自动化控制系统设计实例教学大纲-2017
自动控制原理教学大纲-2017版
《自动控制原理》课程教学大纲课程代码：060131003课程英文名称：Automatic Control Principle课程总学时：64 讲课：56 实验：8 上机：0适用专业：自动化专业大纲编写（修订）时间：2017.11一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标自动控制原理是高等工业学校自动化专业开设的一门培养学生自动控制系统分析设计能力的主干技术基础课，主要讲授自动控制系统基本知识、基本理论和基本方法，在自动化专业培养计划中，它起到由基础理论课向专业课过渡的承上启下的作用。
本课程在教学内容方面除基本知识、基本理论和基本方法的教学外，还通过实验学时，来培养学生的设计思维和设计能力。
通过本课程的学习，学生将达到以下要求：1．掌握自动控制系统的分析原理、设计方法和系统稳定性的一般规律2．具有设计闭环控制系统的初步能力；3．了解典型控制系统的实验方法，获得实验技能的基本训练；（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.基本知识：掌握控制系统的一般知识，控制系统的主要类型、性能、结构特点、应用等。
2.基本理论和方法：掌握控制系统设计的基本原则，系统稳定的工作原理、简化的物理模型与数学模型、时域分析、根轨迹分析、频域分析、系统校正、非线性分析等。
3.基本技能:掌握设计计算、结构设计，实验技能等。
（三）实施说明1．教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本方法和解题思路的讲解；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力；增加讨论课，调动学生学习的主观能动性。
讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力。
2．教学手段：本课程属于技术基础课，在教学中采用电子教案、CAI课件及多媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。
3．计算机辅助学习：提醒学生使用matlab软件，要求学生使用VB编写程序来完成某些计算和绘制。
自动化专业综合设计与实践教学大纲
自动化专业综合设计与实践教学大纲一、教学目标：1.培养学生掌握自动化专业综合设计与实践的基本理论和方法，能够独立进行综合设计与实践项目；2.培养学生动手能力和创新意识，能够将理论知识应用于实践设计中；3.培养学生系统思维和团队合作精神，能够在工程项目中与他人有效地协作。
二、教学内容：1.自动化专业基础理论知识回顾-控制理论基础-传感器与信号处理-自动控制系统-电气控制与PLC2.综合设计与实践项目选题与策划-学生可以选择自己感兴趣的项目进行设计与实践-学生应根据项目需求制定项目计划和实施方案3.设计与实践项目实施-学生根据项目计划和实施方案进行实施-学生需要运用前期所学的理论知识进行系统设计和方案实施-学生需要动手实践，完成项目的搭建和调试4.设计与实践项目总结与展示-学生对项目进行总结和评估，分析实施过程中的问题和困难-学生进行项目成果的展示，分享经验和心得三、教学方法：1.授课法：通过讲授自动化专业基础理论知识，为学生提供必要的理论基础。
2.实践法：通过设计与实践项目让学生动手操作，提高学生的动手能力和实践能力。
3.讨论法：组织学生进行小组讨论和交流，促进学生之间的相互学习和合作。
4.案例分析法：通过分析实际工程项目，让学生了解项目实施中的具体问题和解决方法。
四、教学评估方式：1.项目报告评估：评估学生对综合设计与实践项目的理解和实施情况。
2.设计成果评估：评估学生设计与实践项目的成果质量和完成度。
3.课堂讨论评估：评估学生在课堂上的参与度和表现情况。
4.个人面试评估：对学生进行个人面试，了解学生的思维和创新能力。
五、教学参考资料：1.《自动化原理与实践》2.《自动化控制系统设计》3.《传感器技术与应用》4.《PLC原理与应用》5.相关学术论文和工程实践经验案例。
自动化专业课程教学大纲
自动化专业课程教学大纲一、课程信息1.1 课程名称：自动化专业课程1.2 课程代码：AUTO1011.3 学分：31.4 先修课程：无1.5 授课对象：自动化专业学生二、课程目标本课程旨在培养学生对自动化技术的理解和应用能力，具备自主学习与独立解决问题的能力，并为学生的未来高级专业课程打下基础。
三、教学内容3.1 自动控制系统基础3.1.1 自动化定义与发展历程3.1.2 自动控制分类与基本概念3.1.3 传感器与执行器3.2 控制系统建模与分析3.2.1 信号与系统3.2.2 时域与频域分析3.2.3 系统稳定性与鲁棒性3.3 控制系统设计与调节3.3.1 PID控制器3.3.2 控制器参数整定3.3.3 频率响应与校正3.4 高级自动化技术3.4.1 模糊控制3.4.2 神经网络控制3.4.3 自适应控制四、教学方法4.1 理论授课4.1.1 教师讲授基本概念和理论知识4.1.2 提供相关案例，加深学生对概念的理解4.2 实验教学4.2.1 提供实验设备与软件，让学生进行实际操作 4.2.2 定期组织实验报告讨论与评审4.3 课堂讨论4.3.1 设计小组讨论4.3.2 学生提问与解答4.4 个人学习4.4.1 学生独立阅读与复习4.4.2 在线学习资源的利用五、考核方式5.1 作业5.1.1 完成指定课后作业5.1.2 准时提交作业报告5.2 课堂表现5.2.1 参与课堂讨论5.2.2 准时到达上课地点5.3 实验报告5.3.1 根据实验内容撰写实验报告 5.3.2 报告格式规范，内容详尽 5.4 考试5.4.1 闭卷考试5.4.2 考察学生对理论知识的掌握程度六、参考教材6.1 《自动控制系统导论》赵丹著6.2 《现代控制工程》李舜华著6.3 《自动控制原理与设计》李斌等著七、教学进度安排7.1 第一周：7.1.1 自动控制系统基础概述7.1.2 传感器与执行器介绍7.2 第二周：7.2.1 控制系统建模与分析基础7.2.2 时域与频域分析7.3 第三周：7.3.1 系统稳定性与鲁棒性7.3.2 PID控制器设计7.4 第四周：7.4.1 控制器参数整定方法7.4.2 频率响应与校正技术7.5 第五周：7.5.1 模糊控制基础7.5.2 模糊控制器设计7.6 第六周：7.6.1 神经网络控制理论7.6.2 神经网络控制器设计7.7 第七周：7.7.1 自适应控制基础7.7.2 自适应控制器设计7.8 第八周：7.8.1 复习与总结7.8.2 期末考试八、教学团队本课程将由资深自动化专业教师担任授课与辅导工作，保证教学质量。
自动化专业课程教学大纲
自动化专业课程教学大纲一、课程信息1. 课程名称：自动化专业课程2. 课程编号：AUT1003. 学分：3学分4. 授课对象：自动化专业学生二、课程目标本课程旨在为学生提供自动化专业知识和技能，培养他们在自动控制领域的综合能力，具备研究、设计和应用自动化系统的能力。
三、教学内容1. 自动控制理论1.1 自动控制的基本概念和原理1.2 系统建模与传递函数1.3 时域与频域分析1.4 控制器设计方法2. 传感器与执行器技术2.1 传感器分类及原理2.2 传感器接口电路设计2.3 执行器分类及原理2.4 执行器驱动电路设计3. 控制系统设计与实现3.1 控制系统设计流程3.2 控制系统硬件配置3.3 控制系统软件编程3.4 控制系统实时性与稳定性测试4. 自动化应用4.1 工业自动化概述4.2 工业自动化系统构成与特点4.3 自动化生产线设计与优化4.4 智能控制与机器学习在自动化领域的应用四、课程组织1. 授课方式：理论教学与实践相结合2. 教学方法：讲授、案例分析、实验操作、课堂讨论3. 教学资源：教学课件、实验设备、教材资料五、考核方式1. 平时成绩：40%包括课堂表现、作业完成情况、小组讨论参与度等。
2. 期中考试：30%考查学生对课程理论知识的掌握程度。
3. 期末考试：30%考查学生对课程学习内容的综合理解和应用能力。
六、参考教材1. 《自动控制原理》（第六版），作者：欧冠英、梅立泉、曹润亮2. 《传感器与执行器技术导论》（第三版），作者：冯新亮、周光盛3. 《自动控制系统设计与实现》（第四版），作者：姜启源、张松仙七、课程评价与反馈在课程结束后，学生将填写课程评价问卷，以提供对本课程教学质量和内容的反馈。
以上为自动化专业课程教学大纲，旨在确保学生掌握自动化控制领域的基本理论和应用技能。
教师应根据大纲的指导，结合实际情况，灵活授课，激发学生的学习兴趣和创新思维。
同时，学生应积极参与课堂学习和实践操作，提升自己在自动化领域的综合能力。
《自动控制系统》课程实验教学大纲
《自动控制系统》课程实验教学大纲一、课程简介本课程是自动化与电气工程及其自动化专业课，主要内容包括：电气传动的自动控制规律（主要是交、直流调速控制规律）、控制系统设计方法及控制领域的最新技术，为学生今后从事电气技术与自动化工作、科学研究、新技术开发打下基础。
本课程所介绍的理论和方法广泛适用于各种控制系统。
二、课程实验目的与要求1、实验目的根据教育部颁布的专业目录，我院修订了《自动控制系统》教学计划，并在新购买的“电力电子控制系统实验设备”的基础上制订了该课程的实验教学大纲。
实验的选择以达到辅助教学，增强学生感性认识，提高实际动手能力和解决问题的能力为原则实验是本课的重要环节，使学生熟悉常用的测量仪器，掌握集成触发电路的工作原理及调试、掌握双闭环系统原理及电流环和转速环的调试及双闭环静特性测试，达到对该课程具有初步分析和调试能力，切实提高学生的动手能力和解决实际问题的能力。
单闭环直流调速系统、双闭环直流调速系统是典型的闭环自动控制系统，能够反映闭环控制的基本规律。
该实验属综合性实验，涉及到电力电子、电子技术、电力拖动、自动控制原理等多门课程知识，所以该实验能提高学生综合实践能力、分析问题、解决问题能力，能激发学生的创新意识。
该实验分为：①晶闸管直流调速系统调试与静特性测试（选做，2学时）②S3B集成触发电路与三相全控桥式整流电路的研究（必做，1学时）③电流环和电流截止负反馈环节调试（必做，1学时）④转速环的调试及双闭环系统静特性的测试（必做，2学时）⑤变频调速系统实验（选做，2学时）2、实验要求实验一：晶闸管直流调速系统（2学时）熟悉典型小功率晶闸管直流调速系统的工作原理，掌握直流调速系统的整定与调试方法；能够分析晶闸管半控桥式整流电路电机负载（反电动势负载）时的电压、电流波形；测定直流调速系统的机械特性实验二：S3B集成触发电路与三相全控桥式整流电路的研究（2学时）要求熟悉三相全控桥式电路的结构特点，以及整流变压器、同步变压器的联结规律，掌握三相全控桥式电路在不同导通角下电压与电流波形；掌握、分析由KC785、KC41等组成的三相晶闸管集成触发电路的工作原理并能进行调试。
自动化专业专业课程教学大纲汇编【模板】
自动化专业专业课程教学大纲汇编（2017版）电气与新能源学院二○一七年九月目录《自动化学科概论（一）》教学大纲 (1)《自动化学科概论(一)》课程简介 (5)《自动化学科概论(二)》教学大纲 (6)《自动化学科概论(二)》课程简介 (10)《电路原理Ⅱ》教学大纲 (11)《电路原理Ⅱ》课程简介 (19)《电子技术基础（一）》教学大纲 (20)《电子技术基础(一)》课程简介 (28)《电子技术基础（二）》教学大纲 (29)《电子技术基础（二）》课程简介 (35)《控制系统与信号分析》教学大纲 (36)《控制系统与信号分析》课程简介 (44)《自动控制理论Ι（一）》教学大纲 (45)《自动控制理论Ι（一）》课程简介 (51)《自动控制理论Ι（二）》教学大纲 (52)《自动控制理论Ι（二）》课程简介 (56)《计算机控制技术》教学大纲 (57)《计算机控制技术》课程简介 (64)《单片机原理及应用》教学大纲 (65)《单片机原理及应用》课程简介 (73)《电器与可编程控制器》教学大纲 (74)《电器与可编程控制器》课程简介 (81)《电机与拖动》教学大纲 (82)《电机与拖动》课程简介 (89)《现代测试技术与传感器》教学大纲 (90)《现代测试技术与传感器》课程简介 (99)《电力电子技术Ι》教学大纲 (100)《电力电子技术Ι》课程简介 (106)《自动化工程项目管理》教学大纲 (107)《自动化工程项目管理》课程简介 (112)《电路实验Ι》教学大纲 (113)《电路实验Ι》课程简介 (116)《电子实验Ι》教学大纲 (117)《电子实验Ι》课程简介 (120)《单片机应用综合实验》教学大纲 (121)《单片机应用综合实验》课程简介 (125)《校企联合培训》教学大纲 (126)《校企联合培训》课程简介 (129)《毕业设计》教学大纲 (130)《毕业设计》课程简介 (135)《单片机应用系统综合作业》教学大纲 (136)《单片机应用系统综合作业》课程简介 (139)《计算机控制综合作业》教学大纲 (140)《计算机控制综合作业》课程简介 (143)《可编程控制器系统综合作业》教学大纲 (144)《可编程控制器系统综合作业》课程简介 (147)《自动控制理论综合作业》教学大纲 (148)《自动控制理论综合作业》课程简介 (150)《现代检测与传感器应用综合作业》教学大纲 (151)《现代检测与传感器应用综合作业》课程简介 (153)《运动控制系统综合作业》教学大纲 (154)《运动控制系统综合作业》课程简介 (156)《过程控制系统综合作业》教学大纲 (157)《过程控制系统综合作业》课程简介 (159)《嵌入式系统综合作业》教学大纲 (160)《嵌入式系统综合作业》课程简介 (162)《电机与拖动综合作业》教学大纲 (163)《电机与拖动综合作业》课程简介 (166)《电力电子综合作业》教学大纲 (167)《电力电子综合作业》课程简介 (169)《工业企业自动化综合作业》教学大纲 (170)《工业企业自动化综合作业》课程简介 (172)《工程制图规范讲座（企业课堂）》教学大纲 (173)《工程制图规范讲座（企业课堂）》课程简介 (175)《“工程师论坛”讲座（企业课堂）》教学大纲 (176)《“工程师论坛”讲座（企业课堂）》课程简介 (178)《运动控制》教学大纲 (179)《运动控制》课程简介 (184)《过程控制》教学大纲 (185)《过程控制》课程简介 (190)《智能控制》教学大纲 (191)《智能控制》课程简介 (196)《优化理论》教学大纲 (197)《优化理论》课程简介 (202)《机器人控制技术》教学大纲 (203)《机器人控制技术》课程简介 (208)《嵌入式系统》教学大纲 (209)《嵌入式系统》课程简介 (216)《DSP技术与应用》教学大纲 (217)《DSP技术与应用》课程简介 (222)《供电技术》教学大纲 (223)《供电技术》课程简介 (228)《新能源控制技术》教学大纲 (229)《新能源控制技术》课程简介 (234)《MSP430单片机原理与设计》教学大纲 (235)《MSP430单片机原理与设计》课程简介 (240)《开关电源技术》教学大纲 (241)《开关电源技术》课程简介 (248)《监控系统组态软件》教学大纲 (249)《监控系统组态软件》课程简介 (254)《虚拟仪器技术》教学大纲 (255)《虚拟仪器技术》课程简介 (261)《MATLAB与控制系统仿真》教学大纲 (262)《MA TLAB与控制系统仿真》课程简介 (270)《CPLD及电子CAD》教学大纲 (271)《CPLD及电子CAD》课程简介 (275)《电子技术综合设计（一）》教学大纲 (276)《电子技术综合设计（一）》课程简介 (281)《电子技术综合设计（二）》教学大纲 (282)《电子技术综合设计（二）》课程简介 (286)《“西门子”杯竞赛实训》教学大纲 (287)《“西门子”杯竞赛实训》课程简介 (291)《自动化学科概论（一）》教学大纲课程中文名称：自动化学科概论(一)课程英文名称：Introduction to Automation（Ⅰ）课程编号：C1269学分：0.5学时：8（其中：讲课学时：8 实验学时：0 实践学时：0 ）先修课程：无适用专业：自动化课程类别：专业核心课程/必修课使用教材：赵耀. 自动化概论（第2版），北京：机械工业出版社，2016开课单位：电气与新能源学院一、课程性质《自动化学科概论(一)》课程是自动化专业学生的必修课。
专业创新课程-自动化控制系统设计实例教学大纲
《自动化控制系统设计实例》课程教学大纲课程代码：060242119课程英文名称：课程总学时：16 讲课：16 实验：0 上机：0适用专业：测控技术与仪器大纲编写（修订）时间：2017年10月一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标本课程是测控技术与仪器专业的专业课，教学目标为：1．培养理论联系实际的设计思想，训练综合运用经典控制理论和相关课程知识的能力。
2．能根据不同的系统性能指标要求进行合理的系统设计，通过仿真调试，观察设计效果。
3．锻炼独立思考和动手解决简单控制系统实际问题的能力。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求掌握自动控制原理的时域分析法，根轨迹法，频域分析法，以及各种校正装置的作用及用法，能够利用不同的分析法对给定系统进行性能分析，能够使用MATLAB软件及Simulink动态仿真工具进行系统仿真与调试。
（三）实施说明教师引导学生，建立被控对象数学模型；启发学生，分析被控对象特性，以及系统的性能要求（包括稳定性、动态性能、稳态精度和频域性能指标等）；提示学生，结合所学理论知识，分析仿真结果的正确性。
（四）对先修课的要求本课程应在《高等数学》、《大学物理》、《复变函数》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《信号与系统》、《自动控制原理（基础）》、《自动控制原理（提高）》、《MATLAB应用》等课程之后进行。
（五）对习题课、实践环节的要求不设习题课，建议学生自带笔记本电脑，在教师讲解、引导的基础上，随堂做上机编程，系统仿真，分析运行结果。
（六）课程考核方式1.考核方式：课上检查程序运行情况，课后提交报告。
2.考核目标：考查学生对经典控制理论掌握的熟练程度，对系统进行正确分析和合理设计的能力，独立思考和动手解决简单控制系统实际问题的能力。
3.成绩构成：现场运行程序和仿真结果占50%，课后提交报告占50%。
（七）参考书目1.《自动控制理论》，邹伯敏编，机械工业出版社，20072.《自动控制原理》，程鹏编，高等教育出版社，20103.《MATLAB控制系统设计与仿真》，张德丰等编，电子工业出版社，20074.《自动控制原理的MATLAB实现》，黄忠霖编，国防教育出版社，2007二、中文摘要本课程是测控技术与仪器专业的专业选修课，其主要内容是，将自动控制的基础理论，应用于几个典型的设计实例中，利用MATLAB软件，对建模、分析和设计的整个过程，进行仿真与调试，以巩固相关理论的学习，同时使学生具有分析和解决有关自动控制实际问题的能力，为毕业设计和从事相关工作奠定重要的基础。
自动控制课程设计大纲
自动控制课程设计大纲一、课程目标知识目标：1. 学生能理解自动控制的基本概念、原理及分类。
2. 学生能掌握数学模型在自动控制中的应用，如传递函数、状态空间等。
3. 学生能掌握控制系统的性能指标，如稳定性、快速性、准确性等。
技能目标：1. 学生能运用所学知识对简单的自动控制问题进行分析，设计基本的控制策略。
2. 学生能运用数学软件进行控制系统的建模、仿真和性能分析。
3. 学生能通过小组合作，解决实际问题，提高团队协作和沟通能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能对自动控制技术产生兴趣，培养探索精神和创新意识。
2. 学生能认识到自动控制技术在现代科技中的重要作用，增强社会责任感和使命感。
3. 学生能在学习过程中，树立正确的价值观，关注自动控制技术对社会和环境的影响。
课程性质：本课程为理论与实践相结合的课程，旨在培养学生的自动控制理论知识和实际应用能力。
学生特点：学生处于高中阶段，具有一定的数学基础、逻辑思维能力和实践操作能力。
教学要求：教师应结合学生特点，采用启发式教学，引导学生主动探究，注重理论与实践相结合，提高学生的综合能力。
通过课程目标的具体分解，为教学设计和评估提供明确的方向。
二、教学内容1. 自动控制基本概念：控制系统定义、开环与闭环控制、控制系统的分类。
教材章节：第一章 自动控制概述2. 数学模型：传递函数、状态空间、数学模型的应用。
教材章节：第二章 控制系统的数学模型3. 控制系统性能分析：稳定性、快速性、准确性、稳态误差。
教材章节：第三章 控制系统的性能分析4. 控制器设计：PID控制、状态反馈、观测器设计。
教材章节：第四章 控制器设计5. 控制系统仿真与实现：利用数学软件（如MATLAB）进行控制系统建模、仿真及性能分析。
教材章节：第五章 控制系统的仿真与实现6. 实践项目：设计简单的自动控制实验，如温度控制系统、伺服控制系统等。
教材章节：第六章 自动控制实践项目教学内容安排与进度：第一周：自动控制基本概念第二周：数学模型第三周：控制系统性能分析第四周：控制器设计第五周：控制系统仿真与实现第六周：实践项目设计与实施教学内容确保科学性和系统性，结合教材章节和课程目标，帮助学生系统地掌握自动控制相关知识。
自动化控制教案模板及范文
课时安排：2课时教学目标：1. 让学生了解自动化控制的基本概念、发展历程和应用领域。
2. 使学生掌握自动化控制系统的基本组成、工作原理和常见控制策略。
3. 培养学生分析和解决实际问题的能力。
教学重点：1. 自动化控制系统的基本组成及工作原理。
2. 常见控制策略的应用。
教学难点：1. 自动化控制系统的数学模型建立。
2. 控制策略的选择与应用。
教学准备：1. 教师准备PPT、相关视频资料。
2. 学生预习自动化控制的基本概念、发展历程和应用领域。
教学过程：第一课时一、导入1. 引导学生回顾所学过的自动化控制相关知识，激发学习兴趣。
2. 介绍本节课的教学目标和重点。
二、教学内容1. 自动化控制的基本概念（1）自动化控制的概念：利用自动控制装置，使生产过程或设备在无人干预的情况下，按预定的规律进行操作和运行。
（2）自动化控制的发展历程：从早期的机械式控制系统到现代的数字式控制系统，自动化控制技术不断发展。
2. 自动化控制系统的基本组成（1）传感器：检测被控量，并将其转换为电信号。
（2）控制器：根据设定值和实际值，计算控制信号。
（3）执行器：根据控制信号，驱动被控对象进行动作。
（4）被控对象：被控制的生产过程或设备。
3. 常见控制策略（1）比例控制：控制信号与偏差成比例。
（2）积分控制：控制信号与偏差的积分成比例。
（3）微分控制：控制信号与偏差的导数成比例。
三、课堂练习1. 分析一个实际自动化控制系统的组成和原理。
2. 设计一个简单的自动化控制系统，并说明控制策略的选择。
四、课堂小结1. 总结本节课所学内容。
2. 布置课后作业。
第二课时一、导入1. 复习上节课所学内容，巩固所学知识。
2. 介绍本节课的教学目标和重点。
二、教学内容1. 自动化控制系统的数学模型建立1.1 传递函数：描述系统输入与输出之间的关系。
1.2 状态空间模型：描述系统内部状态与输入、输出之间的关系。
2. 控制策略的选择与应用2.1 PID控制：比例、积分、微分控制。
17《自动控制原理》教学大纲
《自动控制原理》教学大纲
编号：QD-0703-08 版本号A/O
适用专业: 高级电气自动化设备安装与维修总课时：54
一、说明
1.课程的性质和内容
本课程是电气自动化设备安装与维修专业必修的一门专业主干课。
主要教学内容以反馈控制理论为核心，研究控制系统建模方法、线性系统的分析与设计方法及自动控制系统的工作原理、自动调节过程等内容。
通过本课程的学习，培养学生掌握自动控制理论、具有自动控制系统的安装、调试、运行、维护等应用能力。
2.课程的任务和要求
（1）明确自动控制的概念，基本控制方式及特点以及对控制系统性能的基本要求；
（2）掌握自动控制系统数学模型的建立、系统性能分析方法以及改善系统性能的途径；
（3）掌握直流调速系统的工作原理、自动调节过程及分析方法；
（4）掌握直流调速系统工程设计方法以及系统的实例分析与调试；
（5）掌握自动控制的基础理论及对连续系统的定性分析和初步设计方法，并具有运用反馈控制原理解决实际工程中的相关问题，提高分析问题和解决问题的能力。
3.教学中应注意的问题
（1）主要讲述古典控制理论。
在介绍时，研究对象以线性连续系统，研究方法以频率特性法为重点。
（2）统的数学模型主要是微分方程和传递函数。
（3）为讲解方便，应对学生列出拉氏变换的基本关系式和拉氏变换表。
（4）为适应高职教学，在讲解时应尽量避免过多的数学推导，力求讲清基本概念，注意加强基本理论和方法的应用。
编制人：审核人：批准人：时间：时间：时间：。
自动化控制的课程设计
自动化控制的课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解自动化控制的基本概念，掌握其定义、分类及应用领域。
2. 使学生掌握自动化控制系统的组成、工作原理及其数学模型。
3. 帮助学生掌握自动化控制系统中常见传感器的工作原理及其选用方法。
技能目标：1. 培养学生运用自动化控制原理解决实际问题的能力。
2. 培养学生设计简单的自动化控制系统方案，并进行仿真分析的能力。
3. 提高学生进行团队协作、沟通表达和动手实践的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对自动化控制技术及其应用的兴趣，激发创新意识。
2. 增强学生对我国自动化控制领域发展的了解，培养民族自豪感。
3. 引导学生关注自动化控制技术在生活中的应用，认识到自动化技术对人类社会的贡献。
课程性质分析：本课程为专业技术课程，旨在使学生掌握自动化控制的基本理论、方法和技术，培养学生解决实际问题的能力。
学生特点分析：学生为高中年级学生，具有一定的物理、数学基础，对新鲜事物充满好奇，喜欢动手实践。
教学要求：1. 结合课本内容，注重理论联系实际，提高学生的实践操作能力。
2. 运用生动形象的语言、案例和现代教育技术手段，提高课堂教学效果。
3. 强化团队合作，培养学生的沟通能力和协作精神。
二、教学内容1. 自动化控制基本概念：包括自动控制定义、分类、应用领域；自动化控制系统发展历程。
教材章节：第一章 自动化控制概述2. 自动化控制系统组成及工作原理：介绍开环控制、闭环控制、复合控制等基本形式；分析控制器、执行器、传感器等组成部分的功能和作用。
教材章节：第二章 自动化控制系统组成及工作原理3. 自动化控制数学模型：线性系统、非线性系统数学模型；传递函数、状态空间表达式等。
教材章节：第三章 自动化控制数学模型4. 常见传感器及其选用：介绍温度、压力、流量、位置等传感器的工作原理、性能参数及选用方法。
教材章节：第四章 常用传感器及其应用5. 自动化控制案例分析：分析典型的自动化控制系统案例，如工业生产、交通运输、智能家居等领域。
自动控制系统课程设计大纲(姜志成)
《自动控制系统课程设计》教学大纲（二、三表）课程编号：课程类别：必修课适用专业：自动化学时：40大纲执笔人：姜志成大纲审定人：卢文生大纲审批人：一、实践（实习）的性质、目的与任务《自动控制系统》是电类相关专业本科生的一门重要专业课。
本课程设计以自动控制原理为依据，控制实际的模拟对象，可以加深学生对连续控制理论和离散控制理论课程知识的认识，巩固所学知识，理论联系实际，提高学生应用能力以及解决实际问题的动手能力，使学生树立大工程意识，为学习后续课程和今后从事实际工作打下扎实的理论与实践基础。
内容：1、被控对象水箱液位控制由有机玻璃水箱、水泵、水槽和液位传感器组成。
水从有机玻璃水箱的上部进入，下部由一个阀门控制水箱的出水流量。
液位测量通过检测有机玻璃水箱的水压，转换成电压信号，水泵的压力为0—6kPa时，输出0-10V的液位信号，由于水箱高度受到实验台的限制，调节压力变送器的量程使得水位达到250mm时压力变送器的输出电压为5V。
设计一闭环控制系统，达到水位恒定控制，应有被控对象的检测和反馈环节，重点在于调节器的合理设计。
2、控制对象机组由交流电动机、直流励磁机和直流发电机组成，在电控箱中，装有五个大功率电阻，作为直流发电机的负载。
设计闭环系统，实现对直流发电机输出电压的闭环控制，使其在不同负载下的输出电压维持恒定，应有被控对象的检测和反馈环节，重点在于调节器的合理设计。
3、被控对象直流电机以安装在面板上的12V直流电机为被控对象，设计闭环调速系统，使其转速在0—1500rpm连续可调；应有被控对象的检测和反馈环节，重点在于调节器的合理设计。
4、被控对象加温室可控制对象是一个高温玻璃制成的加温室，24V直流电源作为功率电源进行加温，还有一个热电偶的温度检测电路，设计一闭环控制系统，达到恒温控制，应有被控对象的检测和反馈环节，重点在于调节器的合理设计。
目标：1、控制对象为实际物理对象：水箱液位、温度、直流力矩电机的转速以及机组。
1-2017版自动控制系统课程设计
1-2017版自动控制系统课程设计
一、课程设计题目：
晶闸管转速、电流双闭环调速系统设计
二、课程设计内容：
设计一转速、电流双闭环直流调速系统，采用他励直流电动机、晶闸管三相全控桥式整流电路，其数据如下：
直流电动机电流过载系数取1.5，电枢电阻计算系数取0.5，电机轴上总转动惯量86;
晶闸管触发与整流装置的放大系数=30 ；三相供电线电压380V，相电压220V，电网波动系数b=0.95；
额定转速时的给定电压=10 V；
调节器饱和输出电压 10 V；
调速范围 D=10;
系统的静、动态性能指标：无静差，电流超调量,空载起动到额定转速时的转速超调量。
三、课程设计要求：
1. 进行晶闸管整流器主电路形式选择、整流变压器的选择(二次电压、电流、变压器视在功率)、整流器件的选择、平波电抗器的选择、触发电路的选择；
2.系统各主要参数的估计与计算（整流器内阻、平均失控时间、电枢回路总阻、电枢回路总电感、电机电势常数、转矩常数、电磁时间常数、机电时间常数、电流反馈滤波时间常数、转速反馈滤波时间
常数、
转速反馈系数、电流反馈系数）
3、设计电流调节器并作性能指标校验；
4、设计转速调节器并作性能指标校验；
5、计算空载起动到最低转速时的转速超调量；
6. 对设计的系统进行MATLAB仿真；
7、绘制系统线路图（主电路、触发电路、控制电路）。
四设计完成后应缴交设计说明书
包括上述设计基本内容、计算过程、线路图、结论及心得体会。
五设计完成期限：
本设计任务书于2012年2月20日发出，2012年3月9日上交设计说明书。
控制系统项目设计大纲
《控制系统项目设计》教学大纲课程编号：学时学分：学分：2分时间：2周适用专业：机械设计制造及其自动化开课学期: 第7学期执笔人:一、课程的性质、目的《控制系统项目设计》是在电类课程之后,集中安排的重要实践性教学环节。
学生运用所学的知识，动脑又动手,在教师指导下，结合某一专题独立地开展电子电路的设计,培养学生分析、解决实际自动控制相关问题的能力.它是高等学校电子工程类专业的学生必须进行的一种综合性训练.二、课程的任务与要求1。
教学任务课程设计的任务一般是让学生设计一个完整的控制电路,控制某一控制对象动作，需要学生综合运用《电子技术》、《微机原理》、《自动控制》、《电气控制及ＰLC》等课程的知识,通过调查研究、查阅资料、方案论证与选定;设计和选取电路及元器件完成设计任务.2．教学要求从课程设计的任务出发，应当通过设计工作的各个环节,达到以下教学要求:(１)巩固和加深学生对控制系统所用芯片、电子元器件、电路基本知识的理解，提高他们综合运用所学知识的能力。
(2）培养学生根据课题需要选学参考书籍,查阅手册、图表和文献资料的自学能力。
通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己分析并解决问题的方法。
（3)通过电路方案的分析、论证和比较,设计计算和选取元器件,电路组装和调试检测等环节，初步掌握简单实用控制电路的分析方法和工程设计方法。
（4）掌握常用的仪器、设备的正确使用方法,学会简单控制电路的实验调试和整机指标的测试方法，提高学生的动手能力和从事电子电路实验的基本技能.（5)了解与课题有关的电子电路以及元器件的工程技术规范，能按设计任务书的要求,完成设计任务,编写设计说明书,正确地反映设计与实验的成果,正确地绘制电路图等。
(6）培养严肃、认真的工作作风和科学态度．通过课程设计实践,帮助学生逐步建立正确的生产观点、经济观点和全局观点。
三、课程教学重点与难点重点：根据控制系统的需要，合理选择控制器，并且对外围电路或配套元器件进行选择、安装与调试.难点:完整控制电路的设计。
自动控制系统课程教学大纲
《自动控制系统》课程教学大纲课程编号：21331109总学时数：64（理论56，实验8）总学分数：3课程性质：专业必修课适用专业：电气工程及其自动化一、课程的任务和基本要求：《自动控制系统》是电气工程及自动化专业的专业必修课。
本课程应用自动控制理论解决系统的分析与设计问题，以系统的控制规律为主线，主要讲述电力拖动自动控制系统的静、动态性能分析和设计方法。
本课程的任务主要是培养学生：（1）掌握用系统的观点如何分析电力拖动自动控制系统；（2）具备设计电力拖动自动控制系统的能力；（3）掌握交-直流电机的基本工作原理和调速方法；（4）了解伺服系统的基本结构和工作原理，掌握基本控制器的设计；（5）通过实验培养学生的实际动手能力和正确运用理论解决实际问题的能力。
二、基本内容和要求：1．电气传动基础（1）电气传动的动力学基础（2）直流他励电机的机械特性及运行方法（3）异步电机的机械特性及运行方法要求：了解本课程的内容、性质和任务，掌握自动控制系统的基本概念，基本分析方法。
掌握直流他励电机的机械特性及运行方法；掌握异步电机的机械特性及运行方法。
重点是掌握这两种类型的电机的启动、制动及调速。
2．直流调速系统（1）直流开环调速系统（2）单闭环直流调速系统（3）多环直流调速系统（4）晶闸管—电机闭环可逆调速系统（5）闭环调速系统调节器的工程设计方法要求：掌握整流和逆变的基本原理；掌握转速、电流双闭环调速系统及其静特性；双闭环系统调速系统的动态特性；调节器的工程设计方法；按工程设计方法设计双闭环系统的电流调节器和转速调节器。
了解转速超调的抑制；三环调速系统；弱磁控制的直流调速系统。
3．异步电机变频调速系统（1）异步电机多变量数学模型（2）变频器（3）标量控制的变频调速系统（4）矢量变换控制变频调速系统（5）直接转矩控制变频调速系统要求：了解异步电机多变量数学模型；了解用于交流调速的各类型变频器的工作原理；掌握电压型和电流型正弦PWM变频器的工作原理；掌握标量/矢量变频器的调速与控制；了解直接转矩变频调速系统。
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《自动化控制系统设计实例》课程教学大纲
课程代码：060032005
课程英文名称：Automation Control System Design Examples
课程总学时：16学时讲课：16学时实验：0学时上机：0学时
适用专业：自动化
大纲编写（修订）时间：2017.11
一、大纲使用说明
（一）课程的地位及教学目标
自动化控制系统设计实例是自动化专业的专业基础选修课。
通过对该课程的学习，使学生建立起“系统”概念，了解自动化系统主要的控制方法、控制技术，为后续专业课学习奠定基础。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求
通过实例教学，针对不同的控制对象，全方位、多视角介绍采用单片机、自动化仪表、工控机、PLC组建不同工业流程的设计实例和实施过程；要求学生了解自动化控制系统的设计原则、设计步骤，建立起“控制”与“系统”的概念，了解自动化控制系统的主流技术和前沿技术。
（三）实施说明
在讲授具体内容时，从一个具体的被控对象分析入手到合理的控制要求的形成，从控制装置、元器件部件选型到控制方案的产生，从硬件结构到电路细节，从软件框图到控制算法以及实施过程一一进行分析讲解；培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力。
（四）对先修课的要求
本课程的先修课是《自动控制原理》和《C语言程序设计》。
（五）对习题课、实验环节的要求
无。
（六）课程考核方式
1．考核方式：考查
2．考核目标：考核学生对自动化控制系统的了解程度；考核学生自动化产品研发思路和独立思考能力。
3．成绩构成：本课程的学生成绩采用二级制（通过、不通过）。
成绩由学术报告和平时成绩相结合的方法确定。
其中：平时成绩由考勤及课堂表现组成，占总的40% ；学术报告成绩占总的60%。
（七）主要参考书目:
1. 《自动化系统工程设计与实施》，林敏等编，电子工业出版社，2008。
2. 《过程控制系统》，俞金寿孙自强编著，机械工业出版社，2009。
3. 《PLC编程及应用》（第4版），廖常初编著，机械工业出版社，2015。
二、中文摘要
本课程是自动化专业学生的一门实践性很强的专业基础选修课程。
课程通过对精选实例的自动化控制系统的设计、选型、研制、调试和实施等讲授，使学生建立“控制”与“系统”的概念，了解自动化系统的主流技术和发展趋势。
本课程将全方位、多视角地介绍单片机、自动化仪表、工控机、PLC等组建不同工业流程的设计实例和实施过程，本课程将为后续自动化专业课程的学习奠定基础。
三、课程学时总体分配表
四、大纲内容
第1部分基于单片机的加热炉温度控制系统
总学时4学时讲课 4学时实验0学时上机0学时
具体内容：（4学时）
基于单片机的加热炉温度控制系统设计，包括硬件、软件的设计、调试等。
第2部分汽液全流螺杆动力机电气控制系统设计
总学时2学时讲课 2学时实验0学时上机0学时
具体内容：（2学时）
2.1汽液全流螺杆动力机电气控制要求
2.2汽液全流螺杆动力机电气控制系统设计
第3部分PROFIBUS现场总线产品开发
总学时2学时讲课 2学时实验0学时上机0学时
具体内容：（2学时）
3.1 PROFIBUS DP现场总线协议内容
3.2 PROFIBUS DP设备的设计方法及软件和硬件平台
第4部分污水处理控制系统
总学时4学时讲课 4学时实验0学时上机0学时
具体内容：（4学时）
4.1污水处理控制系统硬件设计
4.2污水处理控制系统软件设计
第5部分连铸冷却水控制系统
总学时4学时讲课 4学时实验0学时上机0学时
具体内容：（4学时）
5.1连铸冷却水控制系统硬件设计
5.2连铸冷却水控制系统软件设计，包括PLC控制软件和监控组态软件。