机械电子工程教学大纲机械工程控制基础-2017
《 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。
控制工程基础(机制)教学大纲.doc
控制工程基础Control Engineering Foundation学分：3.5学时：70 （其中：讲课学时：64实验学时：6上机学时：0 ）先修课程：线性代数、复变函数与积分变换、电路原理、数字电子技术、模拟电子技术适用专业：机械电子工程开课部门：机械工程学院一、课程的地位与任务本课程是机械设计制造及自动化、机械电子工程等机械类专业和相关专业的专业必修课。
通过本课程的学习将为学习自动控制方面的其它课程奠定良好的理论基础。
二'课程的目标课程教学所要达到的目的：使学生正确理解和掌握本课程所涉及的基本概念、基本理论和基本分析方法。
能独立地应用这些基本理论、基本方法来分析实际工程中提炼出来的各种控制理论问题；同时强化动态的、系统的思想方法。
并使学生具有一定的工程计算和设计能力。
三、课程教学内容与基本要求第1章控制系统的基本概念1.教学内容机械工程控制论的研究对象和基本任务，本课程的研究对象和基本任务；课程学时内的讲授内容；反馈的概念与作用；自动控制系统组成和原理；对控制系统的基本要求；控制系统的分类2.基本要求本部分的教学目的是使学生对机械工程控制论有一个全面概括的了解。
认识机械工程控制论的研究对像和任务，探讨系统的反馈及系统的组成；系统分类及对控制系统的基本要求等概念。
通过本部分学习，学生应掌握控制理论的基本体系和研究内容；自动控制系统组成和原理。
第2章系统的数学模型1 .教学内容本部分讲述如下内容，数学模型的基本概念；微分方程的建立方法和步骤；递函数的概念及求法；典型环节传递函数的建立；系统方块图的化简方法和应用。
2.基本要求本部分的教学目的是使学生掌握数学模型在控制理论中的作用和建立方法。
通过本部分学习，学生要能对一般简单的系统建立数学模型并掌握建立数学模型基本方法和技巧。
第3章时间响应分析1.教学内容本部分讲述如下内容，时间响应及其组成；一阶系统响应；二阶系统响应；二阶系统响应的瞬态性能指标及计算；稳态性能指标（系统误差）分析计算；稳定的充分必要条件和稳定的判别方法；系统相对稳定性的概念和指标；系统稳定的充分必要条件；时域稳定性判别方法Routh判据；2.基本要求本部分的教学目的是使学生掌握时间响应概念及求法；掌握衡量时间响应性能的性能指标及求法；了解性能指标对系统的影响；掌握系统稳定的判别条件和判别方法。
《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。
《控制工程基础》教学大纲
《控制工程基础》教学大纲课程类别：专业教育课程课程名称：控制工程基础开课单位：机械工程学院课程编号：B03020302总学时：40 学分： 2.5适用专业：机械电子工程先修课程：高等数学、线性代数、大学物理、电工技术、电子技术基础一、课程在教学计划中地位和作用控制工程基础是机械电子工程专业的一门专业基础课程，也是后续专业课程的基础。
该课程主要是运用控制论的基本原理及基本思想方法，分析研究机械和机电工程中有关信息的传递、反馈及控制，研究机械和机电系统的动态特性，培养学生以动态的观点去看待机械系统。
要求学生掌握系统时频域建模及性能分析的相关知识，掌握系统稳定判定的方法，熟悉系统校正的方法。
培养学生具有初步设计、分析和校正系统的能力，培养学生应用控制工程基础理论知识并使用MATLAB软件分析、研究、解决复杂工程问题的能力。
为学生从事相关专业技术工作和科学研究工作提供必要的理论知识支撑。
二、课程目标1.通过本课程的学习，培养学生能利用控制系统的基本原理表述与解决工程问题，建立学生能在创建系统数学模型的基础上，对系统的性能进行分析、研究的能力；（支撑毕业要求1、2、4）2.能利用系统频率特性的基本知识，对系统进行辨识，培养学生掌握解决工程问题的程序与方法；（支撑毕业要求1、2）3.能够利用系统稳定的条件判断系统系统是否稳定，并能对不稳定的系统进行校正，培养学生能用理论知识进行工程问题规划与设计，适时体现创新意识；（支撑毕业要求1、2、3）4.能够有效利用MATLAB软件对控制工程实际问题进行模拟、分析与预测。
（支撑毕业要求5）三、课程内容及基本要求第一章绪论（2学时）1．熟悉控制系统得基本工作原理；2．了解控制系统的分类，熟练掌握控制系统的反馈工作原理及反馈控制系统基本构成；3．了解控制理论的研究对象及方法；4．理解控制系统的最基本要求。
第二章拉普拉氏变换（2学时）1．了解拉氏变换与拉氏反变换的定义；2．掌握典型时间函数的拉氏变换和拉氏变换定理；3．熟练掌握拉氏反变换的数学方法。
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。
机械电子工程教学大纲 机械工程控制基础A-2017
《机械工程控制基础A》课程教学大纲课程代码： 010131024课程英文名称：Fundamentals of Mechanical Control Engineering课程总学时：40 讲课：36 实验：4 上机：0适用专业：机械设计制造及其自动化机械电子工程大纲编写（修订）时间：2017.7一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标机械控制工程基础（A）是一门技术基础课，是跨“控制理论”和“机械工程”技术间的交叉学科，课程以控制论为理论基础，研究机械工程领域内广义系统动力学问题，是适应机电一体化的技术需要，针对机械对象的控制，重点结合经典控制理论形成的一门课程。
本课程涉及经典控制理论的主要内容及应用，更加突出机电控制的特点，内容密切结合工程实际。
通过课程的学习，学生应掌握经典控制理论的基本原理及观点，并能运用所学知识以动力学观点去研究和解决机电控制系统的分析与设计问题。
同时该课程也是测试技术、机电传动、现代控制理论等课程的先修课程。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.掌握经典控制理论的基本概念：系统、反馈、开环控制、闭环控制等，了解反馈控制系统的基本组成及基本要求。
2.掌握传递函数的定义及特点，能熟练地运用所学的知识（理论力学、电工学、机械原理等）建立机电系统的数学模型，能熟练运用已学过的数学知识（如复变函数等）完成数学模型（包括微分方程、传递函数、方框图等）之间的转换。
3.熟练掌握控制系统的时域分析方法，包括典型输入信号作用下的系统瞬态响应特点以及时域性能指标；熟练掌握系统响应的误差、稳态误差的概念，并能对系统的误差进行分析与计算。
4.熟练掌握控制系统的频域分析方法，包括幅频特性、相频特性等基本概念，掌握乃氏图和伯德图的画法，了解闭环频率特性的概念。
5.深刻理解线性系统稳定的概念及条件，掌握好Routh判据及Nyquist判据（包括对数判据）的内容，并能熟练利用上述判据判定线性系统的稳定性。
《机械工程控制基础》课程教学大纲
《机械工程控制基础》课程教学大纲机械工程控制基础课程教学大纲一.本课程性质.地位和任务性质机械工程控制基础是机电一体化专业本科段计划规定必考的一门专业基础课。
其目的在于使考生能以动态的观点而不是静态的观点去看待一个机械工程系统。
地位和任务其从信息的传递.转换和反馈角度来分析系统的动态行为；为采用控制的观点和思想方法解决生产过程中存在的问题以及为了使系统按预定的规律运动，达到预定的技术指标，实现最佳控制打下基础；也为后续课程以及从事机电一体化系统设计打下理论基础。
二.课程教学的基本要求1.深刻理解并熟练掌握采用集中参数法建立机.电系统的数学模型；拉普拉斯变换在工程中的应用；传递函数与方块图的求得.简化和演算等。
2.深刻理解闻熟练掌握典型系统（特别是一阶系统）的时域和频域特性。
3.掌握判别线性系统稳定性的基本概念和常用判据的基本方法，并能判别系统的稳定性。
4.了解系统识别的基本原理及相应的方法。
5.掌握线性系统性能指标以及相应的系统综合校正的方法。
三.本课程与其他课程的关系学习本课程之前考生应具有一定的数学.力学和电工学基础，同时应具有一定的机械工程基础知识，以便使考生顺利掌握机械工程教学模型的建立以信相应的运算。
四.教学实数分配表适用专业章节序号章节名称课堂讲授其它（练习）小计机电一体化专业一绪论122 二拉普拉斯变换的数学方法6 三系统的数学模型6 四系统的瞬态响应与误差分析6 五系统的频率特性6 六系统的稳定性5 七机械工程控制系统的校正与设计4 合计342256五.大纲内容第1章绪论一.教学目的通过本章学习了解机械控制工程的基本概念，它的研究对象及任务。
了解系统的信息传递.反馈和反馈控制的概念及控制系统的分类。
本章中介绍的一些技术上的名词术语.定义等以后章节会经常用到需要熟记。
二. 教学内容1.机械工程控制的基本含义2. 机械工程系统中信息传递.反馈以信反馈控制的概念3. 本课程特点及内容简介三.教学重点1.机械工程控制的基本含义。
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。
机械工程专业教学大纲 机电传动控制课程设计大纲-2017
《机电传动控制课程设计》教学大纲(Syllabus of Eectromechanical driving controlCurriculum design )课程编号：010151032 周/学分：1周/2学分一、大纲使用说明本大纲根据机械电子工程专业、机械设计制造及自动化专业2017版教学计划制订。
（一）适用专业机械电子工程、机械设计制造及自动化（二）课程设计性质必修（三）主要先修课程和后续课程1、先修课程：机电传动控制2、后续课程：机床计算机控制技术，专业选修课、毕业设计二、课程设计目的及基本要求课程设计的目的：培养学生的工程理念和工程意识，使学生能针对实际工程问题的的控制要求，用PLC完成选型、接线、程序设计、程序输入、程序模拟调试的全过程。
让学生得到工程训练和实际动手能力的训练，是学生对所学知识的全面总结和综合应用。
可以培养学生“对问题的分析能力”和“对问题的综合解决能力”。
不仅可使学生在编程能力方面得到训练，而且会使学生在想象力和创造力方面得到提高。
课程设计的基本要求：掌握PLC控制的基本原理，能够针对实际工程问题的控制要求，进行主电路设计、控制电路设计、程序设计并模拟调试，最后完成设计说明书的编写。
三、课程设计内容及安排机电传动控制课程设计主要是采用PLC对应用项目的设计与调试能力的综合锻炼,整个课程设计分为以下几个阶段进行：开题、PLC控制系统设计、梯形图模拟调试、撰写设计说明书、答辩与验收。
1．开题:题目可来自教师指定的参考题目,也可自由选题。
2．PLC控制系统设计:PLC控制系统设计的任务是对分析控制要求,画出端子分配图、设计顺序功能图和梯形图。
3．梯形图模拟调试:用仿真软件在电脑上模拟完成。
4．撰写设计说明书:按照要求的格式完成设计说明书。
5. 答辩与验收:通过答辩的形式对所设计的程序功能进行评价与验收。
具体安排如下：1．采用“提前布置题目，学生分散进行，老师定期指导答疑，专用周集中调试、答辩”的方式进行。
《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。
《工程控制基础》课程教学大纲
《工程控制基础》课程教学大纲一、课程名称中文名称：工程控制基础英文名称：Foundation of Project Control二、课程编码及性质课程编码：0820943课程性质：专业核心课，必修课三、学时与学分总学时：32学分：2.0四、先修课程复变函数、积分变换、电路理论、模拟电子技术五、授课对象机械类各专业六、课程教学目的本课程侧重原理，其内容密切结合工程实际，是一门专业基础课。
它以控制论为理论基础，研究机械工程中广义系统的动力学问题；同时，它又是一种方法论。
学习本课程的目的在于：1. 培养学生以动力学的观点（而不是以静态观点）去分析机械工程系统的能力；2. 掌握从整体和系统的角度，分析的信息之传递、转换和反馈等角度来分析系统的动态行为的方法；3. 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。
这包括两个方面：①对机电系统中存在的问题能够以控制论的观点和思维方法进行科学分析，以找出问题的本质和有效的解决方法；②如何控制一个机电系统，使之按预定的规律运动，以达到预定的技术经济指标，为实现最佳控制打下基础。
4. 熟练掌握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。
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。
表1 课程目标对毕业要求的支撑关系七、教学重点与难点：教学重点：1）本课程以控制理论作为基础，本课程以讲述机械工程中的控制方法为重点；2）在全面了解与掌握控制原理和控制方法论的基础上，着重讲解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；3）课程详细介绍典型系统的时域和频域特性，判别线性系统稳定性的基本概念和常用判据；4）学习掌握线性系统的性能指标、系统的综合与校正的常用方法，帮助学生对系统辩识问题应建立基本概念；5）重点学习的章节内容包括：第2章“系统的数学模型”（6学时）、第3章“时间响应与误差分析”（6学时）、第4章“系统的频率特性分析”（6学时）、第5章“系统的稳定性”（6学时）、第6章“系统的性能分析与校正”（4学时）。
(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。
机械电子工程教学大纲 机电传动控制实验教学大纲(2017)
机电传动控制课程实验教学大纲大纲制定（修订）时间： 2017年7月课程名称：机电传动控制课程编码： 010131020课程类别：专业基础课课程性质：必修适用专业：机械设计制造及自动化机械电子工程课程总学时：40实验（上机）计划学时：8开课单位：机械工程学院一、大纲编写依据1.机械设计制造及自动化2017版教学计划、机械电子工程2017版教学计划；2.机械设计制造及自动化、机械电子工程专业《机电传动控制》理论教学大纲对实验环节的要求；3.近年来《机电传动控制》实验教学经验。
二、实验课程地位及相关课程的联系1.《机械电子工程》是机械设计制造及自动化、机械电子工程重要的专业基础课程；2.本实验项目是《机电传动控制》课程综合知识的运用；3.本实验是一门实践性很强的课程，在机电行业里应用非常广泛，通过实验，不仅巩固学生在课堂上所学的知识，加深对机电传动控制的理解，更重要的是通过实验题目，提高学生的动手能力，增强学生就业的竞争力；4.本实验为后续的《机电传动控制课程设计》和毕业设计等课程有指导意义。
三、本课程实验目的和任务1.掌握机电传动控制系统中固定程序的继电器-接触器控制和可编程序的PLC控制的基本原理、分析方法、设计方法及两者的关系。
具备一定的控制电路的分析能力与设计能力；2.继电器—接触器基本控制环节实验，要求学生加深对元件的外观、动作原理和基本控制环节的工作原理和工作过程的认识，要求学生能够按照原理图自行连线运行；PLC 实验要求学生了解S7-200 PLC的外特性，掌握MicroWIN软件的使用方法、以及I/O口与控制对象的连接和调试方法。
培养学生的动手能力、知识综合能力、创新能力。
提高学生对系统、工程、项目的认识，同时提高学生设计系统、完成工程项目的能力；3.通过综合性、设计性实验训练，使学生掌握继电器—接触器控制电路的接线方法；掌握PLC梯形图的输入、编译、下载和运行监控方法以及I/O口与控制对象的连接和调试方法；掌握工程项目的模拟调试方法。
(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。
机械电子工程教学大纲 机械设计A2-2017
《机械设计A2》课程教学大纲课程代码：010111012课程英文名称：Machine Design （A2）课程总学时：48 讲课：48 实验：0 上机：0适用专业：机械设计制造及其自动化机械电子工程车辆工程交通运输能源与动力工程装甲车辆工程等大纲编写（修订）时间：2017.7一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标机械设计A2课程是高等工业学校机械类各专业开设的一门培养学生具有机械设计能力的主干技术基础课，主要讲授机械设计基本知识、基本理论和基本方法，在机械类专业培养计划中，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，通过设计训练，着重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．掌握通用机械零件的设计原理、方法和机械设计的一般规律，具有设计一般机械的初步能力；2．树立正确的设计思想，了解国家当前的有关技术经济政策；3．具有运用标准、规范、手册、图册等有关技术的能力；4．了解典型机械零件的实验方法，获得实验技能的基本训练；5．了解机械设计的新发展。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求1．基本知识：掌握机械设计一般知识，机械的主要类型、性能、结构特点、应用、材料、标准等。
2．基本理论和方法：掌握机械设计的基本原则，机械零件的工作原理、简化的物理模型与数学模型、受力分析、应力分析、失效分析等，机械零件工作能力计算准则（体积强度与表面强度，静强度与疲劳强度，刚度与柔度，摩擦、磨损与润滑，寿命与可靠性，以及热平衡、冲击、稳定性等），计算载荷，条件性计算，等强度计算，当量法或等效转化法，试算法等，改善载荷和应力的分布不均匀性，提高零件疲劳强度，降低或增强摩擦，改善局部品质，提高零部件工艺性的途径和方法，以及预应力、变形协调原则等在设计中的应用。
3．基本技能:掌握设计计算、结构设计，实验技能，编制技术文件技能等。
（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；注意培养学生提高利用标准、规范及手册等技术资料的能力。
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《机械工程控制基础A》课程教学大纲课程代码： 010131024课程英文名称：Fundamentals of Mechanical Control Engineering课程总学时：40 讲课：36 实验：4 上机：0适用专业：机械设计制造及其自动化机械电子工程大纲编写（修订）时间：2017.7一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标机械控制工程基础（A）是一门技术基础课，是跨“控制理论”和“机械工程”技术间的交叉学科，课程以控制论为理论基础，研究机械工程领域内广义系统动力学问题，是适应机电一体化的技术需要，针对机械对象的控制，重点结合经典控制理论形成的一门课程。
本课程涉及经典控制理论的主要内容及应用，更加突出机电控制的特点，内容密切结合工程实际。
通过课程的学习，学生应掌握经典控制理论的基本原理及观点，并能运用所学知识以动力学观点去研究和解决机电控制系统的分析与设计问题。
同时该课程也是测试技术、机电传动、现代控制理论等课程的先修课程。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.掌握经典控制理论的基本概念：系统、反馈、开环控制、闭环控制等，了解反馈控制系统的基本组成及基本要求。
2.掌握传递函数的定义及特点，能熟练地运用所学的知识（理论力学、电工学、机械原理等）建立机电系统的数学模型，能熟练运用已学过的数学知识（如复变函数等）完成数学模型（包括微分方程、传递函数、方框图等）之间的转换。
3.熟练掌握控制系统的时域分析方法，包括典型输入信号作用下的系统瞬态响应特点以及时域性能指标；熟练掌握系统响应的误差、稳态误差的概念，并能对系统的误差进行分析与计算。
4.熟练掌握控制系统的频域分析方法，包括幅频特性、相频特性等基本概念，掌握乃氏图和伯德图的画法，了解闭环频率特性的概念。
5.深刻理解线性系统稳定的概念及条件，掌握好Routh判据及Nyquist判据（包括对数判据）的内容，并能熟练利用上述判据判定线性系统的稳定性。
深刻理解系统相对稳定性的含义及相对稳定性指标的表示及计算。
6.了解机电控制系统常用的组成，了解系统校正的概念以及控制器设计的基本方法。
（三）实施说明教法方法建议采用传统板书与多媒体教学相结合的方式。
根据具体情况可以增加大作业，大作业的成绩按比例计入总分。
绪论部分为非重点内容，主要介绍机械工程控制论研究的对象及任务，系统的分析、组成及对系统基本要求。
结合实例讲解控制理论中基本概念：系统、反馈及反馈控制。
控制系统的动态数学模型部分是课程的基础。
重点讲解传递函数的概念及特点、典型环节传递函数的形式及各参数的物理含义；系统开环、闭环传递函数和干扰作用下传递函数的求法；方块图的概念及运用方块图简化运算法则对系统方块图进行简化运算求系统传递函数的方法。
对信号流图的绘制，利用梅逊公式求取系统传递函数的方法，物理系统函数方块图的绘制等做一般性介绍。
系统时间响应分析部分是重点内容，结合一、二阶系统在典型输入信号作用下的响应函数及响应曲线，重点讲解瞬态特性、瞬态响应指标的概念、计算公式、瞬态响应指标与系统结构参数的关系。
简单介绍高阶系统时间响应的求法。
系统的频率特性也是重点内容，在讲清频率特性的概念、求法及与传递函数关系的基础上，着重讲解典型环节Nyquist图和Bode图的形状及特点，系统开环频率特性Nyquist图及Bode图的绘制方法，最小相位系统的概念及如何利用Bode图估算最小相位系统传递函数。
对闭环频率特性的概念、求法做一般性讲解。
系统稳定性的内容十分重要，在讲清稳定性的概念和稳定条件的基础上，重点讲解Routh判据、Nyquist判据和对数判据的内容及如何运用判据判定线性系统的稳定性；系统的相对稳定性及其描述相对稳定性的两个指标：相位裕度、幅值裕度的概念及计算。
对上述内容，应通过实例进行讲清、讲明，以使同学们很好掌握。
系统响应的误差和稳态误差反映了系统的稳态性能，该部分重点讲解误差与稳态误差的概念，稳态误差的计算方法及如何对系统的误差进行分析。
系统的性能分析与校正部分属于系统设计的内容，主要介绍时域性能指标与频域性能指标的关系，校正的概念及校正的方式。
重点讲解串联校正环节传递函数的形式及特性，并结合实例详细讨论利用Bode图进行串联校正的步骤及特点。
对反馈校正做一般性介绍。
（四）对先修课的要求高等数学、积分变换、理论力学、机械原理、电工电子学等。
（五）对习题课、实践环节的要求1．每部分内容均安排习题及思考题。
通过作业使学生能够对学习的内容真正做到消化理解，以提高学生分析和解决问题的能力。
2. 由于学时有限，建议习题课安排在课外进行。
3. 开设实验课，通过实验使学生深入理解控制系统性能测试的基本方法，控制系统的基本组成，实际物理系统中控制算法的应用与实现。
实验课作为一种辅助教学手段可以增加学生的感性认识，提高教学效果。
4. 实验总学时为4学时，实验内容分别为二阶系统的模拟及阶跃响应分析、液压伺服系统的压力和位置闭环控制。
（六）课程考核方式1.考核方式：考试，采用闭卷或半闭卷考试的形式。
2.考核目标：重点考核学生对基本概念、基本方法的理解与应用能力，3.成绩构成：本课程的总成绩主要由三部分组成：平时成绩（包括作业情况、出勤情况等），实验成绩，期末考试成绩。
各部分成绩按照一定权重计入总评成绩。
总评成绩满分为100分。
平时成绩由任课教师视具体情况按百分制给出；实验成绩由实验老师参照相关规定按百分制给出，实验无成绩或实验不及格，取消期末考试资格，总成绩直接以不及格计。
实验成绩占总评成绩的10%，平时成绩占总评成绩的10或20%，期末考试成绩占总评成绩的80%或70%。
（七）参考书目《控制工程基础》（第二版），董景新等编著，清华大学出版社，2003《机械控制工程基础》(第五版), 杨树子等编著，华中理工大学出版社, 2005《现代控制工程》（第三版），卢伯英等译，电子工业出版社，2000二、中文摘要本课程是一门技术基础课。
重点涉及经典控制理论的主要内容及应用，更加突出机电控制的特点，内容密切结合工程实际。
通过课程的学习，学生应掌握经典控制理论的基本原理及观点，并能运用所学知识以动力学观点去研究和解决机电控制系统的分析与设计问题。
同时该课程也是测试技术、机电传动、现代控制理论等课程的先修课程。
三、课程学时分配表四、教学内容及基本要求第1部分绪论总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0具体内容:1）控制理论在机械制造领域中的应用；2）自动控制系统的基本概念；3）系统的分类及组成；4）本课程的特点及学习方法。
重点:控制系统的基本概念、系统的组成及对系统的基本要求。
第2部分控制系统的动态数学模型总学时(单位：学时):8 讲课8 实验:0 上机:0第2.1部分系统数学模型的建立（讲课4学时）具体内容:1）系统数学模型的建立方法；2）（复习）拉氏变换与拉氏反变换；3）控制系统微分方程的列写及线性化；4）线性系统的性质。
重点:线性系统微分方程的列写。
难点:系统微分方程的列写。
第2.2部分传递函数（讲课4学时）具体内容：1）传递函数的定义与性质；2）典型环节的传递函数；3）系统的开环与闭环传递函数；4）系统函数方块图及其简化；5）系统信号流图及梅逊公式；6）物理系统函数方块图的绘制。
重点:典型环节的传递函数，系统函数方块图的简化及传递函数的求取，物理系统函数方块图的绘制。
难点:系统函数方块图的简化、物理系统函数方块图的绘制。
习题:列写机械系统、电网络微分方程并求传递函数，系统方块图简化运算及求传递函数。
第3部分系统的时间响应分析总学时(单位：学时):8 讲课:6 实验:2 上机:0第3.1部分一阶、二阶系统的时间响应（讲课4学时）具体内容:1）时间响应及典型输入信号；2）一、二阶系统典型输入信号下的响应。
重点：一、二阶系统的时间响应（函数及曲线）。
第3.2部分二阶系统性能指标（讲课2学时）1）二阶系统瞬态响应的指标；2）二阶系统计算举例。
重点:二阶系统瞬态响应指标。
难点:二阶系统的瞬态响应指标与系统参数的关系。
习题:典型输入信号下一阶、二阶系统时间响应的求取及其瞬态性能指标的计算。
实验:一、二阶系统时间响应分析（2学时）。
第4部分控制系统的频率特性总学时(单位：学时):10 讲课:10 实验:0 上机:0第4.1部分极坐标图（讲课4学时）具体内容:1）控制系统频率特性的基本概念及求法；2）典型环节频率特性的极坐标图(Nyquist图)；3）系统开环频率特性的极坐标图(Nyquist图)的绘制及特点。
重点:系统频率特性极坐标图(Nyquist图)的绘制和特点。
难点:系统频率特性极坐标图(Nyquist图)的绘制。
第4.2部分对数坐标图（讲课4学时）具体内容:1）对数坐标图(Bode图)的形状及特点；2）对数坐标图(Bode图)的绘制和特点；3）最小相位系统的概念。
重点:对数坐标图(Bode图)的绘制和特点。
难点:频率特性Bode图的绘制。
第4.3部分由频率特性曲线求系统的传递函数（讲课2学时）具体内容:1）利用Bode图估算最小相位系统的传递函数；2）控制系统的闭环频率特性；重点:利用Bode图估算最小相位系统的传递函数。
难点:利用Bode图估算最小相位系统的传递函数。
习题:系统谐波输入下稳态输出的求取，系统Nyquist图和Bode图的绘制，根据系统Bode图求最小相位传递函数。
第5部分控制系统的稳定性总学时(单位：学时):6 讲课:6 实验:0 上机:0第5.1部分代数稳定性判据（讲课2学时）具体内容:1）系统稳定性的概念及稳定的条件；2）劳斯稳定判据。
重点:劳斯稳定性判据。
第5.2部分乃奎斯特稳定性判据（讲课2学时）具体内容：1）映射定理（或幅角原理）；2）乃奎斯特稳定性判据的内容与应用。
重点:乃奎斯特稳定判据的内容及应用。
难点:乃奎斯特稳定判据判定线性系统的稳定性。
第5.3部分对数判据（讲课2学时）具体内容：1)对数判据的内容及应用；2)系统的相对稳定性概念；3)幅值裕度和相位裕度的计算。
重点:对数判据的内容及应用，幅值裕度和相位裕度的计算。
难点:对数判据判定线性系统的稳定性，幅值裕度和相位裕度的计算。
习题:利用Routh判据、乃奎斯特判据和伯德判据判定线性系统的稳定性，计算相对稳定性指标，相位裕度和幅值裕度。
第6部分控制系统的误差分析和计算总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0具体内容:1）误差及稳态误差的概念；2）静态误差系数及稳态误差的计算。
重点:误差的概念及稳态误差的计算。
难点:干扰作用下稳态误差的计算。
习题:稳态误差的计算。
第7部分控制系统的性能分析与校正总学时(单位：学时):4 讲课:2 实验:2 上机:0第7.1部分控制系统的性能分析与校正（讲课2学时）具体内容:1）系统校正的概念及分类；2）系统的串联校正与反馈校正。