《控制系統(tǒng)Matlab仿真》課程標(biāo)準(zhǔn)

《控制系統(tǒng)Matlab仿真》課程標(biāo)準(zhǔn)一、課程基本情況課程代碼002073承擔(dān)教研室生產(chǎn)過程控制自動(dòng)化教研室課程類別公共選修課課程設(shè)計(jì)代碼課程性質(zhì)考查課周數(shù)計(jì)劃學(xué)時(shí)20理論學(xué)時(shí)10實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）學(xué)時(shí)10適用專業(yè)全校工科類專業(yè)二、課程的定位《控制系統(tǒng)MATLAB仿真》是電氣自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、生產(chǎn)過程控制技術(shù)等電類專業(yè)的一門實(shí)用性很強(qiáng)的專業(yè)課程，也是自動(dòng)化專業(yè)的軟件實(shí)習(xí)課程。主要任務(wù)是向?qū)W生介紹一種解決專業(yè)問題的快速有效且具有強(qiáng)大功能的科學(xué)與工程計(jì)算軟件。它的任務(wù)就是使學(xué)生了解控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真的基本概念和方法，掌握MATLAB這個(gè)仿真工具在控制系統(tǒng)仿真與輔助設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，其目的在于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)能力，加深對(duì)已學(xué)過知識(shí)的消化與理解。通過本課程的學(xué)習(xí)，希望學(xué)生獲得一種從專業(yè)問題中抽象出數(shù)學(xué)模型進(jìn)而運(yùn)用MATLAB語言去求解的思維方法，訓(xùn)練綜合運(yùn)用語言和專業(yè)知識(shí)去解決問題的能力。該課程的知識(shí)在控制系統(tǒng)的輔助設(shè)計(jì)及控制理論的研究中起著相當(dāng)重要的作用。前導(dǎo)課程：自動(dòng)控制原理、線性代數(shù)。后續(xù)課程：畢業(yè)設(shè)計(jì)。三、課程的設(shè)計(jì)思路按照“以能力為本位，以職業(yè)實(shí)踐為主線，以項(xiàng)目課程為主體的模塊化專業(yè)課程體系”的總體設(shè)計(jì)要求，通過任務(wù)引領(lǐng)項(xiàng)目教學(xué)，將理論和實(shí)踐相結(jié)合、將知識(shí)與技能有機(jī)融入到項(xiàng)目任務(wù)中，融“教、學(xué)、做”為一體，綜合培養(yǎng)學(xué)生理論知識(shí)、操作技能和職業(yè)素養(yǎng)。課程教學(xué)項(xiàng)目中在針對(duì)不同教學(xué)內(nèi)容，遵循認(rèn)知和學(xué)習(xí)規(guī)律，由淺入深展開以學(xué)生為主體的教學(xué)活動(dòng)的同時(shí)，注重采用多媒體教學(xué)資源，引導(dǎo)和維持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。。此外，由于本門課程包含多門專業(yè)課程知識(shí)，因此教學(xué)過程中還會(huì)大量使用其他課程知識(shí)，在此過程中，幫助學(xué)生建立完整的知識(shí)體系，同時(shí)注重職業(yè)道德的培養(yǎng)和職業(yè)素養(yǎng)的養(yǎng)成。四、課程目標(biāo)（一）知識(shí)目標(biāo)熟悉MATLAB軟件的基本使用方法。掌握MATLAB的基本操作和規(guī)則。掌握系統(tǒng)仿真的基本概念。了解MATLAB工具箱的基本知識(shí)理解與熟練掌握常見控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型間的相互轉(zhuǎn)換及其MATLAB的實(shí)現(xiàn)。掌握在Simulink下創(chuàng)建系統(tǒng)的模型并實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真，（二）能力目標(biāo)通過課程學(xué)習(xí)，有效提升學(xué)生的動(dòng)手能力，熟悉系統(tǒng)仿真的知識(shí)。掌握MATLAB語言的程序流程控制、MATLAB的繪圖功能、MATLAB的數(shù)值運(yùn)算、MATLAB的符號(hào)運(yùn)算、MATLAB的圖形界面。掌握應(yīng)用工具箱的基本方法?？梢愿鶕?jù)實(shí)際對(duì)象，熟練使用MATLAB軟件進(jìn)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真。（三）素質(zhì)目標(biāo)作為一門技術(shù)應(yīng)用型課程，本課程的素質(zhì)培養(yǎng)目標(biāo)為：具有良好的職業(yè)道德和敬業(yè)精神；具有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)的能力，在學(xué)習(xí)活動(dòng)中獲得成功的體驗(yàn)；具有嚴(yán)謹(jǐn)和周密細(xì)致的思維能力，形成實(shí)事求是的態(tài)度，以及進(jìn)行質(zhì)疑和獨(dú)立思考的習(xí)慣；具有良好的心理素質(zhì)，建立和諧的人際關(guān)系，具有團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和溝通協(xié)調(diào)能力；鍛煉克服困能的意志，建立自信心；五、課程內(nèi)容與課時(shí)安排（一）理論教學(xué)內(nèi)容與課時(shí)安排教學(xué)項(xiàng)目一：MATLAB軟件使用教學(xué)目標(biāo)1、學(xué)習(xí)安裝MATLAB2、掌握MATLAB的使用方法教學(xué)內(nèi)容MATLAB2008安裝MATLAB的功能特點(diǎn)MATLAB的基本操作MATLAB的控制語句MATLAB的繪圖功能MATLAB的數(shù)值運(yùn)算MATLAB的符號(hào)運(yùn)算MATLAB的圖形界面MATLAB編譯器教學(xué)重點(diǎn)MATLAB的控制語句MATLAB的繪圖功能MATLAB的數(shù)值運(yùn)算MATLAB的符號(hào)運(yùn)算教學(xué)難點(diǎn)MATLAB的控制語句課時(shí)安排2教學(xué)項(xiàng)目二：控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及其轉(zhuǎn)換教學(xué)目標(biāo)1、掌握數(shù)學(xué)模型建立方法2、掌握數(shù)學(xué)模型在MATLAB中的轉(zhuǎn)換教學(xué)內(nèi)容線性系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的基本描述方法系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型間的相互轉(zhuǎn)換系統(tǒng)模型的連接典型系統(tǒng)的生成系統(tǒng)的離散化和連續(xù)化教學(xué)重點(diǎn)線性系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的基本描述方法系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型間的相互轉(zhuǎn)換系統(tǒng)模型的連接教學(xué)難點(diǎn)線性系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的基本描述方法課時(shí)安排4教學(xué)項(xiàng)目三：動(dòng)態(tài)仿真集成環(huán)境——Simulink教學(xué)目標(biāo)掌握Simulink方法教學(xué)內(nèi)容Simulink簡介模型的構(gòu)造連續(xù)系統(tǒng)的數(shù)字仿真離散系統(tǒng)的仿真仿真系統(tǒng)的線性化模型創(chuàng)建子系統(tǒng)封裝模板編輯器條件子系統(tǒng)教學(xué)重點(diǎn)線性系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的基本描述方法離散系統(tǒng)的仿真教學(xué)難點(diǎn)離散系統(tǒng)的仿真課時(shí)安排4（二）實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）內(nèi)容與課時(shí)安排實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）項(xiàng)目一：MATLAB軟件操作（1）實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）目標(biāo)學(xué)習(xí)安裝MATLAB掌握MATLAB基本使用方法實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）內(nèi)容正確安裝MATLAB熟悉MATLAB環(huán)境及命令窗口的使用實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）場地實(shí)字3號(hào)樓212實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）設(shè)備設(shè)施1.計(jì)算機(jī)；2.MATLAB軟件考核要點(diǎn)MATLAB安裝是否正確熟練使用MATLAB命令考核方式學(xué)生自評(píng)、小組成員互評(píng)、教師評(píng)價(jià)課時(shí)安排2實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）項(xiàng)目二：控制系統(tǒng)仿真基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）目標(biāo)掌握MATLAB中的控制系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）內(nèi)容學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)模型在MATLAB中的表示學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)模型在MATLAB中離散化與連續(xù)化的表示學(xué)習(xí)典型控制系統(tǒng)環(huán)節(jié)的建立實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）場地實(shí)字3號(hào)樓212實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）設(shè)備設(shè)施1.計(jì)算機(jī)；2.MATLAB軟件考核要點(diǎn)熟練在MATLAB中建立數(shù)學(xué)模型熟練建立典型系統(tǒng)環(huán)節(jié)考核方式學(xué)生自評(píng)、小組成員互評(píng)、教師評(píng)價(jià)課時(shí)安排4實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）項(xiàng)目三：基于Simulink控制系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）目標(biāo)掌握MATLAB中的Simulink動(dòng)態(tài)仿真模塊的使用實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）內(nèi)容學(xué)習(xí)Simulink的基本使用方法掌握Simulink中的連續(xù)系統(tǒng)的數(shù)字仿真方法掌握Simulink中的離散系統(tǒng)的仿真掌握Simulink中的線性化模型的建立學(xué)習(xí)Simulink中子系統(tǒng)的建立與使用實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）場地實(shí)字3號(hào)樓212實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）設(shè)備設(shè)施1.計(jì)算機(jī)；2.MATLAB軟件考核要點(diǎn)Simulink的正確操作Simulink中控制系統(tǒng)的仿真考核方式學(xué)生自評(píng)、小組成員互評(píng)、教師評(píng)價(jià)課時(shí)安排4六、課程實(shí)施的建議（一）教學(xué)方法與手段1、教學(xué)方法講授法、引導(dǎo)教學(xué)法、演示法、案例分析法2、教學(xué)手段多媒體教學(xué)、仿真教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)（二）考核與評(píng)價(jià)1、考核方式平時(shí)測(cè)試+考勤成績2、成績?cè)u(píng)定方法平時(shí)測(cè)試占80%，考勤成績占20%（三）主要參考教材1、《控制系統(tǒng)MATLAB計(jì)算及仿真》國防工業(yè)出版社黃忠霖等編著