自动化学科概论课程设计

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大学自动化课程设计

大学自动化课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解自动化领域的基本概念，掌握自动化系统的工作原理和关键组成部分；2. 掌握自动控制理论的基本知识，包括控制系统的数学模型、稳定性分析、性能指标等；3. 了解自动化技术在工业、农业、医疗等领域的应用案例，认识自动化技术对社会发展的贡献。

技能目标：1. 能够运用控制理论知识分析自动化系统的性能，并进行简单的控制系统设计；2. 学会使用自动化软件和工具，进行仿真实验，验证控制策略的有效性；3. 培养团队协作能力，通过项目实践，解决实际问题，提高动手操作和创新能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对自动化技术的兴趣，激发其探索精神和创新意识；2. 增强学生对自动化技术在国家战略和社会发展中的重要性的认识，提高社会责任感和使命感；3. 培养学生严谨、务实的科学态度，养成主动学习、积极思考的习惯。

课程性质：本课程为大学自动化专业核心课程，旨在使学生掌握自动化领域的基本理论和实践技能。

学生特点：学生具备一定的数学、物理和计算机基础，对自动化技术有一定了解，但对实际应用和深入理论探讨尚需加强。

教学要求：结合理论教学与实践操作，注重培养学生的实际操作能力、创新能力和团队合作精神，提高学生的综合素质。

通过课程学习，使学生达到上述具体的学习成果。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 自动化基本概念：介绍自动化技术的起源、发展及应用领域，使学生了解自动化技术的基本框架。

2. 自动控制理论：- 控制系统数学模型：讲解线性连续系统的数学描述方法，如微分方程、传递函数等；- 稳定性和性能分析：探讨控制系统的稳定性、快速性、平稳性等性能指标；- 控制器设计：介绍PID控制器、状态反馈控制器等常见控制器的设计方法。

3. 自动化软件与应用：- 软件工具介绍：学习MATLAB/Simulink、PLC编程软件等自动化工具的使用；- 仿真实验：利用自动化软件进行控制系统仿真，分析实验结果。

关于自动化的课程设计

关于自动化的课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解自动化的基本概念，掌握自动化技术的应用领域。

2. 使学生了解自动化系统的组成，掌握其工作原理。

3. 帮助学生掌握自动化技术在生活中的实际案例，提高对技术发展的认识。

技能目标：1. 培养学生运用自动化知识解决实际问题的能力。

2. 提高学生团队协作、动手实践的能力，通过小组讨论和实践操作，设计简单的自动化系统。

3. 培养学生收集、整理、分析自动化技术相关信息的能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对自动化技术的兴趣，激发他们探索未知、追求创新的热情。

2. 增强学生对我国自动化技术发展的自豪感，培养他们的爱国情怀。

3. 引导学生认识到自动化技术在提高生活质量、促进社会发展中的重要作用，培养他们积极为社会发展贡献力量的责任感。

课程性质：本课程为理论与实践相结合的课程，注重培养学生的动手实践能力和创新精神。

学生特点：学生具备一定的物理、数学基础，对新鲜事物充满好奇，喜欢动手实践。

教学要求：教师应关注学生的个体差异，因材施教，充分调动学生的积极性，引导他们主动参与课堂讨论和实践操作。

同时，注重培养学生的团队协作能力和自主学习能力，提高他们的综合素质。

通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为未来的学习和工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 自动化基本概念：介绍自动化的定义、发展历程及在现代社会中的应用。

教材章节：第一章自动化概述内容列举：自动化的定义、发展历程、应用领域。

2. 自动化系统组成及工作原理：分析自动化系统的基本组成部分，包括传感器、执行器、控制器等，并探讨其工作原理。

教材章节：第二章自动化系统组成及工作原理内容列举：传感器、执行器、控制器、工作原理、典型自动化系统案例。

3. 自动化技术在生活中的应用：介绍自动化技术在工业、农业、家居等领域的具体应用，以实例展示自动化技术的优势。

教材章节：第三章自动化技术应用内容列举：工业自动化、农业自动化、家居自动化、交通自动化等领域的应用案例。

自动化课程设计

自动化课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解自动化的基本概念，掌握自动化系统的工作原理；2. 使学生掌握自动化控制系统的类型及各自的特点；3. 引导学生了解自动化技术在现实生活中的应用，认识到自动化技术对社会发展的意义。

技能目标：1. 培养学生运用自动化知识分析和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的能力；3. 提高学生的动手实践能力，通过课程实验，学会使用自动化设备。

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. 培养学生的团队合作意识，使其在小组合作中学会相互尊重、相互支持；3. 增强学生的社会责任感，使其认识到自动化技术对环境保护和资源节约的重要性。

课程性质：本课程为实践性较强的学科，旨在通过理论教学与实践操作相结合的方式，使学生掌握自动化技术的基本知识和技能。

学生特点：考虑到学生所在年级，已具备一定的物理、数学和信息技术基础，具备初步的分析问题和解决问题的能力。

教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生的动手实践能力，鼓励学生主动探索、创新，培养其解决实际问题的能力。

将课程目标分解为具体的学习成果，以便于后续的教学设计和评估。

二、教学内容1. 自动化基本概念：自动化定义、自动化系统组成、自动化控制系统分类；2. 自动化控制原理：反馈控制、开环控制、闭环控制；3. 自动化技术应用：工业自动化、农业自动化、家居自动化；4. 自动化控制系统设计：控制系统的建模、控制器设计、系统仿真；5. 自动化设备及其应用：传感器、执行器、控制器、编程语言；6. 课程实验：自动化控制系统的搭建与调试。

教学大纲安排：第一周：自动化基本概念、自动化系统组成；第二周：自动化控制系统分类、反馈控制原理；第三周：开环控制与闭环控制、工业自动化应用；第四周：农业自动化、家居自动化；第五周：控制系统的建模、控制器设计；第六周：系统仿真、自动化设备介绍；第七周：课程实验一：传感器应用；第八周：课程实验二：执行器与控制器编程；第九周：课程实验三：自动化控制系统搭建与调试。

自动化概论课程标准

自动化概论课程标准一、课程定位(一)课程性质本课程属于中等职业院校机电类相关专业的专业方向课，时对学习了机电专业基础课程及专业课程后对于机电专业的理解有更深入的拓展和延伸，通过本课程的学习，让学生较深入地理解:(1)自动化的内涵、外延与自动化技术的核心 ;(2) 自动化技术的信息载体信号的传递—信息技术(3)自动控制技术及自动化系统分类与构建 (4) 自动化设备及控制装置;(5)自动控制的策略—控制规律以及自动化技术的应用。

(二)课程理念本课程的学习旨在使学生在毕业上岗之前对自动化相关专业的知识领域加强了解，熟悉自动化的工作对象，工作手段，工作地点及工作岗位，使学生具有自动化核心思想，熟悉工业自动化技术，掌握自动化专业的应用技能，成长为一位具有中等职业资格的专业人材。

(三)课程设计思路教学中对于自动化专业涉及到的知识点更加关注其在应用实践中的职业岗位，职业活动，与职业能力的需求，从基础层面描述自动化技术及自动化专业。

分层次对自动化的职业活动涉及到的四方面内容： 1) 自动化工具使用及维护； 2)自动控制系统的构建； 3)信号的传递； 4) 自动控制方法的调整和优化做出了详细的解析，为自动化专业及相关专业学习者提供了初步的引导。

在本课学习中将前面所学的电工基础、电子路线、维修电工、 PLC、单片机以及机械等相关专业知识以及数理文化知识通过自动化系统的搭建，控制方法的选取等工作流程的讲解得到了有效地结合和知识的巩固积累。

(四)课程结构和学时分配课程开设时间为二年级第二学期，由于本校机电专业学生在二年级第二学期的 6 月份面临顶岗实习，因此本课程课时周期惟独三个月，十二周时间，周课时 3 节，总课时为 36 学时。

根据校内机电专业实际情况对课程内容及学时分配如下表所示：序号项目名称课时1 自动化及技术核心 62 信息与信号 83 自动控制基本形式与系统构建84 自动化设备及控制装置65 自动控制策略 46 自动化技术应用 4总课时 36二、课程目标(学习目标)通过本课程学习，使学生具备本专业高素质劳动者和高技能应用人才所必需的自动化相关领域的理论基础知识，熟悉构建工业自动化技术应用轮廓，熟悉自动化系统的构建，及各关键技术的应用层面，熟悉相关岗位的职业能力需求，较全面地认识、体味自动化技术，拓展认知领域、思维空间，同时培养学生正确的职业观念，健康的价值观以及爱岗敬业、团结协作的职业精神。

大学自动化学的课程设计

大学自动化学的课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解自动控制理论的基本概念，掌握自动控制系统的数学模型、传递函数及状态空间表示方法。

2. 掌握线性系统的时域分析方法，包括稳定性、瞬态响应和稳态误差的分析。

3. 了解自动控制系统的频域分析方法，理解Nyquist稳定判据和Bode图的应用。

4. 掌握控制器的设计原理和方法，包括PID控制、状态反馈控制和观测器设计。

技能目标：1. 能够运用数学软件（如MATLAB）建立、分析和仿真自动控制系统。

2. 能够运用控制理论对实际自动控制问题进行模型建立、性能分析和控制器设计。

3. 能够运用频域和时域分析方法评价控制系统的性能，并据此优化系统设计。

情感态度价值观目标：1. 培养学生主动探索、严谨求实的科学态度，激发其对自动控制科学的好奇心和热情。

2. 增强学生的团队合作意识，培养在团队中有效沟通、协作解决问题的能力。

3. 通过自动控制技术在工程实际中的应用案例分析，提升学生的专业认同感和社会责任感。

课程性质分析：本课程为大学自动化专业核心课程，理论性与实践性相结合，旨在为学生提供控制系统分析、设计与实施的基本理论和方法。

学生特点分析：学生已具备一定的数学基础和控制理论基础知识，具有一定的逻辑思维和分析问题的能力。

教学要求：通过本课程的学习，使学生不仅能掌握自动控制的基础理论，而且能够将这些理论应用于实际控制系统的分析和设计，达到理论联系实际的教学目的。

教学过程中应注重培养学生的实际操作能力和创新思维。

二、教学内容1. 自动控制基本概念：控制系统定义、开环与闭环控制系统、控制系统的性能指标。

教材章节：第一章自动控制概述2. 控制系统的数学模型：微分方程、传递函数、状态空间表示。

教材章节：第二章控制系统的数学模型3. 线性系统的时域分析：稳定性分析、瞬态响应分析、稳态误差分析。

教材章节：第三章线性系统的时域分析4. 控制系统的频域分析：频率特性、Nyquist稳定判据、Bode图。

自动化专业课程设计

2.自动化项目管理：介绍自动化项目的管理流程，包括项目规划、进度控制、成本估算、风险管理和质量控制等；
3.自动化系统与智能制造的融合：探讨自动化系统如何与智能制造技术相结合，包括物联网、大数据分析、云计算等新兴技术在自动化领域的应用；
4.自动化技术的未来发展趋势：分析自动化技术的最新进展，如工业4.0、智能制造2025等，以及这些趋势对自动化专业人才技能要求的影响；
3.现场总线技术及其在自动化系统中的应用：介绍基金会现场总线、Profibus等现场总线技术，并探讨其在实际自动化项目中的应用；
4.机器人控制系统的设计与实现：结合工业机器人应用，讲解运动学模型、路径规划、PID控制等在机器人控制系统中的应用；
5.智能控制系统：探讨模糊逻辑、神经网络、专家系统等智能控制技术在自动化系统中的应用案例；
5.自动化系统设计的伦理与法规：讨论自动化系统设计过程中应遵循的伦理原则和法律法规，确保设计符合社会责任和行业标准；
6.综合项目设计：通过一个综合性的项目设计任务，让学生将所学知识综合运用，从需求分析、系统设计到实施验证，全流程参与自动化系统的设计过程，提升学生的综合设计能力和团队协作能力。
5.自动化控制系统的仿真与实验；
6.自动化控制系统在实际工程中的应用案例分析。
本节课将结合教材内容，注重理论与实践相结合，培养学生的实际操作能力和创新意识。
2、教学内容
本节课程将进一步深入以下教学内容：
1.控制系统的稳定性分析：利用劳斯-赫尔维茨稳定性判据、奈奎斯特稳定性判据等方法分析系统的稳定性；
6.自动化系统的安全与可靠性设计：分析自动化系统中的安全风险，介绍安全控制系统设计原则和可靠性工程实践。通过这些内容的教学，旨在提高学生对自动化系统整体设计的能力，以及在实际工程问题中解决问题的能力。

自动化学科概论--学生版-东南大学-自动化学院

物理专业
（硕士博士）
控制理论与控制工
理学类数学专业
程（二级学科）
理科（理工类）
。。。
自动化专业（一级学科）
模式识别与智能系统（二级学科）
检测技术与自动化
仪表（二级学科）
文科
工学类
计算机专业通信专业
机械专业电工专业建筑专业
。。。
导航与制导(二级学科）
二、自动化专业简介 2、自动化的研究内容
但光有计算机，能改变周围的一切吗？
二、自动化专业简介 4、自动化专业、学科的特点(续)
（II）研究、应用特点
宽、广，几乎无所不包，并且，伴随其它技术发展，越来越广。
二、自动化专业简介 4、自动化专业、学科的特点(续)
（III）学自动化的特点自动化专业基础面宽，
需要学的知识多，并要求扎实。因此我们一直说：
二、自动化专业简介 3、自动化的作用与重要性(续)
所以讲：
自动化是当代高科技的集中体现与应用。
智能机器人是当代高科技的结晶。
——宋键
二、自动化专业简介 4、自动化专业、学科的特点
（I）学科特点
自动化学科是一门多学科交叉的高技术学科。自动化学科是当代高技术的集中体现与应用。 —— 目前，离开计算机，自动化一事无成。
(1) 自动化的内涵与外延
日常生活中，较少听到”自动化”这个名词更多听到的是：
这个设备(器具)是自动的、自动控制的或全自动的
二、自动化专业简介 2、自动化的研究内容（续）
日常生活中常见的：
*家庭：全自动照相机、洗衣机、电饭煲 *银行：自动取款机ATM
*交通：自动控制的红绿灯、火车上的自动烧开水机

自动化专业概论课程设计

自动化专业概论课程设计一、绪论自动化技术是在计算机技术、电气工程、机械工程、控制理论等多个领域相互交叉的基础上形成的一门综合性技术。

随着机器人、工业自动化、智能化控制等领域的迅速发展，各行各业都迫切需要掌握自动化技术来提高生产效率和质量。

因此，本课程设计旨在让学生通过实践操作，了解自动化技术的应用，培养学生运用自动化技术解决实际问题的能力。

二、实验内容本课程设计共包含三个实验项目。

实验一：PLC控制器的基础应用实验目的：学习PLC控制器的基础应用，能够编写简单的PLC程序并实现控制。

实验内容：1.搭建PLC控制系统；2.学习使用PLC编程软件，编写简单程序；3.验证程序的正确性，实现控制。

实验二：单片机编程基础实验目的：掌握单片机编程基础，能够控制简单的外设。

实验内容：1.学习单片机的基础知识，掌握单片机的编程语言；2.搭建单片机实验平台，连接外设；3.编写程序，控制外设工作。

实验三：自动化生产线控制系统设计实验目的：通过实例掌握自动化技术在生产线中的应用，能够设计控制系统。

实验内容：1.设计一个简单的自动化生产线；2.确定各个部分的功能需求；3.选择适合的传感器、执行器等装置；4.编写PLC程序，实现自动化控制。

三、实验流程实验一：PLC控制器的基础应用1.搭建PLC控制系统；2.学习使用PLC编程软件，按照要求编写简单PLC程序；3.将程序下载到PLC；4.实验验证。

实验二：单片机编程基础1.学习单片机的基础知识，确定实验装置；2.学习单片机编程语言，写出程序代码；3.编译程序，下载到单片机；4.调试程序，控制外设工作。

实验三：自动化生产线控制系统设计1.设计自动化生产线，确定部分功能需求，选择传感器与执行器；2.学习PLC编程知识，根据需求编写程序；3.下载程序到PLC；4.模拟自动化生产线的工作流程，测试PLC程序的正确性。

四、实验和工具材料实验一1.PLC控制系统；2.PLC编程软件；3.相关实验元器件。

自动化专业课程设计

1.课程设计目的随着科学技术的发展，现代过程工业规模加大，复杂程度变高，对产品的质量要求更加严格，以及相应的系统安全问题，管理与控制一体化问题等，越来越突出，因此想要满足这些要求，解决这些问题，是不能仅仅只依靠简单的控制系统的，故引入更为复杂、更为先进的控制系统是十分必要的。

由于采用复杂控制系统的装置或对象都是工厂中的重要装置或关键岗位，因此需要予以特别的重视。

串级控制系统是所有复杂控制系统中应用最多的一种，当要求被控变量的误差范围很小，简单控制系统不能满足要求时，可考虑采用串级控制系统。

组态王开发监控系统软件是新型的工业自动控制系统正以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统，它具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。

它不但实现对现场的实时监测与控制，且在自动控制系统中完成上传下达、组态开发的重要作用；能实现实时现场监控，能充分利用Windows的图形编辑功能，方便地构成监控画面，并以动画方式显示控制设备的状态，具有报警窗口、实时趋势曲线等，可便利的生成各种报表；它还具有丰富的设备驱动程序和灵活的组态方式、数据链接功能。

应用组态技术，是现代工业控制的必然趋势。

本课题的意义在于对组态王软件的学习和应用组态王软件进行开发设计，尤其是对串级控制系统的开发设计。

学会应用组态王软件开发串级压力监控系统：设计监控界面，设定参数变量，进行动画连接，实现历史曲线、实时曲线的显示与监控等。

2.课程设计题目描述和要求2.1课程设计主要内容：（1）理解DCS控制系统与组态软件（2）理解组态软件的功能及其结构（3）收集国内外常用工业组态软件的资料（4）着重学习并应用“组态王”工业组态软件（5）设计反应车间的计算机监控系统（6）撰写课程设计报告2.2设计需要实现功能（1）总貌流程图实时动态显示（2）实时数据报表显示、打印（3）历史数据报表存储与查询（4）实时趋势曲线显示（5）事件报警窗口显示（6）系统用户登录与权限配置3.课程设计报告内容3.1 组态王的介绍3.1.1 组态王软件的结构“组态王”采用了多线程、COM组件等新技术，实现了实时多任务，软件运行稳定可靠，是全中文界面的组态软件。

对自动化有用的课程设计

对自动化有用的课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解自动化的基本概念，掌握其在现实生活中的应用。

2. 学习并掌握基础自动化元件的功能及工作原理。

3. 了解自动化系统的设计流程及其在工业生产中的重要性。

技能目标：1. 能够运用所学知识，分析并解决简单的自动化问题。

2. 培养学生的动手实践能力，通过小组合作完成一个简单的自动化项目设计。

3. 提高学生的逻辑思维和创新能力，使其能够进行基本的自动化系统设计。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对自动化技术的兴趣，激发其探索精神和创新意识。

2. 增强学生的团队合作意识，培养其在团队中的沟通协调能力。

3. 使学生认识到自动化技术在我国经济发展中的重要作用，增强其社会责任感和使命感。

分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程设计针对高年级学生，已具备一定的学科基础。

课程性质为理论与实践相结合，注重培养学生的实际操作能力。

在教学过程中，应充分调动学生的主观能动性，引导其主动探索和解决问题。

将课程目标分解为具体的学习成果，以便在教学设计和评估中更好地实现教学目标。

二、教学内容1. 自动化基本概念：自动化技术定义、分类及发展历程。

- 教材章节：第一章自动化技术概述2. 自动化元件：传感器、执行器、控制器等元件的功能及工作原理。

- 教材章节：第二章自动化元件3. 自动化控制系统：开环控制系统、闭环控制系统的原理及其应用。

- 教材章节：第三章自动化控制系统4. 自动化设计流程：需求分析、方案设计、硬件选型、软件编程、系统调试。

- 教材章节：第四章自动化系统设计5. 自动化应用案例：介绍自动化技术在工业生产、智能家居等领域的应用实例。

- 教材章节：第五章自动化技术的应用6. 实践项目：分组进行一个简单的自动化项目设计，包括方案制定、元件选型、编程调试等。

- 教材章节：第六章自动化项目实践教学内容安排和进度：第一周：自动化基本概念、发展历程第二周：自动化元件的功能及工作原理第三周：自动化控制系统的原理及其应用第四周：自动化设计流程及实践项目启动第五周：自动化应用案例分析与讨论第六周：实践项目实施与调试第七周：项目展示与评价三、教学方法针对本课程内容的特点和课程目标，采用以下教学方法：1. 讲授法：在课程导入和基本概念、理论知识的讲解中，运用讲授法向学生系统地传授自动化基本概念、元件功能及工作原理等。

自动化专业概论第二版课程设计

自动化专业概论第二版课程设计引言自动化技术已经是现代工业领域的关键技术之一，自动化技术的发展在世界发展历程中处于一个快速增长阶段。

在我国，自动化技术的发展在经济领域产生了巨大的成果。

为了更好地满足国家和社会对自动化领域的需求，自动化专业概论正在全面升级优化，严谨与实用并重的课程设计也成了本课程的一大特点。

课程目标本课程意在使学生全面掌握自动化技术的相关知识，具备掌握该领域所需的基本理论和基本方法的能力，并能够熟练使用自动化技术实现相关工程，培养学生的综合素养和创新能力。

课程大纲1.自动化技术发展概述–自动化技术发展历程–自动化技术的主要应用领域2.自动化系统基础知识–自动化系统的组成–自动化系统的分级结构–自动化系统的性能指标3.控制系统基本理论–控制系统的分类–控制系统的数学模型–控制系统的稳定性分析4.自动化硬件–传感器及其应用–控制器及其应用–执行器及其应用5.自动化软件–PLC编程基础–基本运算指令和程序结构–HMI设计与应用6.工业自动化应用案例–机械加工自动化–电力系统自动化–铁路信号自动化课程教学设计1.教学方法本课程采用讲授课程知识、案例实践、课堂讨论等多种教学方法，注重知识与实践的结合，强化应用能力培养。

同时，开展创新实验设计，提高学生的创新意识和创新能力。

2.实验教学设计本课程根据实际需求，设置多项实验教学环节，如PLC编程实验、控制系统仿真实验、工业自动化系统实践等，使学生在实践中掌握理论，提高实践能力。

3.课程考核设计本课程考核采用笔试和实践考核相结合的方式，既考查学生对理论知识的理解，也考查学生的实际操作能力。

同时，考试中将重点考查学生在实践中创新的思维方式和实践能力。

总结通过本课程的学习和实践，学生将全面掌握自动化技术的相关知识和基本原理，具备对自动化技术进行工程实践的能力与素质，特别是在掌握PLC编程等技术方面，具备扎实的编程能力，注重实践与创新，实现基于实践技能和独立思考的教育目标。

关于自动化的课程设计

关于自动化的课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握自动化的基本概念、原理和应用，培养学生的自动化思维和创新能力。

通过本课程的学习，学生将能够：1.知识目标：（1）理解自动化的基本概念和原理；（2）掌握自动化的主要技术和应用；（3）了解自动化的发展趋势和挑战。

2.技能目标：（1）能够运用自动化知识分析和解决实际问题；（2）具备初步的自动化系统设计和调试能力；（3）能够进行自动化技术的创新应用。

3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对自动化的兴趣和好奇心；（2）培养学生具备创新精神和团队合作意识；（3）培养学生关注自动化技术对社会发展的影响。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括自动化的基本概念、原理、技术和应用。

具体安排如下：1.第一章：自动化的基本概念和原理（1）自动化的定义和发展历程；（2）自动化的基本原理和系统结构；（3）自动化技术的主要分类和特点。

2.第二章：自动化的主要技术（1）传感器和执行器；（2）控制器和控制器算法；（3）自动化仪表和装置。

3.第三章：自动化在生产和生活中的应用（1）自动化在工业生产中的应用；（2）自动化在农业、医疗等领域的应用；（3）自动化技术的创新应用案例。

4.第四章：自动化技术的发展趋势和挑战（1）智能化和网络化自动化技术；（2）机器人技术和无人机技术；（3）自动化技术在可持续发展中的作用和挑战。

三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法，包括：1.讲授法：通过讲解自动化的基本概念、原理和应用，使学生掌握相关知识；2.案例分析法：分析自动化技术在实际生产和生活中的应用案例，提高学生的实际应用能力；3.实验法：学生进行自动化实验，培养学生的动手能力和创新能力；4.讨论法：引导学生就自动化技术的发展趋势和挑战进行讨论，培养学生的思考和表达能力。

四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用国内外优秀的自动化教材，为学生提供系统的学习资料；2.参考书：提供相关的自动化技术书籍，丰富学生的知识体系；3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣；4.实验设备：配置自动化实验设备，为学生提供实践操作的机会。

《自动化专业概论》课程教学大纲

《自动化专业概论》课程教学大纲课程代码：ABJD0401课程中文名称:自动化专业概论课程英文名称：IntrodUCtiOntoAutomation课程性质：必修课程学分数：0.5学分课程学时数：8学时授课对象：自动化专业本课程的前导课程：《高中物理》等一、课程简介本课程是一门必修的学科基础课。

开设这门课程目的是让学生尽早了解自动化专业知识研究的范畴、历史起源和应用领域，增强学习的针对性，提高学习兴趣。

通过学习该课程后,让学生熟悉自动控制系统的类型和组成、基本控制方法、控制与自动化技术应用范畴，从而初步达到了解自动化专业开设的目的和意义。

二、教学基本内容和要求1 .自动化的概念和发展简史课程教学内容：控制和自动化的概念，我国古代自动装置和自动化水平以及控制和自动化技术发展简史。

课程的重点、难点：控制和自动化定义，我国古代自动装置的工作原理。

课程教学要求：了解控制和自动化技术发展简史。

理解我国古代自动装置的工作原理。

熟悉控制和自动化的定义。

2 .自动控制系统的类型和组成课程教学内容：恒值自动调节系统，程序自动控制系统，随动系统，自动控制系统的组成，自动化仪表，计算机控制，自动控制等。

课程的重点、难点：恒值自动调节系统、程序自动控制系统和随动系统的特征和定义，自动控制系统的组成，自动控制的概念。

课程教学要求：了解恒值自动调节系统、程序自动控制系统和随动系统的特征和定义。

理解恒值自动调节系统、程序自动控制系统和随动系统的工作原理、计算机控制和自动控制的概念。

掌握自动控制系统的组成结构知识。

3 .基本的控制方法课程教学内容：自动控制系统的行为描述，PID控制，最优控制，自适应控制，智能控制，系统辨识，网络化控制系统。

课程的重点、难点：PID控制、最优控制、自适应控制、智能控制和系统辨识概念和定义。

课程教学要求：了解PID控制、最优控制、自适应控制、智能控制和系统辨识概念。

理解PID控制、最优控制、自适应控制、智能控制和系统辨识的实质。

菏泽学院自动化课程设计

菏泽学院自动化课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解自动化基本概念，掌握自动化系统的工作原理及组成。

2. 使学生掌握自动化控制系统的数学建模方法，能够进行简单的系统建模。

3. 帮助学生了解自动化技术在工业生产中的应用及发展趋势。

技能目标：1. 培养学生运用自动化理论知识解决实际问题的能力。

2. 提高学生动手实践能力，能够设计简单的自动化控制系统并进行调试。

3. 培养学生团队协作能力，能够与他人合作完成自动化项目的设计与实施。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对自动化技术的兴趣，激发他们探索未知、创新实践的欲望。

2. 培养学生严谨的科学态度，让他们认识到自动化技术在促进社会进步中的重要作用。

3. 引导学生关注自动化技术在环境保护、节能减排等方面的应用，培养他们的社会责任感。

本课程针对菏泽学院自动化专业学生，结合学科特点、学生实际水平和教学要求，设计以上课程目标。

通过本课程的学习，旨在使学生掌握自动化基础知识和技能，提高解决实际问题的能力，同时培养他们的情感态度和价值观，为我国自动化领域的发展贡献力量。

后续教学设计和评估将围绕以上目标展开，确保课程的有效性和实用性。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 自动化基本概念：介绍自动化的定义、发展历程及分类，使学生了解自动化技术在各个领域的应用。

2. 自动化系统组成：讲解自动化系统的基本结构，包括传感器、执行器、控制器等组成部分，分析各部分的功能及相互关系。

3. 自动化控制原理：阐述自动控制系统的基本原理，包括开环控制、闭环控制、比例积分微分控制等，使学生掌握控制系统的设计方法。

4. 数学建模方法：介绍自动化控制系统的数学建模方法，如传递函数、状态空间方程等，培养学生分析问题和解决问题的能力。

5. 自动化技术应用：分析自动化技术在工业生产、交通运输、医疗保健等领域的具体应用，让学生了解自动化技术的实际价值。

6. 教学大纲安排：- 自动化基本概念（第1章）- 自动化系统组成（第2章）- 自动化控制原理（第3章）- 数学建模方法（第4章）- 自动化技术应用（第5章）本章节教学内容按照课程目标进行科学组织和系统安排，确保学生在掌握基本理论的基础上，能够深入了解自动化技术的实际应用。

自动化专业课程设计方案(PPT32页)

书面报告
40%
➢ 程序设计 ➢ 结果分析
70% 30%
MATLAB及控制系统仿真课程设计
一、基于观测器的倒立摆控制系统设计及仿真
（分数占比80%）
一级倒立摆
二级倒立摆
三级倒立摆
一级直线顺摆
摆
摆是进行控制理论研究的典型实验平台，可以分为倒立摆和顺摆。
由于倒立摆系统的控制策略和杂技运动员顶杆平衡表演的技巧有异曲同工之处，极富趣味性，而且许多抽象的控制理论概念如系统稳定性、可控性和系统抗干扰能力等等，都可以通过倒立摆系统实验直观的表现出来，因此在欧美发达国家的高等院校，它已成为必备的控制理论教学实验设备。
培养学生独立分析问题及解决问题的能力，为以后从事实际控制系统的设计工作打下基础。 2、涉及的相关课程：本综合设计涉及的相关课程主要有自动控制原理、现代控制理论、过程控制、MATLAB及控制系统仿真等。
自动化专业课程设计（二）
3、基本流程：（1）系统分析及数学模型建立（2）开环系统仿真及动态特性分析（3）控制方案设计及闭环系统仿真实验（4）实验结果分析（5）撰写设计报告 4、要求：（1）要求理论正确，设计合理、仿真数据准确（2）设计报告撰写规范
自动化专业课程设计方案(PPT32页)
自动化专业课程设计（二）
MATLAB及控制系统仿真课程设计
自动化专业课程设计方案(PPT32页)
自动化专业课程设计（二）
MATLAB及控制系统仿真课程设计
1、目的：加强学生对控制理论及控制系统的理解，熟练应用计算机仿
真常用算法和工具，完成控制系统计算机辅助设计的训练。提高学生对控制系统的综合及设计技能，扩大学生的知识面，
x轴方向：

对自动化有用的课程设计

对自动化有用的课程设计一、教学目标本课程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化基本概念、原理和应用；技能目标要求学生能够运用所学知识分析和解决实际问题；情感态度价值观目标要求学生培养创新意识，提高团队合作能力和批判性思维。

二、教学内容教学内容主要包括自动化基本概念、原理和应用。

具体安排如下：1.自动化基本概念：介绍自动化的定义、分类和发展历程。

2.自动化原理：讲解反馈控制原理、PID控制算法等。

3.自动化应用：分析自动化在工业、农业、医疗等领域的应用案例。

三、教学方法本课程采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法。

1.讲授法：用于讲解基本概念和原理。

2.讨论法：引导学生探讨自动化技术的未来发展。

3.案例分析法：分析实际应用案例，让学生更好地理解自动化技术。

4.实验法：开展实验活动，锻炼学生的动手能力。

四、教学资源教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。

1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统性的知识学习。

2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系。

3.多媒体资料：制作课件、视频等资料，提高课堂趣味性和直观性。

4.实验设备：配置合适的实验设备，开展实践教学，提高学生的动手能力。

五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等。

平时表现主要评估学生的课堂参与、提问、小组讨论等；作业主要评估学生的理解和应用能力；考试主要评估学生的知识掌握和运用能力。

评估方式应客观、公正，能够全面反映学生的学习成果。

六、教学安排教学进度、教学时间和教学地点等应合理安排。

教学进度要保证在有限的时间内完成教学任务；教学时间要考虑学生的作息时间，避免与学生的其他课程冲突；教学地点要选择安静、舒适的教室，以提供良好的学习环境。

七、差异化教学根据学生的不同学习风格、兴趣和能力水平，设计差异化的教学活动和评估方式。

对于学习风格不同的学生，可以采用不同的教学方法，如讲授、讨论、实验等；对于兴趣不同的学生，可以提供不同的话题和案例进行分析；对于能力水平不同的学生，可以设置不同难度的作业和考试。