《自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)》課程說(shuō)課課件

自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)課程說(shuō)課

電氣與汽車(chē)工程學(xué)院

謝聰

2015.9自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)課程說(shuō)課電氣與汽車(chē)工程學(xué)院謝聰AddYourTextinhereAddYourTextinhereAddYourTextinhereAddYourTextinhereAddYourTextinhere

《自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)》課程說(shuō)課

一、課程標(biāo)準(zhǔn)二、教學(xué)資源三、教學(xué)方法與手段四、學(xué)情與學(xué)法指導(dǎo)五、教學(xué)程序設(shè)計(jì)六、課程特色與建設(shè)思路AddYourTextinhereAddYour2本專(zhuān)業(yè)是培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展，掌握電氣自動(dòng)化技術(shù)理論和實(shí)踐知識(shí)，具備較強(qiáng)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐技能和實(shí)際工作能力，能從事電氣控制設(shè)備及系統(tǒng)安裝、調(diào)試、維護(hù)、設(shè)計(jì)及管理的具有良好職業(yè)道德和職業(yè)發(fā)展?jié)撃艿母咚刭|(zhì)技術(shù)技能型人才。1.人才培養(yǎng)目標(biāo)一、課程標(biāo)準(zhǔn)本專(zhuān)業(yè)是培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展，掌握電氣自動(dòng)化3就業(yè)崗位電氣設(shè)備安裝與維修配電設(shè)備運(yùn)行管理電氣產(chǎn)品的售后服務(wù)電氣工程設(shè)計(jì)電氣產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)

就業(yè)崗位電氣設(shè)備安裝與維修4課程體系模擬電子技術(shù)應(yīng)用電路分析數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用工程數(shù)學(xué)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)毛澤東思想工程制圖基礎(chǔ)電氣制圖CAD傳感器與檢測(cè)技術(shù)思想道德修養(yǎng)形勢(shì)與政策大學(xué)生就業(yè)與創(chuàng)業(yè)電力電子技術(shù)軍事理論計(jì)算機(jī)信息技術(shù)機(jī)器人概論工廠供電變頻器技術(shù)與應(yīng)用電機(jī)與拖動(dòng)CAD與EDA過(guò)程控制儀表測(cè)量液壓與氣動(dòng)技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)人機(jī)界面高級(jí)編程語(yǔ)言應(yīng)用物理基礎(chǔ)高等數(shù)學(xué)英語(yǔ)ⅠⅡⅢ體育ⅠⅡ工廠電氣控制設(shè)備自動(dòng)控制原理系統(tǒng)PLC原理及應(yīng)用單片機(jī)原理及應(yīng)用

專(zhuān)業(yè)選修課職業(yè)基礎(chǔ)課職業(yè)技術(shù)課公共基礎(chǔ)課課程體系模擬電子技術(shù)應(yīng)用電路分析數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用工程數(shù)學(xué)C語(yǔ)5《自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)》是電氣自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)業(yè)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)的職業(yè)技術(shù)課程之一，理論性和系統(tǒng)性很強(qiáng)，不僅在專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置中起主導(dǎo)作用，而且也是工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)的核心課程。一、課程標(biāo)準(zhǔn)2.課程定位一、課程標(biāo)準(zhǔn)2.課程定位6自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課程基礎(chǔ)理論課程內(nèi)容

基本概念系統(tǒng)建模系統(tǒng)分析系統(tǒng)校正企業(yè)中的應(yīng)用機(jī)電控制過(guò)程控制運(yùn)動(dòng)控制智能控制一、課程標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課程基礎(chǔ)理論課程內(nèi)容企業(yè)中的應(yīng)用7教學(xué)計(jì)劃課程安排表職業(yè)基礎(chǔ)課1140004工程數(shù)學(xué)2.54040

2

2.5

2070004C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)3.5563818

2

3.5

必3021115電路分析4.57260121

4.5

4021116模擬電子技術(shù)應(yīng)用4.57260122

4.5

5021117數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用4.57260122

4.5

修

小計(jì)

19.531225854

4.515

職業(yè)技術(shù)課10210341自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)46454103

3

2021119PLC原理應(yīng)用34836124

3必3021120單片機(jī)原理及應(yīng)用34836124

3修40210171工廠電氣控制設(shè)備3484084

3

小計(jì)

1320816642

39

教學(xué)計(jì)劃課程安排表職業(yè)1140004工程數(shù)學(xué)2.540408自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)電路分析數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)過(guò)程控制及自動(dòng)化儀表電機(jī)調(diào)速控制工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)電氣設(shè)備維修配電設(shè)備管理電氣工程設(shè)計(jì)電氣產(chǎn)品開(kāi)發(fā)核心工作崗位與前導(dǎo)后續(xù)課程的關(guān)系：一、課程標(biāo)準(zhǔn)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)大學(xué)物理高等數(shù)學(xué)自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)電路分析數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)過(guò)程9以職業(yè)能力培養(yǎng)為重點(diǎn)，以工作過(guò)程為導(dǎo)向?qū)W生教師企業(yè)學(xué)生教師企業(yè)·知識(shí)掌握·技能實(shí)踐·傳授知識(shí)·承擔(dān)項(xiàng)目·加強(qiáng)合作·提供實(shí)踐機(jī)會(huì)一、課程標(biāo)準(zhǔn)3.課程設(shè)計(jì)理念與思路以職業(yè)能力培養(yǎng)為重點(diǎn)，以工作過(guò)程為導(dǎo)向?qū)W生教師企業(yè)學(xué)生教師企10

從事電氣工程的技術(shù)人員掌握自動(dòng)控制理論是十分必要的。本課程具有科學(xué)方法論的鮮明特點(diǎn)，研究的問(wèn)題帶有普遍性，對(duì)工程實(shí)踐具有重要的指導(dǎo)意義。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生會(huì)提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。根據(jù)教學(xué)大綱的要求以及學(xué)生現(xiàn)有的實(shí)際水平，從知識(shí)、能力和素質(zhì)三個(gè)層面上，從專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃的全局出發(fā)，制定本課程的教學(xué)目標(biāo)。4.課程目標(biāo)一、課程標(biāo)準(zhǔn)從事電氣工程的技術(shù)人員掌握自動(dòng)控制理論是十分必11教學(xué)內(nèi)容以反饋控制理論為核心突出控制理論的基本概念，理論和方法。引導(dǎo)學(xué)生掌握理論的基本知識(shí)和分析問(wèn)題的方法。能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)培養(yǎng)邏輯思維、歸納、概括能力。自覺(jué)運(yùn)用反饋原理和系統(tǒng)的觀念分析和解決工程實(shí)際中的相關(guān)問(wèn)題。充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度。培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)。提高學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。知識(shí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)一、課程標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)內(nèi)容以反饋控制理論為核心突出控制理論的基本概念，理論和方12自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)時(shí)域分析頻域分析系統(tǒng)性能分析系統(tǒng)建模系統(tǒng)校正自動(dòng)控制基本概述拉氏變換及反變換一、課程標(biāo)準(zhǔn)5.教學(xué)內(nèi)容選取自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)時(shí)域分析頻域系統(tǒng)性能13學(xué)習(xí)情境學(xué)時(shí)分配學(xué)時(shí)講授實(shí)驗(yàn)自動(dòng)控制系統(tǒng)概述660拉氏變換及其應(yīng)用440自動(dòng)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型12102分析自動(dòng)控制系統(tǒng)性能常用的方法14122自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能分析18144自動(dòng)控制系統(tǒng)的校正1082總計(jì)645410自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)課程實(shí)習(xí)1周學(xué)習(xí)情境學(xué)時(shí)分配學(xué)時(shí)講授實(shí)驗(yàn)自動(dòng)控制系統(tǒng)概述660拉氏變換及14

課程重點(diǎn)：1、系統(tǒng)微分方程、傳遞函數(shù)的建立，框圖的等效變換。2、一階、二階系統(tǒng)階躍響應(yīng)。3、奈氏圖，伯德圖的繪制。4、系統(tǒng)的性能分析。5、系統(tǒng)的校正。教學(xué)難點(diǎn)：1、微分方程的建立。系統(tǒng)框圖的等效變換。2、線性系統(tǒng)性能指標(biāo)的計(jì)算。3、奈氏圖的繪制，奈氏判據(jù)。4伯德圖的繪制。5、系統(tǒng)串聯(lián)PID校正環(huán)節(jié)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。

解決方案1、采用啟發(fā)式教學(xué)方法，難點(diǎn)內(nèi)容，多舉實(shí)例，精講細(xì)練。2、借組多媒體輔助教學(xué)，改變教學(xué)表現(xiàn)形式。抽象變形象。3、充分利用MATLAB仿真軟件。一、課程標(biāo)準(zhǔn)6.課程重難點(diǎn)課程重點(diǎn)：1、系統(tǒng)微分方程、傳遞函數(shù)的建立，框圖的等效變15AddYourTextinhereAddYourTextinhereAddYourTextinhereAddYourTextinhereAddYourTextinhere

《自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)》課程說(shuō)課

一、課程標(biāo)準(zhǔn)二、教學(xué)資源三、教學(xué)方法與手段四、學(xué)情與學(xué)法指導(dǎo)五、教學(xué)程序設(shè)計(jì)六、課程特色與建設(shè)思路AddYourTextinhereAddYour16序號(hào)姓名性別專(zhuān)業(yè)技術(shù)職務(wù)職業(yè)資格備注1張平男副教授高級(jí)技師2于標(biāo)男副教授高級(jí)技師3陳劍橋男副教授高級(jí)技師4謝聰男工程師高級(jí)技師二、教學(xué)資源1.教學(xué)團(tuán)隊(duì)序號(hào)姓名性別專(zhuān)業(yè)技術(shù)職務(wù)職業(yè)資格備注1張平男副教授高級(jí)技師217選用理由：精品教材，理論聯(lián)系實(shí)際、分析細(xì)致、通俗易懂和切合實(shí)用。2.教材和教學(xué)參考資料二、教學(xué)資源選用理由：精品教材，理論聯(lián)系實(shí)際、分析細(xì)致、通俗易懂和切合實(shí)18

3.

參考資料

①《自動(dòng)控制系統(tǒng)—工作原理、性能分析與系統(tǒng)調(diào)試》.孔凡才主編.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003②《自動(dòng)控制原理》（第五版）.胡壽松.北京:科學(xué)出版社，2007③《自動(dòng)控制原理》（第二版）.陳鐵牛.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2015④《電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)—運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)》（第三版）.陳伯時(shí).北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2003二、教學(xué)資源3.參考資料①《自動(dòng)控制系統(tǒng)—工作原理、性能分析與19授課計(jì)劃

實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

課后習(xí)題解答

教學(xué)錄像

教學(xué)資源庫(kù)

試卷庫(kù)

課程標(biāo)準(zhǔn)

電子課件

課堂教案

實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)

實(shí)訓(xùn)報(bào)告

二、教學(xué)資源4.其他教學(xué)資料授課計(jì)劃

實(shí)驗(yàn)指201）http:///zdkz/5.網(wǎng)絡(luò)資源二、教學(xué)資源1）/zdkz212）/jpkc2005/03/index.asp二、教學(xué)資源5.網(wǎng)絡(luò)資源5.網(wǎng)絡(luò)資源2）/jpkc223）/ftp/二、教學(xué)資源5.網(wǎng)絡(luò)資源3）/ftp/二23自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)箱12套MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)室校內(nèi)實(shí)訓(xùn)設(shè)備與實(shí)訓(xùn)環(huán)境二、教學(xué)資源6.實(shí)踐教學(xué)條件自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)箱12套MATLAB校內(nèi)實(shí)訓(xùn)設(shè)備24THSSC-2型控制理論實(shí)驗(yàn)箱THSSC-2型控制理論實(shí)驗(yàn)箱25AddYourTextinhereAddYourTextinhereAddYourTextinhereAddYourTextinhereAddYourTextinhere

《自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)》課程說(shuō)課

一、課程標(biāo)準(zhǔn)二、教學(xué)資源三、教學(xué)方法與手段四、學(xué)情與學(xué)法指導(dǎo)五、教學(xué)程序設(shè)計(jì)六、課程特色與建設(shè)思路AddYourTextinhereAddYour26教學(xué)方法項(xiàng)目教學(xué)法

實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)法

板書(shū)與多媒體相結(jié)合案例討論法

講授分析法

任務(wù)驅(qū)動(dòng)法

三、教學(xué)方法與手段1.多種教學(xué)方法的應(yīng)用教學(xué)方法項(xiàng)目教學(xué)法實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)板書(shū)與多媒案例討論法講授任務(wù)27

舉例分析：板書(shū)與多媒體相結(jié)合

第二章、第三章系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模

大量的數(shù)學(xué)計(jì)算與公式推導(dǎo)，適宜使用板書(shū)教學(xué)。

舉例分析：板書(shū)與多媒體相結(jié)合

第二章、28舉例分析：板書(shū)與多媒體相結(jié)合第五章，第六章系統(tǒng)的分析與校正主要是系統(tǒng)的性能分析與校正前后的性能比較，用文字板書(shū)難以講清，這時(shí)用圖像，動(dòng)畫(huà)來(lái)描述一目了然。尤其是多媒體仿真實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果十分明顯。

PID校正前PID校正后（注意：時(shí)間軸為校正前的1/5)舉例分析：板書(shū)與多媒體相結(jié)合第五章，第六章29舉例分析：案例分析法本課程在第一章講閉環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成時(shí)，由于學(xué)生是第一次接觸自控系統(tǒng)，沒(méi)有物理模型的概念。在教學(xué)中，采用案例分析法，用兩個(gè)典型的閉環(huán)控制系統(tǒng)的例子，幫助初步建立起閉環(huán)控制系統(tǒng)的概念。然后再用歸納的思想推導(dǎo)出閉環(huán)系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)組成。

電爐箱恒溫控制系統(tǒng)水位控制系統(tǒng)舉例分析：案例分析法本課程在第一章講閉環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)30舉例分析：案例分析法電爐箱恒溫控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

水位控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖自動(dòng)閉環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖舉例分析：案例分析法水位控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)31①設(shè)計(jì)一個(gè)控制系統(tǒng)大項(xiàng)目貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程。①②③④②開(kāi)放學(xué)習(xí)情境，追求學(xué)習(xí)實(shí)效③多媒體技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)的充分應(yīng)用改革考核方式④2.教學(xué)模式的設(shè)計(jì)與創(chuàng)新三、教學(xué)方法與手段①設(shè)計(jì)一個(gè)控制系統(tǒng)大項(xiàng)目貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程。①②③④②開(kāi)放學(xué)習(xí)32平時(shí)考核（30%）·平時(shí)成績(jī)（10%）·實(shí)驗(yàn)成績(jī)（20%）期終考試（70%）

采用閉卷考試建立課程試題庫(kù)，試卷庫(kù)。3.課程考核與評(píng)價(jià)三、教學(xué)方法與手段平時(shí)考核（30%）期終考試（70%）3.課程考核與評(píng)33AddYourTextinhereAddYourTextinhereAddYourTextinhereAddYourTextinhereAddYourTextinhere

《自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)》課程說(shuō)課

一、課程標(biāo)準(zhǔn)二、教學(xué)資源三、教學(xué)方法與手段四、學(xué)情與學(xué)法指導(dǎo)五、教學(xué)程序設(shè)計(jì)六、課程特色與建設(shè)思路AddYourTextinhereAddYour34學(xué)生有一定的電氣理論知識(shí)基礎(chǔ)，但綜合知識(shí)水平比較低，數(shù)理基礎(chǔ)薄弱。熱情較高，思想活躍，實(shí)踐動(dòng)手能力較強(qiáng)，理論課程學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性有待提高。

1.學(xué)情分析四、學(xué)情與學(xué)法指導(dǎo)學(xué)生有一定的電氣理論知識(shí)基礎(chǔ)，但綜合知識(shí)水平比較低，數(shù)理基礎(chǔ)35教法教法＊采用仿真教學(xué)＊項(xiàng)目引導(dǎo)＊任務(wù)驅(qū)動(dòng)＊倡導(dǎo)以問(wèn)題為中心的教學(xué)方式規(guī)范操作總結(jié)匯報(bào)學(xué)法勤于實(shí)踐觀察思考小組討論勤于探究四、學(xué)情與學(xué)法指導(dǎo)2.教法與學(xué)法指導(dǎo)＊小班化教學(xué)＊學(xué)生探究為主＊教師講授為輔＊啟發(fā)式教學(xué)教法教法＊采用仿真教學(xué)規(guī)范操作總結(jié)匯報(bào)學(xué)法勤于實(shí)踐觀察思考小36AddYourTextinhereAddYourTextinhereAddYourTextinhereAddYourTextinhereAddYourTextinhere

《自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)》課程說(shuō)課

一、課程標(biāo)準(zhǔn)二、教學(xué)資源三、教學(xué)方法與手段四、學(xué)情與學(xué)法指導(dǎo)五、教學(xué)程序設(shè)計(jì)六、課程特色與建設(shè)思路AddYourTextinhereAddYour37授課之前布置任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生做好預(yù)習(xí)

授課之初明確目標(biāo)告誡學(xué)生認(rèn)真聽(tīng)講教學(xué)過(guò)程概念為先注重方法獲得知識(shí)師生互動(dòng)不可或缺解惑釋疑教學(xué)相長(zhǎng)舉例應(yīng)用加深理解教學(xué)內(nèi)容及時(shí)總結(jié)操作仿真實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證學(xué)習(xí)內(nèi)容，及時(shí)反饋修正。常規(guī)的課堂教學(xué)程序模式—五步一反饋五、教學(xué)程序設(shè)計(jì)授課之前師生互動(dòng)舉例應(yīng)用操作仿真實(shí)驗(yàn)，常規(guī)的課堂教學(xué)程序38以伯德判據(jù)為一個(gè)教學(xué)單元為例，設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程1.明確目標(biāo)任務(wù)

本節(jié)課的教學(xué)任務(wù)：（1）伯德判據(jù)的定義（2）伯德判據(jù)的適用條件什么是伯德判據(jù)？（3）相位穩(wěn)定裕量的定義（4）穿越頻率的計(jì)算（5）相位穩(wěn)定裕量的計(jì)算怎么用伯德判據(jù)？

（6）系統(tǒng)穩(wěn)定性的判斷（7）舉例與檢驗(yàn)以伯德判據(jù)為一個(gè)教學(xué)單元為例，設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程1.明確目標(biāo)任務(wù)39以伯德判據(jù)為一個(gè)教學(xué)單元為例，設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程2、講授伯德判據(jù)及相位裕量

對(duì)數(shù)頻率穩(wěn)定判據(jù)可表達(dá)為:

若系統(tǒng)開(kāi)環(huán)是穩(wěn)定的，則閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是：當(dāng)線過(guò)0dB線時(shí)，在-π線上方。a)奈氏判據(jù)b)對(duì)數(shù)頻率判據(jù)

以伯德判據(jù)為一個(gè)教學(xué)單元為例，設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程2、講授伯德判據(jù)及40以伯德判據(jù)為一個(gè)教學(xué)單元為例，設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程

相位穩(wěn)定裕量

可定義為

3、求取相位穩(wěn)定裕量

用圖像法求穿越頻率

4、判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性與穩(wěn)定程度以伯德判據(jù)為一個(gè)教學(xué)單元為例，設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程41以伯德判據(jù)為一個(gè)教學(xué)單元為例，設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程5、舉例分析如圖5-11所示的隨動(dòng)系統(tǒng)的相位穩(wěn)定裕量。

以伯德判據(jù)為一個(gè)教學(xué)單元為例，設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程5、舉例42以伯德判據(jù)為一個(gè)教學(xué)單元為例，設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程該系統(tǒng)的對(duì)數(shù)幅頻特性

：以伯德判據(jù)為一個(gè)教學(xué)單元為例，設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程該系統(tǒng)的對(duì)數(shù)幅頻特43以伯德判據(jù)為一個(gè)教學(xué)單元為例，設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程6、系統(tǒng)仿真檢驗(yàn)：所示的波形，系統(tǒng)為不穩(wěn)定的發(fā)散狀況。

所示的波形，系統(tǒng)為不穩(wěn)定的發(fā)散狀況。

以伯德判據(jù)為一個(gè)教學(xué)單元為例，設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程6、系統(tǒng)仿真檢驗(yàn)44AddYourTextinhereAddYourTextinhereAddYourTextinhereAddYourTextinhereAddYourTextinhere

《自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)》課程說(shuō)課

一、課程標(biāo)準(zhǔn)二、教學(xué)資源三、教學(xué)方法與手段四、學(xué)情與學(xué)法指導(dǎo)五、教學(xué)程序設(shè)計(jì)六、課程特色與建設(shè)思路AddYourTextinhereAddYour45采取啟發(fā)式的教學(xué)方法

2、采用多媒體輔助教學(xué)3、提高教師隊(duì)伍的專(zhuān)業(yè)水平4、將來(lái)的改革方向六、課程特色與建設(shè)思路采取啟發(fā)式的教學(xué)方法六、課程特色與建設(shè)思路46謝謝各位專(zhuān)家，歡迎批評(píng)指正！謝謝各位專(zhuān)家，自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)課程說(shuō)課

電氣與汽車(chē)工程學(xué)院

謝聰

2015.9自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)課程說(shuō)課電氣與汽車(chē)工程學(xué)院謝聰AddYourTextinhereAddYourTextinhereAddYourTextinhereAddYourTextinhereAddYourTextinhere

《自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)》課程說(shuō)課

一、課程標(biāo)準(zhǔn)二、教學(xué)資源三、教學(xué)方法與手段四、學(xué)情與學(xué)法指導(dǎo)五、教學(xué)程序設(shè)計(jì)六、課程特色與建設(shè)思路AddYourTextinhereAddYour49本專(zhuān)業(yè)是培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展，掌握電氣自動(dòng)化技術(shù)理論和實(shí)踐知識(shí)，具備較強(qiáng)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐技能和實(shí)際工作能力，能從事電氣控制設(shè)備及系統(tǒng)安裝、調(diào)試、維護(hù)、設(shè)計(jì)及管理的具有良好職業(yè)道德和職業(yè)發(fā)展?jié)撃艿母咚刭|(zhì)技術(shù)技能型人才。1.人才培養(yǎng)目標(biāo)一、課程標(biāo)準(zhǔn)本專(zhuān)業(yè)是培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展，掌握電氣自動(dòng)化50就業(yè)崗位電氣設(shè)備安裝與維修配電設(shè)備運(yùn)行管理電氣產(chǎn)品的售后服務(wù)電氣工程設(shè)計(jì)電氣產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)

就業(yè)崗位電氣設(shè)備安裝與維修51課程體系模擬電子技術(shù)應(yīng)用電路分析數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用工程數(shù)學(xué)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)毛澤東思想工程制圖基礎(chǔ)電氣制圖CAD傳感器與檢測(cè)技術(shù)思想道德修養(yǎng)形勢(shì)與政策大學(xué)生就業(yè)與創(chuàng)業(yè)電力電子技術(shù)軍事理論計(jì)算機(jī)信息技術(shù)機(jī)器人概論工廠供電變頻器技術(shù)與應(yīng)用電機(jī)與拖動(dòng)CAD與EDA過(guò)程控制儀表測(cè)量液壓與氣動(dòng)技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)人機(jī)界面高級(jí)編程語(yǔ)言應(yīng)用物理基礎(chǔ)高等數(shù)學(xué)英語(yǔ)ⅠⅡⅢ體育ⅠⅡ工廠電氣控制設(shè)備自動(dòng)控制原理系統(tǒng)PLC原理及應(yīng)用單片機(jī)原理及應(yīng)用

專(zhuān)業(yè)選修課職業(yè)基礎(chǔ)課職業(yè)技術(shù)課公共基礎(chǔ)課課程體系模擬電子技術(shù)應(yīng)用電路分析數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用工程數(shù)學(xué)C語(yǔ)52《自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)》是電氣自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)業(yè)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)的職業(yè)技術(shù)課程之一，理論性和系統(tǒng)性很強(qiáng)，不僅在專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置中起主導(dǎo)作用，而且也是工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)的核心課程。一、課程標(biāo)準(zhǔn)2.課程定位一、課程標(biāo)準(zhǔn)2.課程定位53自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課程基礎(chǔ)理論課程內(nèi)容

基本概念系統(tǒng)建模系統(tǒng)分析系統(tǒng)校正企業(yè)中的應(yīng)用機(jī)電控制過(guò)程控制運(yùn)動(dòng)控制智能控制一、課程標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課程基礎(chǔ)理論課程內(nèi)容企業(yè)中的應(yīng)用54教學(xué)計(jì)劃課程安排表職業(yè)基礎(chǔ)課1140004工程數(shù)學(xué)2.54040

2

2.5

2070004C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)3.5563818

2

3.5

必3021115電路分析4.57260121

4.5

4021116模擬電子技術(shù)應(yīng)用4.57260122

4.5

5021117數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用4.57260122

4.5

修

小計(jì)

19.531225854

4.515

職業(yè)技術(shù)課10210341自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)46454103

3

2021119PLC原理應(yīng)用34836124

3必3021120單片機(jī)原理及應(yīng)用34836124

3修40210171工廠電氣控制設(shè)備3484084

3

小計(jì)

1320816642

39

教學(xué)計(jì)劃課程安排表職業(yè)1140004工程數(shù)學(xué)2.5404055自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)電路分析數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)過(guò)程控制及自動(dòng)化儀表電機(jī)調(diào)速控制工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)電氣設(shè)備維修配電設(shè)備管理電氣工程設(shè)計(jì)電氣產(chǎn)品開(kāi)發(fā)核心工作崗位與前導(dǎo)后續(xù)課程的關(guān)系：一、課程標(biāo)準(zhǔn)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)大學(xué)物理高等數(shù)學(xué)自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)電路分析數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)過(guò)程56以職業(yè)能力培養(yǎng)為重點(diǎn)，以工作過(guò)程為導(dǎo)向?qū)W生教師企業(yè)學(xué)生教師企業(yè)·知識(shí)掌握·技能實(shí)踐·傳授知識(shí)·承擔(dān)項(xiàng)目·加強(qiáng)合作·提供實(shí)踐機(jī)會(huì)一、課程標(biāo)準(zhǔn)3.課程設(shè)計(jì)理念與思路以職業(yè)能力培養(yǎng)為重點(diǎn)，以工作過(guò)程為導(dǎo)向?qū)W生教師企業(yè)學(xué)生教師企57

從事電氣工程的技術(shù)人員掌握自動(dòng)控制理論是十分必要的。本課程具有科學(xué)方法論的鮮明特點(diǎn)，研究的問(wèn)題帶有普遍性，對(duì)工程實(shí)踐具有重要的指導(dǎo)意義。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生會(huì)提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。根據(jù)教學(xué)大綱的要求以及學(xué)生現(xiàn)有的實(shí)際水平，從知識(shí)、能力和素質(zhì)三個(gè)層面上，從專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃的全局出發(fā)，制定本課程的教學(xué)目標(biāo)。4.課程目標(biāo)一、課程標(biāo)準(zhǔn)從事電氣工程的技術(shù)人員掌握自動(dòng)控制理論是十分必58教學(xué)內(nèi)容以反饋控制理論為核心突出控制理論的基本概念，理論和方法。引導(dǎo)學(xué)生掌握理論的基本知識(shí)和分析問(wèn)題的方法。能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)培養(yǎng)邏輯思維、歸納、概括能力。自覺(jué)運(yùn)用反饋原理和系統(tǒng)的觀念分析和解決工程實(shí)際中的相關(guān)問(wèn)題。充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度。培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)。提高學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。知識(shí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)一、課程標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)內(nèi)容以反饋控制理論為核心突出控制理論的基本概念，理論和方59自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)時(shí)域分析頻域分析系統(tǒng)性能分析系統(tǒng)建模系統(tǒng)校正自動(dòng)控制基本概述拉氏變換及反變換一、課程標(biāo)準(zhǔn)5.教學(xué)內(nèi)容選取自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)時(shí)域分析頻域系統(tǒng)性能60學(xué)習(xí)情境學(xué)時(shí)分配學(xué)時(shí)講授實(shí)驗(yàn)自動(dòng)控制系統(tǒng)概述660拉氏變換及其應(yīng)用440自動(dòng)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型12102分析自動(dòng)控制系統(tǒng)性能常用的方法14122自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能分析18144自動(dòng)控制系統(tǒng)的校正1082總計(jì)645410自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)課程實(shí)習(xí)1周學(xué)習(xí)情境學(xué)時(shí)分配學(xué)時(shí)講授實(shí)驗(yàn)自動(dòng)控制系統(tǒng)概述660拉氏變換及61

課程重點(diǎn)：1、系統(tǒng)微分方程、傳遞函數(shù)的建立，框圖的等效變換。2、一階、二階系統(tǒng)階躍響應(yīng)。3、奈氏圖，伯德圖的繪制。4、系統(tǒng)的性能分析。5、系統(tǒng)的校正。教學(xué)難點(diǎn)：1、微分方程的建立。系統(tǒng)框圖的等效變換。2、線性系統(tǒng)性能指標(biāo)的計(jì)算。3、奈氏圖的繪制，奈氏判據(jù)。4伯德圖的繪制。5、系統(tǒng)串聯(lián)PID校正環(huán)節(jié)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。

解決方案1、采用啟發(fā)式教學(xué)方法，難點(diǎn)內(nèi)容，多舉實(shí)例，精講細(xì)練。2、借組多媒體輔助教學(xué)，改變教學(xué)表現(xiàn)形式。抽象變形象。3、充分利用MATLAB仿真軟件。一、課程標(biāo)準(zhǔn)6.課程重難點(diǎn)課程重點(diǎn)：1、系統(tǒng)微分方程、傳遞函數(shù)的建立，框圖的等效變62AddYourTextinhereAddYourTextinhereAddYourTextinhereAddYourTextinhereAddYourTextinhere

《自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)》課程說(shuō)課

一、課程標(biāo)準(zhǔn)二、教學(xué)資源三、教學(xué)方法與手段四、學(xué)情與學(xué)法指導(dǎo)五、教學(xué)程序設(shè)計(jì)六、課程特色與建設(shè)思路AddYourTextinhereAddYour63序號(hào)姓名性別專(zhuān)業(yè)技術(shù)職務(wù)職業(yè)資格備注1張平男副教授高級(jí)技師2于標(biāo)男副教授高級(jí)技師3陳劍橋男副教授高級(jí)技師4謝聰男工程師高級(jí)技師二、教學(xué)資源1.教學(xué)團(tuán)隊(duì)序號(hào)姓名性別專(zhuān)業(yè)技術(shù)職務(wù)職業(yè)資格備注1張平男副教授高級(jí)技師264選用理由：精品教材，理論聯(lián)系實(shí)際、分析細(xì)致、通俗易懂和切合實(shí)用。2.教材和教學(xué)參考資料二、教學(xué)資源選用理由：精品教材，理論聯(lián)系實(shí)際、分析細(xì)致、通俗易懂和切合實(shí)65

3.

參考資料

①《自動(dòng)控制系統(tǒng)—工作原理、性能分析與系統(tǒng)調(diào)試》.孔凡才主編.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003②《自動(dòng)控制原理》（第五版）.胡壽松.北京:科學(xué)出版社，2007③《自動(dòng)控制原理》（第二版）.陳鐵牛.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2015④《電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)—運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)》（第三版）.陳伯時(shí).北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2003二、教學(xué)資源3.參考資料①《自動(dòng)控制系統(tǒng)—工作原理、性能分析與66授課計(jì)劃

實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

課后習(xí)題解答

教學(xué)錄像

教學(xué)資源庫(kù)

試卷庫(kù)

課程標(biāo)準(zhǔn)

電子課件

課堂教案

實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)

實(shí)訓(xùn)報(bào)告

二、教學(xué)資源4.其他教學(xué)資料授課計(jì)劃

實(shí)驗(yàn)指671）http:///zdkz/5.網(wǎng)絡(luò)資源二、教學(xué)資源1）/zdkz682）/jpkc2005/03/index.asp二、教學(xué)資源5.網(wǎng)絡(luò)資源5.網(wǎng)絡(luò)資源2）/jpkc693）/ftp/二、教學(xué)資源5.網(wǎng)絡(luò)資源3）/ftp/二70自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)箱12套MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)室校內(nèi)實(shí)訓(xùn)設(shè)備與實(shí)訓(xùn)環(huán)境二、教學(xué)資源6.實(shí)踐教學(xué)條件自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)箱12套MATLAB校內(nèi)實(shí)訓(xùn)設(shè)備71THSSC-2型控制理論實(shí)驗(yàn)箱THSSC-2型控制理論實(shí)驗(yàn)箱72AddYourTextinhereAddYourTextinhereAddYourTextinhereAddYourTextinhereAddYourTextinhere

《自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)》課程說(shuō)課

一、課程標(biāo)準(zhǔn)二、教學(xué)資源三、教學(xué)方法與手段四、學(xué)情與學(xué)法指導(dǎo)五、教學(xué)程序設(shè)計(jì)六、課程特色與建設(shè)思路AddYourTextinhereAddYour73教學(xué)方法項(xiàng)目教學(xué)法

實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)法

板書(shū)與多媒體相結(jié)合案例討論法

講授分析法

任務(wù)驅(qū)動(dòng)法

三、教學(xué)方法與手段1.多種教學(xué)方法的應(yīng)用教學(xué)方法項(xiàng)目教學(xué)法實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)板書(shū)與多媒案例討論法講授任務(wù)74

舉例分析：板書(shū)與多媒體相結(jié)合

第二章、第三章系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模

大量的數(shù)學(xué)計(jì)算與公式推導(dǎo)，適宜使用板書(shū)教學(xué)。

舉例分析：板書(shū)與多媒體相結(jié)合

第二章、75舉例分析：板書(shū)與多媒體相結(jié)合第五章，第六章系統(tǒng)的分析與校正主要是系統(tǒng)的性能分析與校正前后的性能比較，用文字板書(shū)難以講清，這時(shí)用圖像，動(dòng)畫(huà)來(lái)描述一目了然。尤其是多媒體仿真實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果十分明顯。

PID校正前PID校正后（注意：時(shí)間軸為校正前的1/5)舉例分析：板書(shū)與多媒體相結(jié)合第五章，第六章76舉例分析：案例分析法本課程在第一章講閉環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成時(shí)，由于學(xué)生是第一次接觸自控系統(tǒng)，沒(méi)有物理模型的概念。在教學(xué)中，采用案例分析法，用兩個(gè)典型的閉環(huán)控制系統(tǒng)的例子，幫助初步建立起閉環(huán)控制系統(tǒng)的概念。然后再用歸納的思想推導(dǎo)出閉環(huán)系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)組成。

電爐箱恒溫控制系統(tǒng)水位控制系統(tǒng)舉例分析：案例分析法本課程在第一章講閉環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)77舉例分析：案例分析法電爐箱恒溫控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

水位控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖自動(dòng)閉環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖舉例分析：案例分析法水位控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)78①設(shè)計(jì)一個(gè)控制系統(tǒng)大項(xiàng)目貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程。①②③④②開(kāi)放學(xué)習(xí)情境，追求學(xué)習(xí)實(shí)效③多媒體技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)的充分應(yīng)用改革考核方式④2.教學(xué)模式的設(shè)計(jì)與創(chuàng)新三、教學(xué)方法與手段①設(shè)計(jì)一個(gè)控制系統(tǒng)大項(xiàng)目貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程。①②③④②開(kāi)放學(xué)習(xí)79平時(shí)考核（30%）·平時(shí)成績(jī)（10%）·實(shí)驗(yàn)成績(jī)（20%）期終考試（70%）

采用閉卷考試建立課程試題庫(kù)，試卷庫(kù)。3.課程考核與評(píng)價(jià)三、教學(xué)方法與手段平時(shí)考核（30%）期終考試（70%）3.課程考核與評(píng)80AddYourTextinhereAddYourTextinhereAddYourTextinhereAddYourTextinhereAddYourTextinhere

《自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)》課程說(shuō)課

一、課程標(biāo)準(zhǔn)二、教學(xué)資源三、教學(xué)方法與手段四、學(xué)情與學(xué)法指導(dǎo)五、教學(xué)程序設(shè)計(jì)六、課程特色與建設(shè)思路AddYourTextinhereAddYour81學(xué)生有一定的電氣理論知識(shí)基礎(chǔ)，但綜合知識(shí)水平比較低，數(shù)理基礎(chǔ)薄弱。熱情較高，思想活躍，實(shí)踐動(dòng)手能力較強(qiáng)，理論課程學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性有待提高。

1.學(xué)情分析四、學(xué)情與學(xué)法指導(dǎo)學(xué)生有一定的電氣理論知識(shí)基礎(chǔ)，但綜合知識(shí)水平比較低，數(shù)理基礎(chǔ)82教法教法＊采用仿真教學(xué)＊項(xiàng)目引導(dǎo)＊任務(wù)驅(qū)動(dòng)＊倡導(dǎo)以問(wèn)題為中心的教學(xué)方式規(guī)范操作總結(jié)匯報(bào)學(xué)法勤于實(shí)踐觀察思考小組討論勤于探究四、學(xué)情與學(xué)法指導(dǎo)2.教法與學(xué)法指導(dǎo)＊小班化教學(xué)＊學(xué)生探究為主＊教師講授為輔＊啟發(fā)式教學(xué)教法教法＊采用仿真教學(xué)規(guī)范操作總結(jié)匯報(bào)學(xué)法勤于實(shí)踐觀察思考小83AddYourTextinhereAddYourTextinhereAddYourTextinhereAddY