《自動控制》教學大綱

1、自動控制教學大綱課程名稱：自動控制課程類別（必修/選修）：選修課程英文名稱：Automatic Control總學時/周學時/學分：48/3/3其中實驗/實踐學時：0先修課程：高等數(shù)學、線性代數(shù)、控制原理實務、基礎電學授課時間：1-16周 周四9-11節(jié)授課地點：實驗樓216授課對象：2019智能制造工程 二年級本科生開課學院：粵臺產業(yè)科技學院任課教師姓名/職稱：莊智穎/副教授答疑時間、地點與方式：1. 每次課的課前、課間和課后，采用一對一的問答方式；2. 每次習題課，采用集中講解方式。課程考核方式：開卷（ ） 閉卷（） 課程論文（ ） 其它（ ）使用教材：自動控制原理，胥布工 主編，電子工業(yè)

2、出版社，2016，第2版教學參考資料：自動控制原理，彭冬玲 主編，華中科技大學出版社，2017，第1版機械工程控制，楊叔子 等編，華中科技大學出版社，2020，第7版課程簡介：自動控制原理是智能制造工程專業(yè)的一門重要的學科基礎選修課程，亦是控制相關課程體系中的核心和主干課程，其主要內容包括了線性控制系統(tǒng)的數(shù)學建模、時域分析、根軌跡分析、頻域分析、校正方法和校正裝置設計，以及帶入了非線性控制系統(tǒng)和離散控制系統(tǒng)的分析方法。自動控制原理是學生學習“計算機控制系統(tǒng)”、“運動控制系統(tǒng)”、“過程控制系統(tǒng)”、“電梯控制”、“電機控制”等專業(yè)課程必需的基礎知識，為學生日后從事控制系統(tǒng)性能分析、控制器設計等工作

3、奠定基礎。課程教學目標一、知識目標：1、熟悉線性控制系統(tǒng)數(shù)學模型的建立和傳遞函數(shù)的求解、掌握線性控制系統(tǒng)的時域分析方法。2、熟練計算控制系統(tǒng)的超調量、調節(jié)時間、穩(wěn)定裕量、穩(wěn)態(tài)精度等時域性能指標、掌握線性控制系統(tǒng)的根軌跡分析方法、理解開環(huán)根軌跡增益和開環(huán)零極點對系統(tǒng)性能的影響、掌握線性控制系統(tǒng)的頻域分析方法、熟練繪制線性系統(tǒng)的Nyquist圖和Bode圖，能夠使用Nyquist圖分析系統(tǒng)穩(wěn)定性，使用Bode圖分析系統(tǒng)動態(tài)性能。3、掌握線性系統(tǒng)的校正方法、能夠使用超前校正和滯后校正改善系統(tǒng)性能、熟悉非線性控制系統(tǒng)性能分析方法、熟悉離散控制系統(tǒng)性能分析方法。二、能力目標：1、培養(yǎng)學生培養(yǎng)自學能力、邏

4、輯理解能力、基本運算技能。2、培養(yǎng)綜合運用所學知識去分析問題和解決問題的能力，思維和分析方法得到一定的訓練，并在此基礎上進行歸納和總結，以逐步形成科學的學習觀和方法論。三、素質目標：1、培養(yǎng)學生具有主動參與、積極進取、崇尚科學、探究科學的學習態(tài)度和思想意識。2、養(yǎng)成理論聯(lián)系實際、科學嚴謹、認真細致、實事求是的科學態(tài)度和職業(yè)道德。本課程與學生核心能力培養(yǎng)之間的關聯(lián)(授課對象為理工科專業(yè)學生的課程填寫此欄）：核心能力1. 應用數(shù)學、基礎科學和智能制造工程專業(yè)知識能力；核心能力2. 設計與執(zhí)行智能制造工程專業(yè)相關實驗，以及分析與解釋相關數(shù)據(jù)的能力；核心能力3. 智能制造工程領域所需技能、技術以及實用

5、軟硬件工具的能力；核心能力4. 智能制造工程系統(tǒng)、零部件或工藝流程的設計能力；核心能力5. 項目管理、有效溝通協(xié)調、團隊合作及創(chuàng)新能力；核心能力6. 發(fā)掘、分析與解決復雜智能制造工程問題的能力；核心能力7認識科技發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢，了解工程技術對環(huán)境、社會及全球的影響，并培養(yǎng)終身學習的習慣與能力；核心能力8理解職業(yè)道德、專業(yè)倫理與認知社會責任的能力。理論教學進程表周次教學主題主講教師學時數(shù)教學的重點、難點、課程思政融入點教學模式（線上/混合式/線下）教學方法作業(yè)安排1緒論莊智穎3重點：自動控制和自動控制系統(tǒng)的概念，涉及到控制的基本形式：開環(huán)和閉環(huán)控制難點：自動控制的基本概念，閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本形式

6、課程思政融入點：介紹控制系統(tǒng)的數(shù)學模型，培養(yǎng)實事求是的科學態(tài)度和職業(yè)道德線上教學：優(yōu)學院、釘釘會議、微信群課堂講授2-4自動控制系統(tǒng)的數(shù)學模型莊智穎9重點：傳遞函數(shù)和結構圖的概念，結構圖等效變換的法則以及梅遜公式及應用難點：結構圖等效變換的法則以及梅遜公式及應用課程思政融入點：介紹控制系統(tǒng)的數(shù)學模型，培養(yǎng)實事求是的科學態(tài)度和職業(yè)道德線上教學：優(yōu)學院、釘釘會議、微信群課堂講授/報告1次5-6控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性及特性莊智穎6重點：勞斯判據(jù)判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性，控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差計算難點：會計算穩(wěn)態(tài)誤差課程思政融入點：介紹控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性及特性，培養(yǎng)實事求是的科學態(tài)度和職業(yè)道德線上教學：優(yōu)學院、釘釘會議、微

7、信群課堂講授/報告1次7-8控制系統(tǒng)的時域分析莊智穎6重點：典型環(huán)節(jié)的時域響應難點：理解性能指標課程思政融入點：介紹控制系統(tǒng)的時域分析，培養(yǎng)實事求是的科學態(tài)度和職業(yè)道德線上教學：優(yōu)學院、釘釘會議、微信群課堂講授/報告1次9期中考莊智穎3期中考筆試10-12根軌跡分析法莊智穎9重點：繪制根軌跡的基本條件和規(guī)則，結合根軌跡分析系統(tǒng)的性能難點：利用根軌跡圖像分析零、極點分布與階躍響應性能的關系課程思政融入點：介紹控制系統(tǒng)的復數(shù)域分析，培養(yǎng)實事求是的科學態(tài)度和職業(yè)道德線上教學：優(yōu)學院、釘釘會議、微信群課堂講授/報告1次13-15頻率特性分析法莊智穎9· 重點：根據(jù)對數(shù)頻率特性曲線寫出傳遞函數(shù)

8、表達.奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)可以根據(jù)系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性，來判斷閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性難點：剪切頻率的求解，穩(wěn)定裕度的計算課程思政融入點：介紹控制系統(tǒng)的頻域分析，培養(yǎng)實事求是的科學態(tài)度和職業(yè)道德線上教學：優(yōu)學院、釘釘會議、微信群課堂講授/報告1次16期末總結莊智穎3期末課程總結線上教學：優(yōu)學院、釘釘會議、微信群課堂講授合計：48考核方法及標準考核形式評價標準權重出勤狀況1. 評價標準：不遲到，請假須有輔導員簽字的請假條。2. 要求：無故曠課1次扣3分，遲到1次扣1分，缺席3次取消參加期末考試的資格。10%課堂表現(xiàn)/報告1. 評價標準：參與課堂程度及隨堂測驗。2. 要求：精神飽滿，參與課堂程度高。10%作業(yè)1. 評價標準：按照作業(yè)完成情況評分。2. 要求：按時繳交，作業(yè)工整規(guī)范。30%期中考試（閉卷考試）1. 評價標準：按照試卷參考解答及評分標準給分。2. 要求：能靈活運用所學自動控制知識和方法進行求解，獨立、按時完成考試。若發(fā)現(xiàn)任何考試作弊行為，試卷一律按0分處理。25%期末考試（閉卷考試）1. 評價標準：按照試卷參考解答及評分標準給分。2. 要