系统仿真技术教学大纲+考试大纲

《系统仿真技术》教学大纲

课程编号：176201

课程名称：系统仿真技术

学时/学分：64/4

先修课程：自动控制原理、线性代数

适用专业：自动化

开课系或教研室：机电工程系

一、课程性质与任务

1．课程性质：本课程是自动化专业的专业方向课。通过本课程的教学和实践，培养学生掌握用计算机仿真控制系统的基本方法，使学生能够熟练应用仿真技术分析控制系统，为今后从事自动控制系统的分析、设计打下基础。

2．课程任务：系统地讲授计算机仿真的基本原理、方法，讲授仿真软件的使用方法，具体解决仿真技术在自动控制系统中的应用。具体要求为：了解自动控制系统仿真概述、熟悉控制系统计算机数字仿真、掌握MA TLAB语言的基础知识、熟悉控制系统数学模型及其转换、掌握Simulink仿真软件、掌握自动控制系统的计算机分析和设计。

二、课程教学基本要求

共64学时，一个学期进行。

三、课程教学内容

（一）自动控制系统仿真概述

1. 自动控制系统简介

2. 自动控制系统仿真的基本概念

3. 仿真技术在控制系统设计中的应用及其重要意义

4. MA TLAB语言及其在控制系统设计中的应用

（二）控制系统计算机数字仿真基础

※1. 连续系统数值积分方法

2. 控制系统的结构及其描述

3. 控制系统的建模

（三）MATLAB语言的基础知识

1. MA TLAB的安装和启动

2. MA TLAB 7.x 的启动

3. MA TLAB基础知识

4. 矩阵的运算

※5. 流程控制结构

6. m文件

※7. MATLAB绘图功能

※8. MATLAB的应用

（四）控制系统数学模型及其转换

1. 控制系统类型

※2. 控制系统常用的数学模型

※3. 系统数学模型的转换

4. 控制系统模型的连接

5. 系统模型的实现

（五）Simulink在系统仿真中的应用

1. Simulink建模的基础知识

※2. Simulink建模与仿真

3. 子系统与模块封装技术

4. S函数及其应用

（六）自动控制系统计算机辅助分析

1. 自动控制系统的稳定性分析

※2. 控制系统时域分析

※3. 控制系统频域分析

※4. 根轨迹分析法

（七）自动控制系统计算机辅助设计

1. 概述

※2. 超前校正、滞后校正以及滞后-超前校正的伯德图设计※3. PID控制器设计

4. 基于状态空间模型的控制器设计方法

（八）电力系统工具箱及其应用实例

1. SimPowerSystem模块简介

2. 使用电力系统工具箱进行仿真的实例

五、教材及参考书

教材：《自动控制系统计算机仿真》主编：张晓江等

出版社：机械工业出版社 2011.06 参考书：《控制系统计算机辅助设计（MATLAB语言与应用）》

主编：薛定宇

出版社：清华大学出版社

执笔：甲乙

审定：日期

系统仿真技术课程考试大纲

说明：1、如果课程采用平时分阶段考试、期中与期末结合考试或采用多种方法组成的综合性考试，需在备注栏内写明各部分考试所占分数的合成比例与方法。

2、本表一式两份，随试卷归档、教师所在系（院、部）各一份。