.课程设计的教学要求坚持“规格严格,功夫到家”的优良传统,加强基本功训练,做到理论与实际相结合,继承与创新相结合,充分发挥学生的主观能动性与教师因材施教、严格要求相结合,抓智力因素教育与非智力因素教育相结合,教书育人。
3.课程设计任务书课程设计任务书由指导教师填写并经教研室主任签字后生效。
课程设计任务书应包括以下的内容:①题目;②已知技术参数和设计要求;③工作量;④工作计划;⑤指导教师与教研室主任签字。
课程设计任务书的格式因课程设计类型不同、课程不同而不同,具体格式由指导各门课程设计的教研室负责制定。
纸幅大小为16开纸,由学校统一印制。
课程设计任务书装订于设计计算说明书(或论文封面之后,目录页之前。
4.课程设计图纸及说明书(或论文对工程技术类的课程设计,一般要完成A0正式装配图1张,零件图2张,设计计算说明书1份(不少于5000字,对文管类的课程设计,要撰写一篇完整的论文(一般不少于8000字。
课程设计图纸及说明书(或论文由授课教研室(或系负责保管,一般保管3年,对于有示范意义的优秀课程设计图纸及说明书(或论文保管期限可适当延长。
二、课程设计选题1.选题要求(1课程设计的内容应属课程范围,应能满足课程设计的教学目的与要求,能使学生得到较全面的综合训练。
(2课程设计的题目应尽可能有实用背景,对模拟性质的“题目”不得年年重复使用。
(3课程设计题目的难度和工作量应适合学生的知识和能力状况,使学生在规定的时间内既工作量饱满,又经过努力能完成任务。
哈工程自动化专业培养方案
哈工程自动化专业培养方案一、培养目标自动化是一门集电子技术、计算机技术、控制理论、信息处理技术等多学科知识于一体的综合性学科，其目标在于使学生掌握自动化系统的分析与设计、系统控制与仿真、电子技术与通信技术、计算机技术与信息处理等综合技能，掌握相关专业基本理论和基本方法，具备自主学习和自主创新的能力，为全国的自动化行业培养高素质的管理和技术人才。
二、培养要求1.素质要求：学生要有良好的数学基础和物理基础，具备较强的逻辑思维和创造能力，有一定的理论学习能力和实践能力，有较强的抗压能力和团队协作精神。
2.知识要求：学生要学习自动控制理论、数字电路与逻辑设计、模拟电路与设计等基础课程，以及控制工程制图、微机原理和接口技术、现代传感技术等专业课程，掌握自动化领域的基本理论和技术知识。
3.能力要求：学生应具备较强的电学电子专业技术能力，能够独立进行自动化系统的分析、设计和控制，掌握自动化系统的实验方法和技术手段，具备较强的信息检索和数据分析能力。
4.素养要求：学生要培养自己的创新意识和实践能力，注重实际动手能力和实验室实践操作，加强团队协作和沟通能力，自觉遵守职业操守，具备良好的综合素质。
三、培养方案1.基础课程（1）数学基础：包括数学分析、高等代数、概率论与数理统计等基础数学课程。
（2）物理基础：包括大学物理、电工电子技术基础等物理基础课程。
（3）计算机基础：包括C语言程序设计、计算机原理与应用、数据结构等计算机基础课程。
2.专业课程（1）自动控制理论：包括离散控制系统、连续控制系统、现代控制理论等自动控制理论课程。
（2）电路与系统：包括模拟电路设计、数字电路与逻辑设计、信号与系统等电路与系统相关课程。
（3）自动化原理与应用：包括工业自动化、自动化仪表、传感技术等自动化原理与应用课程。
（4）电子技术与通信技术：包括模拟电子技术、数字电子技术、通信原理等电子技术与通信技术课程。
（5）计算机技术与信息处理：包括嵌入式系统、单片机原理与应用、数字图像处理等计算机技术与信息处理相关课程。
哈工大自动控制课程设计
课程设计说明书（论文）课程名称：自动控制原理课程设计设计题目：钻机控制系统设计与仿真院系：航天学院控制科学与工程系班级：1204201设计者：谢玉立学号：1120420130指导教师：王松艳、晁涛设计时间：2015年3月2日哈尔滨工业大学钻机控制系统设计与仿真一.人工控制根据受控对象框图，要求性能指标A1.开环放大倍数=100；2.剪切频率3.相位裕度4.谐振峰值5.超调量≦22％6.过渡过程时间≤0.7s7.角速度8.角加速度9.稳态误差：阶跃输入且干扰为零时，稳态误差为零；干扰为阶跃，输入为零时，稳态误差为0.01根据条件9得知。
1由输入引起的稳态误差：01)1()(11lim 0=⋅++⋅=→s s s s G s e s ssr得出)()1(1(lim=+++→s G s s s s s ）（1）2.由干扰引起的偏差信号ss s s G s s s E f 1)1()(1)1(1)(⋅+++-=01.01)(lim 1)1()(1)1(1lim )(lim 000-=-=⋅+++-⋅=→→→=s G s s s s G s s s s sE e s s f s ssf （2）由（1)和（2）得出校正环节 ，形式可以为1Ts 1s (K (s)v c ++=）τG 且 100v =K3由经验公式：srad c c s p w w t 58.23 65 0.719.01(5.2)19.01(5.124.602320sin 22.0)1sin 1(4.061.02≥⇒︒=≤⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-+=︒≥⇒≥⇒≤-+=γπγγγσ）各环节Bode 图系统校正前不变部分手工绘制的Bode 图：得出：s r a dw 97.95.7200=︒=γ（1)可知：采用超前校正，由图斜率较大，故∆取20度︒=∆∆+-=200γγφm10-210-110101102-60-40-20204060ω(rad/s)L (ω)(d B )图2 校正前系统的开环Bode 图得018.011arcsin68.74m =⇒+-=︒=αααφφm4.171lg-=-α由Bode 图可知s rad m w 3.27= 此时︒=76.8γ 满足要求004914.0273.01==⇒=T w m τατ得校正环节1004914.0)10.273100(++=s s s G c （）校正环节Bode 图：图4 校正环节的Bode 图加入串联超前校正之后，系统的Bode 图如下：通过计算得满足条件 。
自动控制原理课程教学大纲
《自动控制原理》课程教学大纲Principles of Automatic Control System课程编号：2000081适用专业：电气工程与自动化学时数：40 学分数：2.5执笔者：邱瑞昌王艳编写日期：2002.5一、课程的性质与目的概要：随着生产和科学技术的发展，自动控制技术在国民经济和国防建设中所起的作用越来越大。
自动控制技术的应用不仅使生产过程实现了自动化，极大的提高了劳动生产率和产品质量，改善了劳动条件，并且在人类探索新能源，发展空间技术和改善人民物质生活都起着极为重要的作用课程性质：自动控制原理是电气工程与自动化专业的技术基础课（专业基础平台课），是必修课，是以原理为主的理论性课程；主要讲述自动控制原理与控制系统设计、实验等内容。
根据自动控制技术发展的不同阶段，自动控制原来可分为古典控制理论和现代控制理论两大部分。
古典控制理论的主要内容是以传递函数为基础，研究单输入单输出一类自动控制系统的分析和设计问题。
这些理论研究较早，现在已经比较成熟。
并且在工程实践中得到了广泛的应用。
现代控制论是60年代在古典控制论的基础上，随着科学技术的发展和工程实践的需要而迅速发展起来的。
其内容主要以状态空间法为基础，研究多输入多输出、变参数、非线性、高精度、高效能等控制系统的分析与设计问题。
最优控制、最佳滤波、系统辩识、自适应控制等理论都是这一领域研究的主要课题。
特别是近年来由于电子计算机技术和现代应用数学研究的迅速发展，使现代控制理论又在研究庞大的系统工程的大系统理论和模仿人类智能活动的智能控制、生物控制、模糊控制等方面有了重大进展。
主要目的：培养学生1．掌握经典控制论中，线性定常连续、单输入单输出闭环控制系统的工作原理、分析和综合，掌握反馈控制原理的应用以及分析和设计的一般规律，使其具有分析和设计自动控制系统的初步能力，使学生对系统的认识上升到更高的层次。
2．了解控制系统中常用的检测装置，常用执行机构的工作原理，数学模型的建立过程，以及自控原理、经典控制论在当今的发展状况。
哈工大 自动控制原理本科教学要求
自动控制原理本科教学要求自动控制专业的自动控制原理课程包括自动控制原理Ⅰ和现代控制理论两部分，分两个学期讲授。
《自动控制原理I》教学大纲课程编号：T1043010课程中文名称：自动控制原理课程英文名称： Automatic Control Theory总学时： 100 讲课学时：88 实验学时：16习题课学时：0 上机学时：学分：6.0授课对象：自动控制专业本科生先修课程：电路原理、电子技术和电机方面的有关课程；复变函数和线性代数教材：《自动控制原理》（第三版）李友善主编，国防工业出版社，2005年参考书：《自动控制原理》（第四版）胡寿松主编，科学出版社，2001年《Linear Control System Analysis and Design》（第四版）清华大学出版社，2000年一、课程教学目的：自动控制原理是控制类专业最重要的一门技术基础课。
这门课主要讲解自动控制的基本理论、自动控制系统的分析方法与设计方法。
本课程的主要任务是培养学生掌握自动控制系统的构成、工作原理和各件的作用;掌握建立控制系统数学模型的方法。
掌握分析与综合线性控制系统的三种方法：时域法、根轨迹法和频率法。
掌握计算机控制系统的工作原理以及分析和综合的方法。
了解非线性控制系统的分析和综合方法。
建立起以系统的概念、数学模型的概念、动态过程的概念。
通过课程的学习使学生掌握分析、测试和设计自动控制系统的基本方法。
结合各种实践环节，进行自动控制领域工程技术人员所需的基本工程实践能力的训练。
从理论和实践两方面为学生进一步学习自动控制专业的其他专业课如:过程控制、数字控制、飞行器控制、智能控制、导航与制导、控制系统设计等打下必要的专业技术基础。
自动控制原理课程是自动控制专业学生培养计划中承上启下的一个关键环节，因此该课程在自动控制专业的教学计划中占有重要的位置。
二、教学内容及基本要求第一章控制系统的一般概念（2学时）本课程的目的及讲授内容，自动控制的基本概念和自动控制系统，开环控制与闭环控制，控制系统的组成，控制系统的基本要求。
哈工大自控课设
Harbin Institute of Technology自动控制原理课程设计课程名称：自动控制原理设计题目：变焦控制系统的设计与仿真院系：航天学院班级：设计者：学号：指导教师：金晶林玉荣设计时间：2014年3月2日*注：此任务书由课程设计指导教师填目录1.人工设计 (4)1.1固有环节的分析 (4)1.2性能指标的计算 (5)2.校正环节的设计 (6)2.1校正环节的分析 (6)2.2串联迟后环节的设计 (8)2.3串联超前环节的设计 (9)3.计算机辅助设计 (11)3.1固有环节的仿真 (11)3.2串联迟后校正的仿真 (13)3.3串联超前环节的仿真 (14)3.4系统的单位阶跃响应仿真 (15)3.5系统的斜坡信号响应仿真 (16)4校正环节的电路实现 (19)4.1校正环节的传递函数 (19)4.2确定各环节电路参数 (19)4.3绘制电路图 (20)5设计总结 (21)6心得体会 (22)1. 人工设计1.1固有环节的分析 该系统的物理背景为一个变焦系统。
固有环节的传递函数为：020.0025()0.05G s s s=+ 这是一个二阶的且开环增益特别小的传递函数，作其开环渐进幅频特性曲线，如图1所示。
图 1 固有环节的开环渐进幅频特性曲线通过作图得出固有环节的剪切频率为：0.0022/rad s ω=，相角裕度18090arctan(0.050.0022)89.99γ=︒-︒-⨯=︒。
可以得出该系统是稳定的，但显然不满足性能指标的要求。
101010101010101010固有环节的开环幅频渐进曲线L (d B )w (rad/s)1.2性能指标的计算性能指标要求为：剪切频率=50/c rad s ω，相角裕度45γ=︒，角速度53/rad s θ=，稳态误差0.003ss e rad ≤。
虽然本题没有直接对系统的动态性能指标有明确要求，但我们在设计控制系统时，对系统的动态过程要求一般体现为对超调量p σ和调整时间s t 的要求。
哈工大自动控制原理课程设计
Harbin Institute of Technology课程设计说明书课程名称：自动控制原理设计题目：控制系统的设计和仿真院系：航天学院控制科学与工程系班级：设计者：学号：指导教师：设计时间：2013.2.25---2013.3.10哈尔滨工业大学一、 设计题目与题目分析1. 设计题目1) 已知控制系统固有传递函数如下：G (s )=K s(0.003s +1)(s 2282.72+2×0.7s 282.7+1)(s 27962+2×0.0684s 796+1) 2) 系统性能指标要求：（1） 超调量σ≤20%；（2） 响应时间t s ≤0.15s ；（3） 稳态误差e ss ≤0.01mm ；（4） 最大速度ṙ=0.5m/min ；2. 题目分析根据系统固有传递函数和系统性能指标要求，确定设计思路如下：首先完成使对系统无静差度和放大倍数的设计，稳态误差满足性能指标要求；再根据Bode 图设计串联校正环节，限制系统的相角裕度和剪切频率，最终使系统对阶跃响应的超调量和调整时间符合性能指标要求。
二、 人工设计1. 稳态误差设计根据系统固有传递函数，系统的无静差度符合要求，且系统放大倍数应符合如下要求：0.560×1K≤0.01×10−3 得到：K ≥833.33在设计中，为方便计算并留有余量，取K =1000，并代入系统固有传递函数。
2. 串联校正环节设计绘制系统固有传递函数部分的Bode 图，见附录。
根据性能指标第12条中对超调量和响应时间的规定，根据经验公式：σp=0.16+0.4(1sinγ−1)t s=πc[2+1.5(1−1)+2.5(1−1)2]计算得到对系统相角裕度和剪切频率的要求：γ≥65.38°ωc≥45.55 rad/s根据系统固有传递函数，求出系统的相角裕度和剪切频率：γ=−80.6°ωc=393 rad/s由于固有相角裕度过小而剪切频率远远大于性能指标要求，可先选用串联迟后校正：G C1(s)=τs+1βτs+1β>1取相角裕度γ=70°，根据原有Bode图计算得到β=23.7，并选取τ=0.24，T=5.67，由此确定串联迟后校正环节为：G C1(s)=0.24s+1加入迟后校正后，再绘制Bode图（见附录），得到：γ=64.9°ωc=42.3 rad/s此时，剪切频率和相角裕度都比要求之偏小，应用串联超前校正：G C2(s)=τs+1ατs+1α<1取ϕm=10°，根据Bode图得到 α=0.7，τ=0.024，T=0.0166，，由此确定串联超前校正环节为：G C2(s)=0.024s+1 0.0166s+1加入串联迟后—超前校正后得到系统新的Bode图（见附录），并根据Bode 图，得到控制系统新的相角裕度和剪切频率为；γ=72.3°ωc=50.8 rad/s知系统已经符合性能指标要求，并进行验算得到系统地超调量和响应时间为：σ=17.99%t s=0.1287s经过验算，知控制系统经过串联迟后—超前校正后，已经符合性能指标要求。
《自动控制原理》教学大纲
《自动控制原理》教学大纲一、课程的性质、地位与任务本课程是电力系统自动化技术专业的基础课程。
通过本课程的学习，使学生掌握自动控制的基础理论，并具有对简单连续系统进行定性分析、定量估算和初步设计的能力，学生将掌握自动控制系统分析与设计等方面的基本方法，如控制系统的时域分析法、根轨迹分析法、频域分析法、状态空间分析法、采样控制系统的分析等基本方法等。
本课程系统地阐述了自动控制科学和技术领域的基本概念和基本规律，介绍了自动控制技术从建模分析到应用设计的各种思想和方法，内容十分丰富。
通过自动控制理论的教学，应使学生全面系统地掌握自动控制技术领域的基本概念、基本规律和基本分析与设计方法，以便将来胜任实际工作，具有从事相关工程和技术工作的基本素质，同时具有一定的分析和解决有关自动控制实际问题的能力。
二、教学基本要求了解自动控制的概念、基本控制方式及特点、对控制系统性能的基本要求。
理解典型环节的传递函数、结构图化简或梅森公式以及控制系统传递函数的建立和表示方法，初步掌握小偏差线性化方法和通过机理分析建立数学模型的方法，以串联校正为主的根轨迹综合法，掌握常用校正装置及其作用。
熟悉暂态性能指标、劳思判据、稳态误差、终值定理和稳定性的概念以及利用这些概念对二阶系统性能的分析，初步了解高阶系统分析方法、主导极点的概念，能利用根轨迹对系统性能进行分析，熟悉偶极子的概念以及添加零极点对系统性能的影响。
频率特性的概念、开环系统频率特性Nyquist图和Bode图的画法和奈氏判据，了解绝对稳定系统、条件稳定系统、最小相位系统、非最小相位系统、稳定裕量、频指标的概念，以及频率特性与系统性能的关系。
基本校正方式和反馈校正的作用，掌握复合校正的概念和以串联校正为主的频率响应综合法。
四、教学内容与学时安排第一章自动控制系统的基本知识……4学时本章教学目的和要求：掌握自动控制系统组成结构和基本要素，理解自动控制的基本控制方式和对系统的性能要求，了解一些实际自动控制系统的控制原理。
哈工大自动化课程设计
哈工大自动化课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握自动化领域的基本概念，理解自动控制系统的原理与结构；2. 培养学生运用数学模型描述自动化系统的动态行为，分析系统性能；3. 引导学生了解自动化技术在工业、农业、医疗等领域的应用。
技能目标：1. 培养学生运用控制理论知识解决实际问题的能力；2. 提高学生进行自动化系统设计与调试的实践操作技能；3. 培养学生团队协作、沟通表达的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对自动化技术的兴趣，培养其探索精神；2. 引导学生认识自动化技术在社会发展中的重要作用，增强社会责任感；3. 培养学生严谨求实的科学态度，提高其创新意识和创新能力。
本课程针对哈尔滨工业大学自动化专业学生，结合学科特点和教学要求，将课程目标分解为具体的学习成果。
课程旨在帮助学生系统地掌握自动化领域的基础知识和实践技能，培养其具备解决实际问题的能力，同时注重培养学生的团队协作、沟通表达和创新能力，使其成为适应社会发展需求的自动化专业人才。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 自动控制理论基础：涵盖自动控制系统的基本概念、数学模型、稳定性分析等内容，对应教材第1-3章。
2. 控制系统设计：介绍控制系统设计方法、控制器参数整定技巧，包括PID控制、模糊控制等，对应教材第4-6章。
3. 自动化技术应用：分析自动化技术在工业、农业、医疗等领域的具体应用案例，对应教材第7-8章。
4. 实践教学环节：组织学生进行自动化系统设计与调试，提高实践操作技能，包括实验、课程设计等。
具体教学安排如下：1. 自动控制理论基础（第1-3章）：6学时，讲解基本概念、数学模型、稳定性分析等内容。
2. 控制系统设计（第4-6章）：8学时，介绍设计方法和控制器参数整定技巧。
3. 自动化技术应用（第7-8章）：4学时，分析自动化技术应用案例。
4. 实践教学环节：6学时，组织学生进行课程设计和实验。
教学内容注重科学性和系统性，结合教材章节和课程目标，旨在帮助学生全面掌握自动化领域的基础知识和实践技能。
《自动控制原理》课程标准
《自动控制原理》课程标准一、课程基本信息课程名称：自动控制原理课程代码：011087 课程类别：专业核心课课程类型：B类（理论＋实践课）是否为精品课程：否总学时：64（理论学时数：32，实践学时数：32）学分4分二、课程定位与设计思路1．1课程定位《自动控制原理》课程是电气自动化技术专业的一门专业核心课程，专业必修课程。
本课程的作用是通过学习性的工作任务教学方式，采取情境教学方法培养学生具有相应的自动控制理念和综合分析能力。
本课程通过前修课程《电工基础》、《模拟电子技术》、《传感器与自动检测A》的学习，将传感器的自动控制理念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；通过前修课程《电机与电气控制B》理论知识的学习，培养学生对直流调速系统理论知识和实践技能的综合应用能力。
同时为后续课程《电气传动新技术》、《生产过程自动控制实训》、《电机调速综合实训》的学习打下必要的理论知识和实践基础。
1．2设计思路通过对本专业安装电工、维修电工、电气系统线路及器件（自动生产线）操作员工作岗位分析，确定了课程的设计思路为：根据本专业的基础能力目标、单项能力目标、综合能力目标，将本课程的学习领域划分成四个学习项目。
学习项目一中，以电阻炉温控制系统和一汽大众汽车有限公司中汽车内饰装配控制系统的认识与描述为载体，学习自动控制系统的常用术语，引导学生学习自动控制系统的基本组成和工作过程。
学习项目二中，以简单电路为载体，建立自动控制系统的数学模型，学习自动控制系统的常见环节。
学习项目三中，以典型环节为载体，引导讲授分析自动控制系统性能的常用方法；以长春轨道客车股份有限公司生产控制线路为载体，可实现对不良的自动控制系统实行校正，确保控制的正常运行。
学习项目四中，以简易直流调速的组装、调试、运行与检修为载体，学习直流调速的方法、简易调速系统的组装、调试、运行与基本检修方法。
-1-学习项目一预计参考学时为6学时，学习项目二预计参考学时为18学时，学习项目三预计参考学时为20学时，学习项目四预计参考学时为20学时。
《自动控制原理课程设计》教学大纲
自动控制原理课程设计教学大纲1. 引言自动控制原理课程设计是自动控制原理课程的重要组成部分，通过课程设计，能够帮助学生将理论知识与实际应用相结合，提高学生对自动控制原理的理解和运用能力。
2. 课程设计目的自动控制原理课程设计的目的是培养学生分析和解决实际工程问题的能力，以及运用自动控制原理知识进行系统设计和建模的能力。
通过课程设计，学生应能够熟练运用自动控制原理的基本理论知识，了解控制系统的设计方法，并能够独立完成控制系统的设计与调试。
3. 课程设计内容（1）理论学习：包括PID控制器的原理、校正与调节，控制系统的稳定性分析和设计，频域分析与设计，以及状态空间分析与设计等内容。
（2）实际应用：通过案例分析，让学生了解自动控制在现实生活中的应用，如温度控制系统、液位控制系统等。
（3）仿真实验：利用仿真软件进行控制系统设计与仿真实验，加深学生对理论知识的理解，以及对控制系统实际应用的认识。
4. 课程设计要求（1）掌握理论知识：学生应在课程设计中深入理解自动控制原理的基本理论知识，包括控制系统的稳定性分析、频域分析与设计等。
（2）熟练运用软件：学生应能够熟练运用MATLAB等仿真软件进行控制系统的设计与仿真实验。
（3）独立完成设计：学生应能够独立完成一个控制系统的设计与调试，并能够对系统性能进行评估和优化。
5. 总结回顾自动控制原理课程设计是一门理论与实践相结合的课程，通过课程设计，学生能够深入理解自动控制原理的基本理论知识，熟练运用相关仿真软件进行控制系统的设计与仿真实验，提高学生的工程实践能力和创新意识。
在今后的工程实践中，学生能够将所学知识与技能有效地运用于相关领域，为自动控制领域的发展做出贡献。
6. 个人观点与理解作为自动控制原理课程设计的教学大纲撰写者，我深感自动控制原理课程设计的重要性。
通过课程设计，学生能够更直观地理解自动控制原理的应用，提高自己的实践能力和创新意识。
希望学生能够在课程设计中认真学习，积极思考，不断完善自己的设计方案，提升自己的工程实践能力。
哈尔滨工业大学自动化专业本科生培养方案
自动化专业本科生培养方案一、培养目标本专业培养知识、能力、素质，德、智、体、美全面发展，在较宽的科技领域（包括控制理论与工程应用、系统分析设计与仿真、运动控制、过程控制、飞行器导航制导与控制以及系统工程技术、电子工程技术、计算机技术与应用等）掌握坚实的基础理论和系统的专业知识，并具备在高等院校、科研院所及工业企业等部门和行业从事与控制系统相关的分析、设计、开发、集成、管理及维护的高素质、复合类、创新型高级科技人才。
本专业注重宽基础、强适应性，注重基础理论及其与工程实际相结合，面向国家现代化建设，并具有紧密结合航天、宇航与国防工业现代化建设需求的人才培养特色。
二、培养要求本专业学生主要学习自动化领域的基本理论和基本知识，接受自动化领域的基本方法及其解决实际工程问题等方面的基本训练，具有自动化工程设计与研究方面的基本能力。
（一）毕业生应在思想和情感方面具备以下主要素质：1.政治品质。
热爱祖国，关心国家大事、时事政治，有较强的法制法规观念；2.思想品质。
树立积极向上的人生观、正确的价值观和辩证唯物主义的世界观；3.道德品质。
具备良好的道德修养和文明的行为准则，具有敬业精神和职业道德。
（二）毕业生应获得以下主要方面的知识和技能：1.掌握数理等基础理论的原理和方法；2.具备较扎实的外语综合能力，能够顺利地阅读本专业外文文献；3.掌握计算机、电气等关联学科的相关原理、方法及相应实验仪器的使用技能；4.身心健康，具有较好的人文社会科学基础以及军事训练方面的基本知识；5.掌握自动控制原理、控制系统分析和综合（设计）等专业知识和方法，具有较好的工程实践能力；6.掌握科学计算、系统仿真、软硬件开发等实验方法和技术；7.具有辩证的、逻辑的、形象的和创造的科学思维方式和对事物进行统计、分析、综合、归纳的技能，并具备基本的发现问题、分析问题和解决问题的能力。
（三）毕业生应在意识和意志方面具备以下主要素质：1.协作意识。
具备与同学同事协同工作、协调配合的能力；2.创新竞争意识。
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自动控制原理本科教学要求自动控制专业的自动控制原理课程包括自动控制原理Ⅰ和现代控制理论两部分，分两个学期讲授。
《自动控制原理I》教学大纲课程编号：T1043010课程中文名称：自动控制原理课程英文名称： Automatic Control Theory总学时： 100 讲课学时：88 实验学时：16习题课学时：0 上机学时：学分：6.0授课对象：自动控制专业本科生先修课程：电路原理、电子技术和电机方面的有关课程；复变函数和线性代数教材：《自动控制原理》（第三版）李友善主编，国防工业出版社，2005年参考书：《自动控制原理》（第四版）胡寿松主编，科学出版社，2001年《Linear Control System Analysis and Design》（第四版）清华大学出版社，2000年一、课程教学目的：自动控制原理是控制类专业最重要的一门技术基础课。
这门课主要讲解自动控制的基本理论、自动控制系统的分析方法与设计方法。
本课程的主要任务是培养学生掌握自动控制系统的构成、工作原理和各件的作用;掌握建立控制系统数学模型的方法。
掌握分析与综合线性控制系统的三种方法：时域法、根轨迹法和频率法。
掌握计算机控制系统的工作原理以及分析和综合的方法。
了解非线性控制系统的分析和综合方法。
建立起以系统的概念、数学模型的概念、动态过程的概念。
通过课程的学习使学生掌握分析、测试和设计自动控制系统的基本方法。
结合各种实践环节，进行自动控制领域工程技术人员所需的基本工程实践能力的训练。
从理论和实践两方面为学生进一步学习自动控制专业的其他专业课如:过程控制、数字控制、飞行器控制、智能控制、导航与制导、控制系统设计等打下必要的专业技术基础。
自动控制原理课程是自动控制专业学生培养计划中承上启下的一个关键环节，因此该课程在自动控制专业的教学计划中占有重要的位置。
二、教学内容及基本要求第一章控制系统的一般概念（2学时）本课程的目的及讲授内容，自动控制的基本概念和自动控制系统，开环控制与闭环控制，控制系统的组成，控制系统的基本要求。
第二章控制系统的数学模型（12学时）控制系统微分方程的建立，传递函数的基本概念和定义，传递函数的性质，基本环节及传递函数，控制系统方框图及其绘制，方框图的变换规则，典型系统的方框图与传递函数，方框图的化简，用梅森增益公式化简信号流图。
第三章线性系统的时域分析（14学时）典型输入信号，一阶系统的瞬态响应，线性定常系统的重要性质，二阶系统的标准型及其特点，二阶系统的单位阶跃响应，二阶系统的性能指标，二阶系统的脉冲响应，二阶系统的单位速度响应，初始条件不为零时二阶系统的过渡过程。
闭环主导极点的概念，高阶系统性能指标的近似计算。
稳定的基本概念和定义，线性系统的稳定条件，劳斯稳定判据。
控制系统的稳态误差，稳态误差的计算：泰勒级数法和长除法，控制系统的无静差度，用终值定理计算稳态误差，减小稳态误差的方法第四章根轨迹法（12学时）控制系统的根轨迹，绘制根轨迹的基本规则，控制系统的根轨迹分析，参数根轨迹，闭环系统的零极点分布域性能指标第五章线性系统的频域分析（14学时）频率特性的概念，典型环节频率特性的极坐标图表示，典型环节频率特性的对数坐标图表示，开环系统的对数频率特性，最小相位系统。
v=0、1、2时开环系统的极坐标图，Nyquist稳定判据，用开环系统的Bode图判定闭环系统的稳定性，控制系统的相对稳定性。
控制系统的性能指标，二阶系统性能指标间的关系，高阶系统性能指标间的关系，开环对数频率特性和性能指标的关系。
第六章控制系统的综合与校正（14学时）控制系统校正的基本方法，基本控制规律。
相位超前校正网络，用频率特法确定相位超前校正参数，按根轨迹法确定相位超前校正参数。
相位滞后网络，用频率特性法确定相位滞后校正参数，按根轨迹法确定相位滞后校正参数。
相位滞后-超前校正网络，控制系统的期望频率特性，控制系统的固有频率特性，根据期望频率特性确定串联校正参数。
第七章非线性控制系统分析（8学时）非线性控制系统引言，相平面法，描述函数法，利用非线性特性改善控制系统性能。
第八章线性离散系统的分析与综合（12学时）采样过程，采样周期的选取，信号保持，Z变换，脉冲传递函数，稳定性分析。
线性数字控制系统的时域分析，线性离散系统的数字校正，连续校正环节的离散化，数字校正的实现。
实验项目明细：1 二阶系统模拟机仿真，2学时2 小功率随动系统的分析与校正，3学时3 调速系统的分析与校正，3学时4 计算机控制系统，4学时5 控制系统计算机辅助设计，4学时《现代控制理论》教学大纲(44学时)课程编码：T1040031课程名称：现代控制理论课程英文名称： Modern Control Theory总学时：44 讲课学时：36 习题课学时：0 实验学时：8 上机学时：12开课单位：航天学院控制科学与工程系控制理论及应用教研室开课对象：控制类专业本科生预修课程：电路原理、电子技术和电机方面的有关课程；复变函数和线性代数教材：《自控原理》（下）李友善主编，国防工业出版社，1994年参考书：《现代控制理论》（第2版）刘豹主编机械出版社 2000年《现代控制工程》（第三版）Ogata著电子出版社 2000年《自控原理》（第二版）胡寿松主编，北航出版社，1998年《Linear Control System Analysis and Design》（第四版）清华大学出版社，2000年一、本课程的教学目的和要求及其在教学中的地位：通过本课程的学习使学生了解现代控制理论的基本内容、自动控制系统的状态空间分析方法，掌握综合线性系统的原理和方法以及最优控制的基本理论，对现代控制理论有全面的掌握，对系统辩识、最优控制、计算机控制的理论有深入了解。
掌握非线性系统的稳定性及其理论，掌握线性和非线性系统稳定性的基本分析方法。
二、本课程的主要教学内容、各章节内容及其学时安排本课程是《自动控制原理》课程的继续，前8章在《自动控制原理》课中讲。
第九章线性系统状态空间分析法(12学时)1．状态空间的基本概念2．控制系统状态空间表达式3．线性定常系统的分析4．线性时变系统的分析5．线性离散系统的分析6. 线性状态方程的离散化第十章李雅普诺夫稳定性分析（8学时）1．李雅普诺夫意义下的稳定性2．判别系统稳定性的李雅普诺夫方法3．应用李雅普诺夫方法分析线性系统稳定性4．应用李雅普诺夫方法分析非线性系统稳定性第十一章线性系统的状态空间综合法（10学时）1．线性系统的能控性和能观性2．线性系统的结构分析3．线性系统的状态反馈和输出反馈4．线性系统的状态观测器5．线性系统的解耦6．线性系统的实现第十二章最优控制（6学时）1．最优控制的一般提法2．应用变分法求解无约束问题的最优控制3．极小值原理4．线性二次型最优控制问题5．动态规划三、其他教学环节安排：1、实验内容(8学时)（1）数字控制系统实验（4学时）a. 数字控制系统的基本组成b. 数字控制系统的设计（2）现代控制理论实验（4学时）a. 控制系统状态空间分析法计算机辅助设计b. 二阶倒立摆实验2、上机：课外学时： 20四、考试权重：平时成绩20％；期末成绩80％非自动控制专业的自动控制原理课程有自动控制原理Ⅱ（70学时）自动控制原理Ⅲ（60学时）两种供不同专业选择《自动控制原理Ⅱ》课程教学大纲课程编码：T1041010课程名称：自控原理课程英文名称： Automatic Control Theory总学时：70 讲课学时： 60 习题课学时：0实验学时：10 上机学时：10 （课外）学分：开课对象：非控制类专业本科生预修课程：电路原理、电子技术和电机方面的有关课程；复变函数和线性代数教材：《自动控制原理》梅晓榕主编，科学出版社，2002年《自动控制原理》（修订版）鄢景华主编哈工大出版社，2002年参考书：《自动控制原理》（第三版）李友善主编，国防工业出版社，2005年《Linear Control System Analysis and Design》（第四版）清华大学出版社，2000年一、课程教学目的自动控制原理是工科专业的一门技术基础课。
这门课主要讲解自动控制的基本理论、自动控制系统的分析方法与设计方法。
通过本课程的学习使学生了解自动控制系统的组成和基本理论，主要掌握应用时域法和频域法分析和综合线性系统的基本原理和方法，对现代控制理论有一定的掌握，了解用状态空间法分析和设计线性系统的基本方法。
二、教学内容及基本要求第一章自动控制概论（2学时）本课程的目的及讲授内容，自动控制的基本概念和自动控制系统，开环控制与闭环控制，控制系统的组成，控制系统的基本要求。
第二章控制系统的数学模型（8学时）控制系统微分方程的建立，传递函数的基本概念和定义，传递函数的性质，基本环节及传递函数，控制系统方框图及其绘制，典型系统的方框图与传递函数，方框图化简，梅森增益公式第三章控制系统的时域分析（12学时）典型输入信号，一阶系统的瞬态响应，二阶系统的标准型及其特点，二阶系统的单位阶跃响应，二阶系统的性能指标，二阶系统的脉冲响应，二阶系统的单位速度响应，闭环主导极点的概念。
稳定的基本概念和定义，线性系统稳定的充要条件，劳斯稳定判据，控制系统的稳态误差，稳态误差的计算，减小稳态误差的方法。
第四章根轨迹法（8学时）控制系统的根轨迹，绘制根轨迹的基本规则，控制系统的根轨迹分析。
第五章频率特性法（18学时）频率特性的概念，典型环节频率特性的极坐标图表示，典型环节频率特性的对数坐标图表示，开环系统的对数频率特性，最小相位系统。
Nyquist稳定判据，用开环系统的Bode图判定闭环系统的稳定性，控制系统的相对稳定性，控制系统的性能指标，系统性能指标间的关系，开环对数频率特性和性能指标的关系。
控制系统校正的基本方法，基本控制规律，相位超前校正网络，按频率特性法确定相位超前校正参数，相位滞后网络，按频率特性法确定相位滞后校正参数，相位滞后-超前校正网络，控制系统的期望频率特性，根据期望频率特性确定串联校正参数。
第六章控制系统状态空间分析法(12学时)状态空间的基本概念，控制系统状态空间表达式，状态变量的唯一性与特征值不变性，根据传递函数求状态方程，根据方框图建立状态方程。
齐次状态方程的解，状态转移矩阵的求法，非齐次方程的解，能控性和能观性基本概念，线性定常系统的能控性和能观性。
用状态反馈配置系统的极点，状态观测器的设计。