机械控制工程基础课程教学大纲
机械工程控制基础教学大纲
《自动控制原理》教学大纲适应专业：机械设计制造及其自动化(本科)课程性质：专业选修课课程编号：0521005总学时：56总学分：3.5教学对象（本课程适合的专业和年级）：机械设计制造及其自动化专业（本科）2012年级（3+2）学生预备知识：电路、复变函数、高等数学、电机与拖动、数电、数字电子技术基础、模拟电子技术基础教学方式：多媒体课件教学使用教材：《自动控制原理》（非自动化类）孟庆明主编高等教育出版社参考教材：《自动控制原理》（第2版）王划一主编高等教育出版社一、课程性质、目的和任务《自动控制原理》课程是机电一体化、机械设计制造及自动化等专业的专业必修课，在许多工程技术领域中有着广的泛应用。
本课程是机电一体化专业必修的一门重要的专业基础课（主干课程）。
它是自动控制技术的基础理论，是一门理论性较强的工程科学。
课程的主要任务是通过学习，使学生掌握自动控制的基本原理及必要的现代控制理论方面的基础知识，熟练掌握各种分析方法；同时通过实验和仿真，将理论与实践有机地结合起来，培养学生一定的实际动手能力。
它为学习后续专业课如现代控制理论、自动控制系统、计算机控制系统等课程打下坚实的理论基础。
通过课堂教学环节与与实践教学环节相结合，强化学生对基本概念、基本理论、基本方法的理解和掌握：要求学生掌握控制系统的数学模型的建立方法,基本规律和研究方法，了解控制系统的基本校正方案，并掌握对各种控制系统的性能进行分析的基本方法。
同时结合本课程特点，培养学生的学习和创造能力。
二、教学基本要求通过学习本课程，使学生掌握自动控制系统的基本概念、自动控制理论的发展历史，学会建立和简化自动控制系统的数学模型，着重掌握自动控制系统的时域分析法和频率特性分析法，并了解自动控制系统综合与校正的一般方法；在此基础上，利用线性代数及矩阵论的有关知识，对线性控制系统进行分析与研究，讨论状态方程的建立、变换和求解的方法，系统的能控性与能观测性的定义及判别方法，状态反馈和闭环极点配置方法等；要求会分析和计算有关问题，并能独立完成规定的实验。
《 机械工程控制基础》教学大纲
《机械工程控制基础》教学大纲Cybernetics Foundation for Mechanical Engineering修订单位：机械工程学院机电工程系适用专业：机械设计制造及其自动化专业执笔人：葛汉林使用年级：06-08级一、课程性质和教学目的课程性质：专业基础课。
教学目的：学习本课程的目的在于使学生能以动力学的观点而不是静态观点去看待一个机械工程系统；从整体的而不是分离的角度，从整个系统中的信息之传递、转换和反馈等角度来分析系统的动态行为；能结合工程实际，应用经典控制论中的基本概念和基本方法来分析、研究和解决其中的问题。
为学习后续专业课程和进一步学习现代控制论打下基础。
二、课程教学内容1．控制理论关于信号传递、加工、反馈的概念，开环控制和闭环控制的概念；工程数学中关于拉普拉斯变换的基本方法及其性质；2．控制系统数学建模的一般步骤，简单机械系统（弹簧-质量-阻尼系统）以及简单电网络（电阻-电容-电感）的数学建模；传递函数的概念及含义，典型环节的传递函数；对控制系统的方框图进行变换；3．控制系统时域分析的方法，重点是一阶和二阶系统的时间响应和时域性能指标；误差概念及误差计算方法；4．频率特性的概念，频率特性的表示方法；典型环节频率特性的Nyquist图；典型环节频率特性的Bode图；频率特性的性能指标；5．稳定性概念；Routh稳定性判别法；Nyquist稳定性判别法；相对稳定性；6．性能指标；校正方式；串联校正；相位朝前校正；相位滞后校正；相位朝前滞后校正；7．系统辨识的基本概念；频率特性的谐波输入测试法；频率特性的参数模型估计。
三、课程教学的教学基本要求1．要求掌握的基本知识拉普拉斯变换的基本方法及其性质，控制系统的数学模型建立、方框图进行变换，时域分析、误差分析、频率特性图示方法、稳定性分析。
2．要求掌握的基本理论和方法（1）对于建立机电系统的数学模型，有关数学工具（如Laplace变换等）的应用，传递函数与方框图的求取、简化与演算等，应有清楚的基本概念并能熟练掌握；（2）对于典型系统的时域和频域特性，应有清楚的基本概念并能熟练掌握；（3）掌握判别线性系统稳定性的基本概念和常用判据；（4）对于线性系统的性能指标有较全面的认识，了解并掌握系统的综合与校正的常用方法；（5）对系统辩识问题应建立基本概念。
《机械工程控制基础》课程教学大纲-版(可编辑修改word版)
《机械工程控制基础》课程教学大纲课程名称：机械工程控制基础英文名称：Control Fundamental of Mechanical Engineering课程编码：51510502学时/学分：36/2课程性质：必修课适用专业：机械类各专业先修课程：高等数学，理论力学，电工与电子技术，复变函数与积分变换（可选）一、课程的目的与任务《机械工程控制基础》是机械设计制造及其自动化专业的机械电子工程及相近专业方向的一门技术基础课。
本课程是在高等数学和工程数学（复变函数与积分变换）的知识基础上，结合力学、电学等相关知识，介绍机械工程类专业的重要理论基础之一——工程控制论。
这门学科既是一门广义的系统动力学，又是一种合乎唯物辩证法的思想论和方法论，对启迪与发展人们的思维与智力有很大的作用。
本课程的基本任务是将自动控制理论应用于机械工程实际，基本要求是在阐明机械工程控制论的基本概念、基本知识与基本方法的基础上，使学生学会建立和变换系统的数学模型，掌握控制系统的时间响应分析和频率特性分析方法，并在此基础上具备讨论控制系统的稳定性，以及系统分析和校正、系统辨识等问题的能力。
使学生以辩证方法冲破形而上学的思想方法，推动这一领域的生产与学科向前发展。
在学习本课程之前，学生应当从先修课程中获得动力学分析、电路分析的能力，了解微分方程求解知识和复变函数的概念，初步掌握积分变换及其逆变换的基本方法。
学习本课程之后，学生还应当注意结合其它机械工程学的知识，将控制理论应用到工程实践中去。
二、教学内容及基本要求第一章绪论教学目的和要求：本章首先阐述了机械工程控制基础这门课程的重要意义，然后介绍控制工程的基本思想、基本概念、控制系统的分类和基本要求，使学生了解机械工程控制论的研究对象与任务和系统、模型等知识，深刻理解反馈和反馈控制，接下来对控制理论的发展进行简单介绍。
教学重点和难点：1．系统及其模型2.反馈和反馈控制3.系统的基本要求教学方法与手段：以课堂讲授为主，注意举例和采用启发式教学，配合适当的课堂练习和课外作业。
《机械工程控制基础》教学大纲30学时
机械控制工程基础（Basis of Mechanical Control Engineering）课程性质：学科大类专业基础适用专业：数控技术学时分配：课程总学时：46学时先行、后续课程情况：先行课：高等数学、电路分析、电子技术基础；后续课：计算机控制技术等教材：《机械控制工程基础》董玉红，徐莉萍主编，北京：机械工业出版社。
2008.06参考书目：《自动控制理论》刘祖润机械工业出版社 2003 年《自动控制理论》邹伯敏机械工业出版社 2002 年《自动控制理论》夏德钤机械工业出版社 2000 年《自动控制理论》孙炳达机械工业出版社 2005 年《机械工程控制基础》杨叔子，杨克冲编. 华中科技大学出版社，2005一、课程的目的与任务该课程是研究控制论在机械工程中的应用的一门学科，是数控技术专业的专业课之一。
通过本课程的学习，使学生能够正确理解和运用本课程的基本概念和理论，掌握自动控制的基本理论和基本技能以及一套较完整的分析，设计控制系统的方法，为其它专业基础课及专业课的学习打下必要的基础。
同时，也为以后从事机械工程的实际工作和科研奠定一定的理论基础。
二、课程的基本要求通过本课程学习，应达到以下基本要求：（1）了解控制系统数学模型的建立及相关工程数学基础知识。
（2）掌握控制系统的时域和频域特性分析方法（3）理解判别线性系统稳定性的基本概念，掌握线性系统稳定性的判据。
（4）了解系统的综合方法。
（5）能对控制系统进行校正。
三、课程教学内容理论教学内容第1章绪论1．该章的基本要求与基本知识点：基本要求: 了解各种典型机械工程控制系统的工作原理及控制理论的发展过程。
熟悉对控制性能的基本要求。
掌握自动控制系统的一般概念。
了解机械控制工程理论的由来和发展，了解其在机械制造领域中的作用。
熟悉有关“反馈与反馈控制”的基本概念。
学习分析具体控制系统的组成环节，知道系统的被控对象、被控量、扰动量、控制量等，会画工作原理方框图。
机械工程控制基础教学大纲
机械工程控制基础教学大纲(实用版)编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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机械工程控制基础 教学大纲
机械工程控制基础一、课程说明课程编号：080802Z10课程名称：机械工程控制基础/Fundamentals of Mechanical Control Engineering课程类别：专业教育学时/学分：40/2.5先修课程：高等数学、大学物理、电工技术适用专业：机械设计制造及其自动化、车辆工程、微电子等教材、教学参考书：（1）杨叔子等，机械工程控制基础（第六版），武汉：华中科技大学出版社，2013年；（2）钱学森，宋键，工程控制论（修订本）:上册，北京：科学出版社，1980年；（3）NORMAN S N. Control System Engineering. Fourth Edition. John Wiley & Sons, Inc. ,2004;（4）RICHARD C D. ROBERT H B. Modern Control System, Eleventh Edtion. Pearson Prentice Hall, 2008.二、课程设置的目的意义本课程以数学、物理及有关科学为其理论基础，以机械工程中有关系统动力学为其抽象、概括与研究的对象，运用信息的传输、处理与反馈控制这一系统的观点与思维方法，分析系统的动力学及控制的演化过程。
课程的主要内容为机械设计制造及其自动化专业本科生在机电系统的控制方面打下理论基础，是进一步学习相关信息类与控制类课程的起点。
三、课程的基本要求通过本课程的学习，学生应达到以下基本要求1. 掌握描述典型机电系统动力学过程的数学模型建立方法；学会数学模型的微分方程、传递函数等的表达方法。
2. 掌握低阶机电系统动态过程的时间响应分析方法；掌握描述系统动态性能的时域指标的分析与计算。
3. 掌握机电系统的频率特性的基本概念、物理意义及表达方法；掌握描述系统动态性能的频域指标的概念以及分析与计算。
4. 掌握机电系统的稳定性的分析方法，学会判断系统的相对稳态性，学会计算系统的稳态误差。
机械控制工程基础教学大纲
机械控制工程基础教学大纲机械控制工程基础教学大纲机械控制工程是现代工程领域中的重要学科之一，它涉及到机械系统的设计、控制和优化。
为了帮助学生全面掌握机械控制工程的基础知识和技能，制定一份科学合理的教学大纲至关重要。
本文将探讨机械控制工程基础教学大纲的内容和结构。
一、课程目标机械控制工程基础课程的目标是培养学生对机械系统的控制原理和方法有基本的了解和掌握，能够应用所学知识解决实际问题。
通过该课程的学习，学生应具备以下能力：1. 理解机械系统的基本结构和工作原理；2. 掌握机械控制系统的建模和仿真方法；3. 熟悉常见的控制器设计方法；4. 能够应用所学知识进行机械系统的控制和优化。
二、课程内容1. 机械系统基础知识介绍机械系统的组成部分和基本工作原理，包括机械元件、传动系统、传感器等。
2. 信号与系统讲解信号的基本概念和特性，介绍系统的数学建模和分析方法，为后续的控制系统设计打下基础。
3. 控制系统基础主要介绍控制系统的基本概念和分类，包括开环控制和闭环控制，以及控制系统的性能指标和稳定性分析方法。
4. 传感器与执行器详细介绍常见的传感器和执行器的原理和应用，包括光电传感器、压力传感器、电机等。
5. 控制器设计介绍常见的控制器设计方法，包括比例积分控制器、PID控制器等，以及控制器参数调整和优化方法。
6. 系统建模与仿真讲解机械系统的建模方法，包括基于物理原理的建模和基于数据的建模，以及仿真工具的使用。
7. 控制系统实验进行基于实际机械系统的控制系统实验，培养学生的动手能力和实际应用能力。
三、教学方法1. 理论授课通过课堂讲解和案例分析，向学生传授机械控制工程的基础理论知识。
2. 实践操作安排实验课程，让学生亲自操作实际的机械系统，加深对所学知识的理解和应用能力。
3. 课程设计布置课程设计任务，要求学生独立完成机械控制系统的设计和优化，培养学生的综合能力。
四、评估方式1. 平时成绩包括课堂表现、作业完成情况和实验报告等。
机械工程控制基础教学大纲
机械工程控制基础教学大纲机械工程控制基础教学大纲机械工程是一门应用科学，它涉及到机械设计、制造和控制等多个领域。
在机械工程中，控制是一个非常重要的环节，它涉及到对机械系统的稳定性、性能和效率等方面的控制。
因此，机械工程控制基础教学大纲的制定对于培养学生的控制能力和解决实际问题的能力具有重要意义。
一、教学目标机械工程控制基础教学的目标是培养学生的控制理论和实践能力，使他们能够理解和应用控制系统的基本原理和方法。
具体来说，教学大纲的目标包括：1. 掌握控制系统的基本概念和术语，包括控制对象、控制器、传感器等。
2. 理解控制系统的数学模型和传递函数，能够进行系统的建模和分析。
3. 学习控制系统的稳定性分析方法，包括根轨迹法和频率响应法。
4. 掌握经典控制方法，如比例控制、积分控制和微分控制，以及PID控制器的设计和调节方法。
5. 学习现代控制方法，如状态空间法和模糊控制等，了解其在机械工程中的应用。
6. 进行实践操作，学习控制系统的调试和优化方法。
二、教学内容机械工程控制基础教学的内容应包括以下几个方面：1. 控制系统的基本概念和术语：介绍控制对象、控制器、传感器等的基本概念和作用。
2. 控制系统的数学模型和传递函数：介绍控制系统的数学建模方法，包括微分方程法和传递函数法。
3. 控制系统的稳定性分析方法：介绍控制系统的稳定性概念和判据，包括根轨迹法和频率响应法。
4. 经典控制方法：介绍比例控制、积分控制和微分控制等经典控制方法的原理和应用。
5. PID控制器的设计和调节方法：介绍PID控制器的结构和参数调节方法，包括经验法和优化法。
6. 现代控制方法：介绍状态空间法和模糊控制等现代控制方法的原理和应用。
7. 控制系统的实践操作：进行实验和仿真操作，学习控制系统的调试和优化方法。
三、教学方法机械工程控制基础教学应采用多种教学方法，包括理论讲授、实验操作和案例分析等。
具体来说，可以采用以下几种教学方法：1. 理论讲授：通过教师的讲解和演示，向学生传授控制系统的基本原理和方法。
《机械控制工程基础》课程教学大纲
《机械控制工程基础》课程教学大纲一、课程基本信息1．课程编号：MACH4008012．课程体系/类别：专业类/专业核心课3．学时/学分：56学时/ 3学分4．先修课程：高等数学、积分变换、理论力学、电工电子技术、机械设计基础、大学计算机基础、高级程序设计5．适用专业：机械大类专业（包括机械工程、车辆工程、测控技术与仪器、能源与动力工程和工业工程）二、课程目标及学生应达到的能力《机械控制工程基础》是西安交通大学机械类专业的一门专业核心课程，主要授课内容是运用现代数学知识、自动控制理论和信息技术来分析、设计典型机电控制系统。
旨在培养学生运用科学方法和工具来解决机械工程基本问题的系统分析设计能力、综合创新能力。
本课程的主要任务是通过课堂教学、计算机仿真实训、实验教学等教学方式，使学生掌握实现机械系统自动控制的基本理论；学会典型机电系统的数学建模、运行性能分析和系统设计、校正与补偿等基本知识和基本技能；具有基本的机电控制系统分析设计能力，以及对复杂机械系统的控制问题进行分析、求解和论证的能力，并了解机械控制领域的新理论和新技术，支撑毕业要求中的相应指标点。
课程目标及能力要求具体如下：课程目标1. 掌握机械控制系统的基本概念和组成原理，具备自动控制原理与系统的基础概念；掌握典型机电传动单元与系统的数学建模方法；掌握机电系统的时域和频域分析设计校正方法。
（毕业要求中的第1）课程目标2. 培养学生对机械控制工程中复杂问题的分析能力，能够对复杂机械控制系统进行分析、设计，并能够采用相关软件进行模拟仿真，能够构建实验控制系统进行分析研究，具有研究和解决机械控制工程问题的能力。
（毕业要求中的第2、4）课程目标3. 初步了解机械系统常用的控制方法，以及现代控制和智能控制的原理，了解机械控制理论的现状与发展趋势。
培养学生运用机械控制工程领域新技术新方法对复杂机械工程中的系统控制问题进行理论三、课程教学内容与学时分配）四、课程教学方法（一）课堂讲授（40学时）1．采用启发式教学，通过结合具体如机器人控制系统、机床运动控制系统、液压伺服控制系统等实例教学，激发学生主动学习的兴趣，培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力，引导学生主动通过实践和自学获得自己想学到的知识。
《机械工程控制基础》课程教学大纲
《机械工程控制基础》课程教学大纲一、教师或教学团队信息二、课程基本信息课程名称（中文）：机械工程控制基础课程名称（英文）：FUNDAMENTALS OF MECHANICAL CONTROL ENGINEERING课程类别：□通识必修课□通识选修课□专业必修课■专业方向课□专业拓展课□实践性环节课程性质*：■学术知识性□方法技能性□研究探索性□实践体验性课程代码：2130107周学时：3总学时：48学分:2先修课程：《工程数学》、《电工电子学》、《机械设计基础》、《液压与气压传动》等授课对象：机械设计制造及其自动化三、课程简介本书讲述了机械工程控制的基本原理、分析和综合方法及其在机械工程中的实际应用，主要包括以下内容：机械工程控制的基本概念、研究对象和任务；机电系统数学模型的基本概念及建立方法，拉氏变换的应用，传递函数与方框图的求取、简化与演算等；典型机电系统的时域分析方法、性能指标以及系统误差分析方法；机电系统的频域分析方法；判别线性系统稳定性的基本概念和常用判据；系统的综合与校正的常用方法等。
本课程的开设，旨在帮助学员：（1）了解机械工程控制基础相关的基本概念，研究对象和任务；（2）领会和理解机电系统数学模型的基本概念和建立方法；（3）掌握机电系统的时域和频域分析法。
（4）了解系统的综合与校正的常用方法四、课程目标本课程旨在让学生了解PLC的基本特点、功能、工作原理和工作方式，学习PLC的基本指令、步进指令、部分功能指令，PLC程序编写和调试的方法，熟悉PLC的常规操作，掌握PLC控制系统的设计方法，具有构建和维护一般PLC控制系统的基本应用能力。
五、教学内容与进度安排*（满足对应课程标准的第2条）第一章概述1. 课时数: 6学时2. 讲授内容或训练技能，重点、难点：讲授内容：1）、自动控制和自动控制系统2）、控制系统的构成和基本环节3、）控制系统的分类和基本要求 4）、自动控制系统的发展重点难点：开环控制与闭环控制、反馈定义等教学难点：反馈，系统方框图的绘制3. 学生学习任务：熟悉自动控制并理解组成及其工作原理4. 教学方法：以教师讲授为主，学生进行适当练习5. 课外学习要求无第二章系统的数学模型1. 课时数: 12学时2. 讲授内容或训练技能，重点、难点：讲授内容：1）、控制系统的微分方程2）、拉普拉斯变换及应用3）、传递函数4）、系统的动态结构图及其等效变换5）、反馈控制系统的传递函数重点难点：微分方程建立，传递函数，方框图的简化等教学难点：传递函数，方框图的简化3. 学生学习任务：列写系统的微分方程，传递函数的定义，传递函数方框图的简化4. 教学方法：以教师讲授为主，学生进行适当练习5. 课外学习要求无第三章系统的时间响应分析1. 课时数: 12学时2. 讲授内容或训练技能，重点、难点：讲授内容：1）、控制系统的时域性指标2）、一阶系统的时域响应3）、二阶系统的时域响应4）、系统的稳态误差分析重点难点：二阶系统的时域分析，系统的稳态误差等教学难点：系统的稳态误差3. 学生学习任务：1）掌握一阶系统的定义和基本参数，并能够求取一阶系统的单位脉冲响应，单位阶跃响应和单位斜坡响应2）掌握二阶系统的定义和基本参数，掌握二阶系统的单位阶跃响应曲线的基本形状3）稳态误差的求取4. 教学方法：以教师讲授为主，学生进行适当练习5. 课外学习要求无第四章系统的频率特性分析1. 课时数: 12学时2. 讲授内容或训练技能，重点、难点：讲授内容：1）、频率特性2）、典型环节的频率特性 3）、Nyquist图和BODE 图的绘制重点难点：教学难点：频率特性，bode图的绘制3. 学生学习任务：熟悉频率特性定义，掌握典型环节的nyquist和bode图4. 教学方法：以教师讲授为主，学生进行适当练习5. 课外学习要求无第五章系统的稳定性1. 课时数: 6学时2. 讲授内容或训练技能，重点、难点：讲授内容：1）、稳定性的定义2）、Routh稳定判据重点难点： Routh稳定判据3. 学生学习任务：熟悉系统稳定性的定义并会用routh判据判断系统的稳定性4. 教学方法：以教师讲授为主，学生进行适当练习5. 课外学习要求无六、修读要求（满足对应课程标准的第3条）1.准时上课和做实验，如有事情可以向相关辅导员和老师请假。
《机械控制工程基础》实验教学大纲
《机械控制工程基础》实验教学大纲
一、课程教学与实验教学计划学时比
32/6
二、适用专业
机械设计制造及其自动化
三、实验的培养目标与要求
机械控制工程基础是一门实践性很强的课程，通过本实验加深学生们对该课的基本理论和基本方法的掌握。
要求学生们通过实验教学验证基本结论，发现问题，解决问题。
在做实验之前要仔细阅读实验教材，熟悉相关内容。
四、实验项目、内容、性质及学时分配
五、实验方式、手段
本套实验采用计算机对实物进行控制。
被控物体为一上下两盘的机械体，中间通过一弹性轴相连。
信号既可以通过外部的数字信号发生器获得，也可以由计算机内部产生；如果是外部模拟信号要经过A/D转换，转换成数字信号。
通过数据采集卡对上下两盘相应的码盘进行数据采集，即可得两盘的位置信号。
计算机根据给定的信号和设定的控制规律，给出控制信号，经D/A转换成电压信号，驱动电机转动，从而带动盘子转到期望位置，或者以期望速度转动。
六、实验教学文件及参考书
《机械控制工程基础》实验指导书
七、实验报告
实验报告要求写明实验目的、实验设备、实验内容、实验步骤等，最后要给出实验结论，并回答指导书中相应的思考题。
(完整版)《机械工程控制基础》课程教学大纲-版
(完整版)《机械工程控制基础》课程教学大纲-2012版《机械工程控制基础》课程教学大纲课程名称:机械工程控制基础英文名称：Control Fundamental of Mechanical Engineering课程编码:51510502学时/学分：36/2课程性质：必修课适用专业:机械类各专业先修课程:高等数学，理论力学，电工与电子技术,复变函数与积分变换（可选）一、课程的目的与任务《机械工程控制基础》是机械设计制造及其自动化专业的机械电子工程及相近专业方向的一门技术基础课。
本课程是在高等数学和工程数学(复变函数与积分变换）的知识基础上，结合力学、电学等相关知识,介绍机械工程类专业的重要理论基础之一——工程控制论。
这门学科既是一门广义的系统动力学，又是一种合乎唯物辩证法的思想论和方法论，对启迪与发展人们的思维与智力有很大的作用。
本课程的基本任务是将自动控制理论应用于机械工程实际,基本要求是在阐明机械工程控制论的基本概念、基本知识与基本方法的基础上，使学生学会建立和变换系统的数学模型，掌握控制系统的时间响应分析和频率特性分析方法，并在此基础上具备讨论控制系统的稳定性，以及系统分析和校正、系统辨识等问题的能力。
使学生以辩证方法冲破形而上学的思想方法，推动这一领域的生产与学科向前发展。
在学习本课程之前，学生应当从先修课程中获得动力学分析、电路分析的能力，了解微分方程求解知识和复变函数的概念，初步掌握积分变换及其逆变换的基本方法.学习本课程之后，学生还应当注意结合其它机械工程学的知识,将控制理论应用到工程实践中去。
二、教学内容及基本要求第一章绪论教学目的和要求：本章首先阐述了机械工程控制基础这门课程的重要意义，然后介绍控制工程的基本思想、基本概念、控制系统的分类和基本要求，使学生了解机械工程控制论的研究对象与任务和系统、模型等知识，深刻理解反馈和反馈控制,接下来对控制理论的发展进行简单介绍.教学重点和难点：1．系统及其模型2．反馈和反馈控制3．系统的基本要求教学方法与手段：以课堂讲授为主，注意举例和采用启发式教学,配合适当的课堂练习和课外作业。
专业认证大纲参考机械控制工程基础
机械控制工程基础教学大纲课程名称：机械控制工程基础英文名称：Mechanical control Engineering课程编号：05课程性质：必修学分/学时：40;其中,讲授 34学时,实验 6学时,上机 0学时,实训 0学时;课程负责人：唐宏宾先修课程：高等数学、大学物理、电工与电子技术、理论力学一、课程目标机械控制工程基础主要介绍经典控制理论的基本概念、基本原理、基本分析方法、工程设计方法及控制理论在机械工程中的应用;本课程不仅为学生学习有关专业课程提供必要的基础理论知识,也为从事相关专业技术工作、科学研究工作及管理工作提供重要的理论基础;通过本课程的学习,达到以下教学目标：1.工程知识掌握必要的机械控制工程理论知识;能够应用械控制工程理论知识解决复杂工程技术问题;2.问题分析能够理解并恰当表述机械控制工程实际问题;能够找到合适的解决机械控制工程实际问题的程序与方法;在一定的限制条件下能够合理解决机械控制工程实际问题;3.设计/开发解决方案能够运用机械控制工程理论知识进行产品规划与设计并体现创新意识;4.研究能够采用机械控制工程理论知识进行研究并合理设计实验方案;5.使用现代工具能够有效使用MATLAB软件对机械控制工程实际问题进行模拟、分析与预测;二、课程内容及学时分配如表1所示;三、教学方法课程教学以课堂教学、实验教学、课外作业、综合讨论、网络课程等共同实施;本课程将以“机械控制系统建模及性能分析”为主线,主要介绍机械控制系统建模及性能分析的相关知识,重点培养学生应用机械控制工程理论知识并使用现代工具软件分析、研究、解决复杂工程问题的能力;表1 机械控制工程基础课程内容及学时分配本课程采用国家“十二五”规划教材,结合学生个性特点,因材施教;本课程的课堂教学将充分利用数字化技术、网络技术制作丰富多彩的教学课件和辅导材料,调动学习积极性,提高教学效率;本课程课堂教学流程如图1所示;图1 机械控制工程基础课堂教学流程本课程安排5次课外作业：1.控制系统的数学模型2.控制系统的时域分析3.控制系统的频率特性分析4.控制系统的稳定性分析5.控制系统的误差分析四、考核内容及考核方式1.考核内容1机械控制工程理论基本概念的理解和掌握;如反馈、快速性、稳定性、准确性、传递函数、频率特性、校正设计等;2控制系统数学模型微分方程、传递函数、频率特性的建立方法;3求取复杂控制系统方块图传递函数的方法;4控制系统的时域分析方法及时域性能指标的求取;5控制系统的频域分析方法及开环奈氏图、波德图的画法;6应用劳斯判据、奈氏判据、波德判据判断控制系统的稳定性;7控制系统稳误差的计算;8常用的校正设计方法;2.考核方式期末考试+平时成绩+实验成绩;其中：期末考试占总成绩80%,采用闭卷考试；平时成绩占总成绩10%,根据出勤、作业、质疑、课堂讨论等情况评定；实验成绩占总成绩10%,根据实验态度、实验方案、实验技能、实验报告等进行评定;五、教材与主要参考书1.推荐教材1 王显正．控制理论基础第二版 M．北京：科学出版社,20082 韩柳．机械控制工程基础实验教程M．北京：国防工业出版社,20102.主要参考书1 杨叔子．机械工程控制基础M．华中科技大学出版社,20072 王益群. 控制工程基础M．北京：机械工业出版社,20083 王仲民．机械工程控制基础M．北京：国防工业出版社,2010六、附课程教学目标—毕业要求关系表如表2所示;表2 机械控制工程基础课程教学目标—毕业要求关系表注：表中“H高、M中、L弱”表示课程与各项毕业要求的关联度;。
专业认证大纲参考机械控制工程基础
专业认证大纲参考机械控制工程基础The document was prepared on January 2, 2021《机械控制工程基础》教学大纲课程名称：机械控制工程基础英文名称：Mechanical control Engineering课程编号：05课程性质：必修学分/学时：40。
其中，讲授 34学时，实验 6学时，上机 0学时，实训 0学时。
课程负责人：唐宏宾先修课程：高等数学、大学物理、电工与电子技术、理论力学一、课程目标机械控制工程基础主要介绍经典控制理论的基本概念、基本原理、基本分析方法、工程设计方法及控制理论在机械工程中的应用。
本课程不仅为学生学习有关专业课程提供必要的基础理论知识，也为从事相关专业技术工作、科学研究工作及管理工作提供重要的理论基础。
通过本课程的学习，达到以下教学目标：1.工程知识掌握必要的机械控制工程理论知识。
能够应用械控制工程理论知识解决复杂工程技术问题。
2.问题分析能够理解并恰当表述机械控制工程实际问题。
能够找到合适的解决机械控制工程实际问题的程序与方法。
在一定的限制条件下能够合理解决机械控制工程实际问题。
3.设计/开发解决方案能够运用机械控制工程理论知识进行产品规划与设计并体现创新意识。
4.研究能够采用机械控制工程理论知识进行研究并合理设计实验方案。
5.使用现代工具能够有效使用MATLAB软件对机械控制工程实际问题进行模拟、分析与预测。
二、课程内容及学时分配如表1所示。
三、教学方法课程教学以课堂教学、实验教学、课外作业、综合讨论、网络课程等共同实施。
本课程将以“机械控制系统建模及性能分析”为主线，主要介绍机械控制系统建模及性能分析的相关知识，重点培养学生应用机械控制工程理论知识并使用现代工具软件分析、研究、解决复杂工程问题的能力。
表1 《机械控制工程基础》课程内容及学时分配本课程采用国家“十二五”规划教材，结合学生个性特点，因材施教。
本课程的课堂教学将充分利用数字化技术、网络技术制作丰富多彩的教学课件和辅导材料，调动学习积极性，提高教学效率。
(完整版)《机械工程控制基础》课程教学大纲-2012版
《机械工程控制基础》课程教学大纲课程名称：机械工程控制基础英文名称：Control Fundamental of Mechanical Engineering课程编码：51510502学时/学分：36/2课程性质：必修课适用专业：机械类各专业先修课程：高等数学，理论力学，电工与电子技术，复变函数与积分变换（可选）一、课程的目的与任务《机械工程控制基础》是机械设计制造及其自动化专业的机械电子工程及相近专业方向的一门技术基础课。
本课程是在高等数学和工程数学（复变函数与积分变换）的知识基础上，结合力学、电学等相关知识，介绍机械工程类专业的重要理论基础之一——工程控制论。
这门学科既是一门广义的系统动力学，又是一种合乎唯物辩证法的思想论和方法论，对启迪与发展人们的思维与智力有很大的作用。
本课程的基本任务是将自动控制理论应用于机械工程实际，基本要求是在阐明机械工程控制论的基本概念、基本知识与基本方法的基础上，使学生学会建立和变换系统的数学模型，掌握控制系统的时间响应分析和频率特性分析方法，并在此基础上具备讨论控制系统的稳定性，以及系统分析和校正、系统辨识等问题的能力。
使学生以辩证方法冲破形而上学的思想方法，推动这一领域的生产与学科向前发展。
在学习本课程之前，学生应当从先修课程中获得动力学分析、电路分析的能力，了解微分方程求解知识和复变函数的概念，初步掌握积分变换及其逆变换的基本方法。
学习本课程之后，学生还应当注意结合其它机械工程学的知识，将控制理论应用到工程实践中去。
二、教学内容及基本要求第一章绪论教学目的和要求：本章首先阐述了机械工程控制基础这门课程的重要意义，然后介绍控制工程的基本思想、基本概念、控制系统的分类和基本要求，使学生了解机械工程控制论的研究对象与任务和系统、模型等知识，深刻理解反馈和反馈控制，接下来对控制理论的发展进行简单介绍。
教学重点和难点：1．系统及其模型2．反馈和反馈控制3．系统的基本要求教学方法与手段：以课堂讲授为主，注意举例和采用启发式教学，配合适当的课堂练习和课外作业。
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《机械控制工程基础》课程教学大纲
一、课程基本信息
1．课程编号：MACH400801
2．课程体系/类别：专业类/专业核心课
3．学时/学分：56学时/ 3学分
4．先修课程：高等数学、积分变换、理论力学、电工电子技术、机械设计基础、大学计算机基础、高级程序设计
5．适用专业：机械大类专业（包括机械工程、车辆工程、测控技术与仪器、能源与动力工程和工业工程）
二、课程目标及学生应达到的能力
《机械控制工程基础》是西安交通大学机械类专业的一门专业核心课程，主要授课内容是运用现代数学知识、自动控制理论和信息技术来分析、设计典型机电控制系统。
旨在培养学生运用科学方法和工具来解决机械工程基本问题的系统分析设计能力、综合创新能力。
本课程的主要任务是通过课堂教学、计算机仿真实训、实验教学等教学方式，使学生掌握实现机械系统自动控制的基本理论；学会典型机电系统的数学建模、运行性能分析和系统设计、校正与补偿等基本知识和基本技能；具有基本的机电控制系统分析设计能力，以及对复杂机械系统的控制问题进行分析、求解和论证的能力，并了解机械控制领域的新理论和新技术，支撑毕业要求中的相应指标点。
课程目标及能力要求具体如下：
课程目标1. 掌握机械控制系统的基本概念和组成原理，具备自动控制原理与系统的基础概念；掌握典型机电传动单元与系统的数学建模方法；掌握机电系统的时域和频域分析设计校正方法。
（毕业要求中的第1）
课程目标2. 培养学生对机械控制工程中复杂问题的分析能力，能够对复杂机械控制系统进行分析、设计，并能够采用相关软件进行模拟仿真，能够构建实验控制系统进行分析研究，具有研究和解决机械控制工程问题的能力。
（毕业要求中的第2、4）课程目标3. 初步了解机械系统常用的控制方法，以及现代控制和智能控制的原理，了解机械控制理论的现状与发展趋势。
培养学生运用机械控制工程领域新技术新方法对复杂机
三、课程教学内容与学时分配
）
四、课程教学方法
（一）课堂讲授（40学时）
1．采用启发式教学，通过结合具体如机器人控制系统、机床运动控制系统、液压伺服控制系统等实例教学，激发学生主动学习的兴趣，培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力，引导学生主动通过实践和自学获得自己想学到的知识。
2．在教学内容上，系统讲授古典控制理论应用于机电系统的基本理论、基本知识和基本方法，初步介绍现代控制、智能控制理论的基本知识和方法，并通过学生查阅中英文文献，撰写有关机器人智能控制理论前沿发展报告，使学生能够系统掌握用于解决机械控制工程问题的专业基础知识，并了解学科前沿知识。
3．在机械控制系统绪论、数学建模、时域分析、稳定性分析、系统设计与校正、频域分析等教学环节中采用电子教案与多媒体教学，提高课堂教学信息量，增强教学效果。
4．在进行弹簧-质量-阻尼、机械传动等典型机械控制系统的案例教学环节中，理论教学、计算机仿真模拟与综合实验教学相结合，引导学生应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，采用现代设计方法和手段，进行机械控制系统的分析、设计、仿真、实验，培养其识别、表达和解决机械控制相关工程问题的思维方法和实践能力。
（二）计算机仿真操作（课外20学时）
围绕各章教学重点内容，介绍Matlab计算机控制仿真分析软件，并指导学生上机操作。
在进行弹簧-质量-阻尼、机械传动等典型机械控制系统的案例教学环节中，运用所学的Matlab知识进行分析。
（三）综合实验（16学时，32小时）
课程选做综合实验4个，学生按照实验指导书的要求，独立或分组完成，提交实验报告，并进行PPT答辩。
五、课程的考核环节及课程目标达成度自评方式
（一）课程的考核环节
课程的考核主要是检查学生对各知识点的掌握程度和应用能力，包括课后作业、期末考
试、实验报告（含上机仿真与综合实验）三部分组成。
总评成绩以百分计，满分100分，各考核环节所占分值比例可根据具体情况进行微调，建议值及考核细则如下。
（二）课程目标达成度评价方式
课程目标达成度评价包括课程分目标达成度评价和课程总目标达成度评价，具体计算方法如下：
总分
目标相关考核环节目标总评成绩中支撑该课程得分之和
目标相关考核环节平均总评成绩中支撑该课程课程分目标达成度=
分）
该课程总评成绩总分均值
该课程学生总评成绩平课程总目标达成度100(=
达成度评价值计算的具体说明及示例如下表所示，其中A 、B 和C 则分别表示总评成绩中作业、期末考试成绩和综合实验的实际平均得分；且有：A0+B0+C0=100。
六、本课程与其它课程的联系与分工
（一）先修课
高等数学、积分变换、理论力学、电工电子技术、机械设计基础、大学计算机基础、高级程序设计
（二）后续课
现代控制技术，工业机器人等
七、建议教材及教学参考书
[1] 自编教材：机械控制工程基础（待编写）.
[2] Norman S. Nise. Control Systems Engineering (Seventh Edition)[M]. John Wiley & Son, Inc. 2014.ISBN: 19
[3] 董霞，陈康宁，李天石. 机械控制理论基础[M]. 西安：西安交通大学出版社. 2005. ISBN: 14
[4] Katsuhiko Ogata. Modern Control Engineering (Fourth Edition)[M]. Pearson Hall. ISBN: 46
执笔人：王朝晖要义勇
专业负责人：王朝晖
课程负责人：王朝晖
核准院长：。