控制系统设计课程设计

控制系统设计课程设计

一、设计背景

本次控制系统设计课程设计的背景是为了让学生通过实践操作，深入

了解控制系统的基本概念和设计方法，提高学生的实际应用能力和创

新思维能力。

二、课程目标

本次课程设计的目标是让学生掌握控制系统的基本原理和设计方法，

具备独立完成控制系统设计的能力，并且能够在实际应用中灵活运用

所学知识。

三、教学内容

1. 控制系统基础知识：包括控制系统定义、分类、组成部分等方面；

2. 控制系统建模与仿真：包括传递函数法、状态空间法等建模方法，

以及Simulink软件进行仿真；

3. 控制器设计：包括PID控制器、根轨迹法等常用控制器的设计方法；

4. 系统优化与鲁棒性分析：包括最优化问题求解方法、鲁棒性分析等

方面。

四、教学方法

1. 理论讲解：通过PPT等方式进行理论知识讲解；

2. 实验操作：引导学生进行实验操作，加深对理论知识的理解；

3. 课程作业：布置相关作业，让学生在实践中巩固所学知识。

五、实验设计

1. 实验一：控制系统建模与仿真

通过Simulink软件进行控制系统建模和仿真，让学生了解传递函数法和状态空间法的基本原理和应用方法。

2. 实验二：PID控制器设计

通过实际电路进行PID控制器的设计和调节，让学生了解PID控制器的基本原理和应用方法。

3. 实验三：根轨迹法控制器设计

通过实际电路进行根轨迹法控制器的设计和调节，让学生了解根轨迹法的基本原理和应用方法。

4. 实验四：最优化问题求解

通过Matlab软件进行最优化问题求解，让学生了解最优化问题的基本原理和应用方法。

5. 实验五：鲁棒性分析

通过实际电路进行鲁棒性分析，让学生了解鲁棒性分析的基本原理和应用方法。

六、课程评估

1. 课堂表现（30%）：包括听课专注度、积极参与度等方面；

2. 课程作业（30%）：包括实验报告、作业完成情况等方面；

3. 课程设计（40%）：包括课程设计方案、实验操作情况等方面。

七、教学成果

通过本次控制系统设计课程设计，学生可以深入了解控制系统的基本概念和设计方法，提高实际应用能力和创新思维能力。同时，学生也可以掌握相关软件和工具的使用方法，为以后的科研工作打下坚实的基础。