自動控制原理B課程教學(xué)大綱

自動控制原理B課程教學(xué)大綱（PrincipleofAutomaticControlB）一、課程概況課程代碼學(xué) 分：3學(xué) 時：48（其中：講授學(xué)時44，實驗學(xué)時4）先修課程：高等數(shù)學(xué)、復(fù)變函數(shù)、電路分析、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等適用專業(yè)：電氣工程及其自動化教 材：《自動控制原理》，謝成祥主編，東南大學(xué)出版社課程性質(zhì)與任務(wù)：本課程是電氣工程及其自動化專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，在人才二、課程目標(biāo)及對畢業(yè)要求觀測點的支撐序號課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求觀測點畢業(yè)要求1理專業(yè)基礎(chǔ)知識，能夠針對具體電氣控制系統(tǒng)建立合理的數(shù)學(xué)模型并進行求解和理論分析。程中的具體對象，建立數(shù)學(xué)模型并求解。1.工程知識知識用于解決微特電機與電力裝備相關(guān)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題。2學(xué)和控制工程的基本原理，識別和判斷復(fù)雜電氣系統(tǒng)或電氣裝置的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和參數(shù)?；A(chǔ)理論，對微特電機與電力裝備相關(guān)領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行識別和判斷。2.問題分析獻研究分析微特電機與電力裝獲得有效結(jié)論。3理論知識，根據(jù)電氣控制系統(tǒng)性能指標(biāo)要求，確定設(shè)計方案，進行參數(shù)計算，并對系統(tǒng)進行分析、仿真、優(yōu)化和綜合。理論、信號系統(tǒng)、電機原理等基本理論，對微特電機與電力裝備相關(guān)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題中的電氣特性進行分析并制定研究方案。4.研究原理并采用科學(xué)方法對微特電機與電力裝備相關(guān)領(lǐng)域的復(fù)雜息綜合得到合理有效的結(jié)論。三、課程內(nèi)容及要求序號教學(xué)內(nèi)容思政元素預(yù)期學(xué)習(xí)成果教學(xué)學(xué)時教學(xué)方式支撐課程目標(biāo)自動控制的一般概在自動控制理論發(fā)展過程中的重大事件（《工程控制論》的出版）引入錢學(xué)森的事跡，進行愛國主義及人生觀、世界觀和價值觀教育。念：自動控制原理的基本概念及發(fā)展史、了解自動控制原理1開環(huán)控制和閉環(huán)控制（反饋控制）、反饋控制系統(tǒng)的構(gòu)成、分的基本概念及發(fā)展史；掌握開環(huán)控制和閉環(huán)控制（2講授/討論目標(biāo)1類和基本要求控制）；掌握反饋教學(xué)重點和難點：反饋控控制系統(tǒng)的構(gòu)成、等制系統(tǒng)的構(gòu)成和基本分類、基本要求要求、開環(huán)控制和閉環(huán)控制的特點通過介紹拉普拉斯和梅森提出公勇于探索的科學(xué)精神。掌握線性系統(tǒng)微分講授討論等線性系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模方程和傳遞函數(shù)的型：微分方程和傳遞求取，并用拉氏變函數(shù)、拉氏變換與拉換求取微分方程的氏變換定理、非線性解；了解非線性數(shù)數(shù)學(xué)模型的線性化、學(xué)模型的線性化；典型環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模掌握典型環(huán)節(jié)的數(shù)2學(xué)模型；10目標(biāo)1信號流圖及梅遜公式熟練掌握結(jié)構(gòu)圖的重點和難點：微分方繪制，并采用等效程和傳遞函數(shù)、典型變換法對其進行化環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型、結(jié)簡；熟練掌握信號構(gòu)圖及其化簡、信號流圖及采用梅遜公流圖及梅遜公式式求解系統(tǒng)總的傳遞函數(shù)線性系統(tǒng)的時域分析從系統(tǒng)的穩(wěn)定性掌握典型輸入信講授討論等23法：典型輸入信號、和穩(wěn)態(tài)精度指標(biāo)號；掌握一階和二一階和二階系統(tǒng)的時正確看待“矛盾階系統(tǒng)的時域響3域響應(yīng)、高階系統(tǒng)的論”；通過科學(xué)家應(yīng)，能熟練求取二10時域響應(yīng)、線性系統(tǒng)謝緒愷在控制系階系統(tǒng)的動態(tài)性能的穩(wěn)定性及勞斯穩(wěn)定統(tǒng)穩(wěn)定性中的貢指標(biāo)；了解高階系判據(jù)、穩(wěn)態(tài)誤差分析獻及治學(xué)風(fēng)范的統(tǒng)的時域響應(yīng)；掌重點和難點：二階系事例，培養(yǎng)學(xué)生的握線性系統(tǒng)的穩(wěn)定統(tǒng)的時域響應(yīng)、線性學(xué)術(shù)探究精神。性的充要條件，并系統(tǒng)的穩(wěn)定性及勞斯能用勞斯判據(jù)判斷穩(wěn)定判據(jù)、穩(wěn)態(tài)誤差系統(tǒng)的穩(wěn)定性；能分析熟練求取系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差系數(shù)及穩(wěn)態(tài)誤差線性系統(tǒng)的根軌跡講授等法：根軌跡的基本概理解根軌跡的基本念、繪制根軌跡的基概念；熟練掌握繪4本規(guī)則、控制系統(tǒng)的根軌跡法分析制根軌跡的基本規(guī)則；能利用根軌跡623重點和難點：根軌跡分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性繪圖規(guī)則及根軌跡的能和瞬態(tài)性能繪制線性系統(tǒng)的頻域分析理解頻率特性的基本概念；熟練掌握典型環(huán)節(jié)的頻率特性；熟練掌握系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的繪制；掌握乃奎斯特穩(wěn)定判據(jù)的應(yīng)用和穩(wěn)定裕量的求?。焕斫鈺r域響應(yīng)與頻域響應(yīng)之間的關(guān)系；了解閉環(huán)頻率特性法：頻率特性的基本概念、典型環(huán)節(jié)的頻率特性、系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的繪制、乃奎5斯特穩(wěn)定判據(jù)和穩(wěn)定裕量、時域響應(yīng)與頻域響應(yīng)之間的關(guān)系、10講授/討論等23閉環(huán)頻率特性重點和難點：系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的繪制、乃奎斯特穩(wěn)定判據(jù)的應(yīng)用和穩(wěn)定裕量理想信念教育及講授等線性系統(tǒng)的校正方創(chuàng)新才能發(fā)展，提校正的基本概念、高大學(xué)生的創(chuàng)新理解校正的基本概頻率法串聯(lián)校正、頻思維。如借助自控念；熟練掌握串聯(lián)6率法反饋校正、復(fù)合校正空航天等行業(yè)應(yīng)校正方法，熟悉超常用校正裝置及其10目標(biāo)3重點和難點：校正的用實例，引出大學(xué)特性；了解反饋?；靖拍?、頻率法串生堅定理想信念，正和復(fù)合校正聯(lián)校正。培養(yǎng)創(chuàng)新思維的重要性。四、課內(nèi)實驗（實踐）序號實驗項目名稱實驗內(nèi)容及要求學(xué)時類型支撐課程目標(biāo)1典型環(huán)節(jié)的模擬觀測各典型環(huán)節(jié)的階躍響應(yīng)；驗證典型環(huán)節(jié)的運動特性。2驗證性目標(biāo)32典型系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)定性觀測二階系統(tǒng)各種狀態(tài)下的階躍響應(yīng)；驗證典型系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)及穩(wěn)定性2綜合性目標(biāo)3五、課程實施（一）教學(xué)方法與教學(xué)手段同時，注意學(xué)生的掌握程度和課堂的氣氛。（二）課程實施與保障主要教學(xué)環(huán)節(jié)質(zhì)量要求1備課根據(jù)各部分教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)思授課思路、技巧，選擇合適的教學(xué)方法。2講授（能夠采用現(xiàn)代信息技術(shù)輔助教學(xué)。3作業(yè)布置與批改學(xué)生必須完成規(guī)定數(shù)量的作業(yè)，作業(yè)必須達到以下基本要求：按時按量完成作業(yè)，不缺交，不抄襲。書寫規(guī)范、清晰。解題方法和步驟正確。教師批改和講評作業(yè)要求如下：學(xué)生的作業(yè)要按時全部批改，并及時進行講評。教師批改和講評作業(yè)要認(rèn)真、細(xì)致，按百分制評定成績并寫明日期。學(xué)生作業(yè)的平均成績應(yīng)作為本課程總評成績中平時成績的重要組成部分。4課外答疑為了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，幫助學(xué)生更好地理解和消化所學(xué)知識、改進學(xué)5成績考核本課程考核的方式為閉卷筆試。考試監(jiān)考由學(xué)院統(tǒng)一安排。有下列情況之一者，總評成績?yōu)椴患案瘢?/3以上者。1/3以上者。實驗考核不及格。六、課程考核（一試采用閉卷考試方式。（二課程總評成績=平時成績×20%作業(yè)×20%課內(nèi)實驗×10%+成績×50%。具體內(nèi)容和比例如表所示?？己谁h(huán)節(jié)考核內(nèi)容與評價細(xì)則支撐目標(biāo)目標(biāo)1目標(biāo)2目標(biāo)3平時表現(xiàn)20%根據(jù)平時課堂筆記、課堂回答問題等情況確定平時表現(xiàn)分?jǐn)?shù)。5%5%網(wǎng)絡(luò)課堂學(xué)習(xí)，按時完成網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)視頻觀看，分?jǐn)?shù)。5%5%作 業(yè)20%做記錄并百分制打分。5%5%慕課堂隨堂測驗，考察學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的掌握情況，以課堂測試的形式進行。5%5%課內(nèi)實驗10%2均后得到該實驗的成績。10%期末試卷50%題型考核內(nèi)容及相應(yīng)試題選擇題主要考核自控的基本概念，系統(tǒng)的建模和分析10%判斷題主要考核系統(tǒng)的時域、根軌跡及頻域分析5%計算題主要考核系統(tǒng)的建模，時域和頻域分析，根軌跡繪制5%20%10%合 計100%25%45%30%備注：1.課程目標(biāo)達成度計算方法如下：各課程目標(biāo)達成度=支撐該課程目標(biāo)相關(guān)考核環(huán)節(jié)平均得分之和支撐該課程目標(biāo)相關(guān)考核環(huán)節(jié)總分之和2.作業(yè)包括課后習(xí)題、網(wǎng)絡(luò)課堂學(xué)習(xí)等等。七、有關(guān)說明（一）持續(xù)改進（二）參考書目及學(xué)習(xí)資料胡壽松，《自動控制原理（第七版）》，科學(xué)出版社，2019胡壽松，《自動控制原理題海與考研指導(dǎo)（第七版）》，科學(xué)出版社，2019劉勝，《自動控制原理（第二版）》，哈爾濱工程大學(xué)出版社，2019附錄：自動控制原理B各類考核評分標(biāo)準(zhǔn)平時表現(xiàn)評分標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)評分標(biāo)準(zhǔn)（分）90-10080-8970-7960-69<60學(xué)習(xí)態(tài)度很好，學(xué)習(xí)態(tài)度好，的學(xué)習(xí)熱情；課前有預(yù)習(xí)，課中與教師有一定互動；學(xué)習(xí)筆記記述基基本簡潔，內(nèi)容基本全面，重難點基本突出。完整地觀看線上教學(xué)視頻。學(xué)習(xí)態(tài)度差，在課堂中主觀能動性學(xué)習(xí)筆記。沒有觀看線上教學(xué)視頻。具有很高的學(xué)具有較高的學(xué)學(xué)習(xí)態(tài)度一目標(biāo)1：能夠掌習(xí)熱情；課前認(rèn)習(xí)熱情；課前般，課前未握自動控制原真預(yù)習(xí)，上課認(rèn)認(rèn)真預(yù)習(xí)，課預(yù)習(xí)，課中理專業(yè)基礎(chǔ)知真聽講，與教師中與教師良好與教師基本識，能夠針對具積極互動；學(xué)習(xí)互動；學(xué)習(xí)筆無互動；學(xué)體電氣控制系筆記記述完全習(xí)筆記過于統(tǒng)建立合理的正確，敘述非常確，敘述很簡簡單，重難數(shù)學(xué)模型并進簡潔，內(nèi)容非常潔，內(nèi)容很全點不突出。行求解和理論全面，重難點非面，重難點很觀看線上教分析。常突出。非常認(rèn)突出。認(rèn)真完學(xué)視頻不認(rèn)真完整地觀看整地觀看線上真。線上教學(xué)視頻。教學(xué)視頻。學(xué)習(xí)態(tài)度很好，具有很高的學(xué)習(xí)熱情；課前認(rèn)真預(yù)習(xí)，上課認(rèn)真聽講，與教師積極互動；學(xué)習(xí)筆記記述完全正確，敘述非常簡潔，內(nèi)容非常全面，重難點非常突出。非常認(rèn)真完整地觀看線上教學(xué)視頻。學(xué)習(xí)態(tài)度好，具有較高的學(xué)習(xí)熱情；課前認(rèn)真預(yù)習(xí)，課中與教師良好互動；學(xué)習(xí)筆確，敘述很簡潔，內(nèi)容很全面，重難點很突出。認(rèn)真完整地觀看線上教學(xué)視頻。學(xué)習(xí)態(tài)度一般，課前未預(yù)習(xí)，課中與教師基本無互動；學(xué)習(xí)筆記過于簡單，重難點不突出。觀看了線上教學(xué)視頻不認(rèn)真。學(xué)習(xí)態(tài)度差，學(xué)習(xí)熱情較課堂中主觀能動性學(xué)習(xí)筆記。沒有觀看線上教學(xué)視頻。好，具有一定的學(xué)習(xí)熱情；目標(biāo)2：能夠運課前有預(yù)習(xí)，用數(shù)學(xué)、物理學(xué)課中與教師有和控制工程的一定互動；學(xué)基本原理，識別習(xí)筆記記述基和判斷復(fù)雜電本正確，敘述氣系統(tǒng)或電氣基本簡潔，內(nèi)裝置的關(guān)鍵環(huán)容基本全面，節(jié)和參數(shù)。重難點基本突出?；就暾赜^看線上教學(xué)視頻。目標(biāo)3：能夠利學(xué)習(xí)態(tài)度很好，學(xué)習(xí)態(tài)度好，學(xué)習(xí)態(tài)度一學(xué)習(xí)態(tài)用控制原理等具有很高的學(xué)具有較高的學(xué)好，具有一定般，課前未度差，理論知識，根據(jù)習(xí)熱情；課前認(rèn)習(xí)熱情；課前的學(xué)習(xí)熱情；預(yù)習(xí)，課中學(xué)習(xí)熱電氣控制系統(tǒng)真預(yù)習(xí)，上課認(rèn)認(rèn)真預(yù)習(xí)，課課前有預(yù)習(xí)，與教師基本情 較性能指標(biāo)要求，真聽講，與教師中與教師良好課中與教師有無互動；學(xué)差；在確定設(shè)計方案，積極互動；學(xué)習(xí)互動；學(xué)習(xí)筆一定互動；學(xué)習(xí)筆記過于課堂中進行參數(shù)計算，筆記記述完全習(xí)筆記記述基簡單，重難主觀能并對系統(tǒng)進行正確，敘述非常確，敘述很簡本正確，敘述點不突出。動 性分析、仿真、優(yōu)簡潔，內(nèi)容非常潔，內(nèi)容很全基本簡潔，內(nèi)觀看了線上差，無化和綜合。全面，重難點非面，重難點很容基本全面，教學(xué)視頻不學(xué)習(xí)筆常突出。非常認(rèn)突出。認(rèn)真完重難點基本突認(rèn)真。記。沒真完整地觀看整地觀看線上出?；就暾杏^看線上教學(xué)視頻。教學(xué)視頻。地觀看線上教線上教學(xué)視頻。學(xué) 視頻。作業(yè)評分標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)評分標(biāo)準(zhǔn)（分）90-10080-8970-7960-69<601：握自動控制原理專業(yè)基礎(chǔ)知體電氣控制系統(tǒng)建立合理的數(shù)學(xué)模型并進行求解和理論分析。按時提交作練掌握自動控制原理的得分率達90%-100%。按時提交作業(yè)和線上測驗，作業(yè)書寫清楚；掌握自動控制念、分析原理，解題過確、存在少量錯誤。線上測驗得分率達80%-89%。按時提交作業(yè)，作業(yè)書寫清楚；基本掌握自動控制原理的概念、分析原理，解題過程基本正確、存在一定錯誤。線上測驗得分率達70%-79%。不按時提交作業(yè)，作業(yè)書寫欠清楚不完整；基本掌握自動控制原理的概念、分析原理，解題過程基本、存在較多錯誤。線上測驗得分率 達60%-69%。不按時提交整或抄襲現(xiàn)動控制原理程錯誤且不驗得分率低60%。2：和控制工程的和判斷復(fù)雜電氣系統(tǒng)或電氣裝置的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和參數(shù)。按時提交作練運用自控法對自控系統(tǒng)關(guān)鍵問題進行計算分得分率達90%-100%。按時提交作業(yè)，作業(yè)書寫清楚；能運用自控基本原理、方法對自控系統(tǒng)關(guān)鍵問題進行計算分析，解題過確、存在少量錯誤。線上測驗得分率達80%-89%。按時提交作業(yè)，作業(yè)書寫清楚；能運用自控基本原理、方法對自控系統(tǒng)關(guān)鍵問題進行計算分析，解題過確、存在一定錯誤。線上測驗得分率達70%-79%。不按時提交作業(yè)，作業(yè)書寫欠清楚不完整；能運用自控基本原理、方法對自控系統(tǒng)關(guān)鍵問題進行計算分析，解題過程基本正確、存在較多錯誤。線上測驗得分率 達60%-69%。不按時提交整或抄襲現(xiàn)用自控基本自控系統(tǒng)關(guān)鍵問題進行題過程錯誤上測驗得分率低于603：用控制原理等按時提交作按時提交作業(yè)，作業(yè)書寫清楚；能按時提交作業(yè)，作業(yè)書寫清楚；能不按時提交作業(yè)，作業(yè)不按時提交PAGEPAGE270電氣控制系統(tǒng)練運用自控運用自控基運用自控基整或抄襲現(xiàn)性能指標(biāo)要求，基本原理、方本原理、方本原理、方能運用自控確定設(shè)計方案，法對自控系法對自控系法對自控系基本原理、用自控基本進行參數(shù)計算，統(tǒng)關(guān)鍵問題統(tǒng)關(guān)鍵問題統(tǒng)關(guān)鍵問題方法對自控并對系統(tǒng)進行進行分析綜進行分析綜進行分析綜系統(tǒng)關(guān)鍵問自控系統(tǒng)關(guān)分析、仿真、優(yōu)合，解題過程合，解題過合，解題過題進行分析鍵問題進行化和綜合。正確、結(jié)果無程基本正程基本正綜合，解題誤。線上測驗確、存在少確、存在一過程基本正題過程錯誤得分率達量錯誤。線定錯誤。線確、存在較90%-100%。上測驗得分上測驗得分多錯誤。線上測驗得分率 達率 達上測驗得分60%。80%-89%。70%-79%。率 達60%-69%。實驗評分標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)評價過程評分標(biāo)準(zhǔn)（分）90-10080-8970-7960-69<603能夠利用控制原理等理論知識，根據(jù)電氣控制系統(tǒng)性能指標(biāo)要求，確定設(shè)計方案，進行參數(shù)計算，并對系統(tǒng)進行分析、仿真、優(yōu)化和綜合。預(yù)習(xí)實驗前完成預(yù)習(xí)。能明確本次實驗求、實驗自控和所用設(shè)備、實驗內(nèi)容步驟以及項，實驗方確。實驗前完成預(yù)習(xí)。較為明確本次實驗?zāi)康暮鸵?、實驗自控和所用設(shè)備、實驗內(nèi)容步驟以及項，實驗方案設(shè)計大體正確。實驗前完成預(yù)習(xí)。基本明確本次實驗?zāi)康暮鸵?、實驗自控和所用設(shè)備、實驗內(nèi)容步驟以及項，實驗方案設(shè)計基本正確。實驗前完成確本次實驗?zāi)康暮鸵蟆嶒炞钥睾万瀮?nèi)容步驟以及注意的案設(shè)計存在一定問題。實驗前沒有進行預(yù)習(xí)。未能明確本次實驗?zāi)康暮鸵蟆嶒炞钥睾退迷O(shè)備、實驗內(nèi)容步驟以及注意的方案設(shè)計存題。操作獨立完成實驗。實驗步確，不需要教師提示；實驗時觀察數(shù)據(jù)的方法非常合理，數(shù)據(jù)記錄非常正確。在教師指導(dǎo)驗。實驗步驟很正確，需要教師偶爾提示；實驗時觀察