PDF《《自动控制原理课程设计》教学大纲》

《自动控制原理课程设计》教学大纲 课程编号

302184020 课程性质 选修 课程名称 自动控制原理课程设计 学时/学分 32/2 英文名称 Curriculum Design for Principle of Automatic Control 考核方式 考查 选用教材 《自动控制原理》 王建辉等编著 冶金工业出版社,2004 执笔人 罗航 先修课程 自动控制原理、电路原理、MATLAB 程序设计 审核人 专业教学 指导组 适用专业 测控技术与仪器

一、 课程目标 1.

知道控制系统设计与校正的类型、方法和步骤,理解各种校正方法的优点和缺 点. 2.能针对具体的校正设计问题,通过文献检索及其他途径收集整理资料. 3.能够确定满足设计指标的单元模块、 功能部件, 并对设计方案进行可行性论证, 优选方案. 4.能够熟练地应用 MATLAB 软件对实际控制系统进行仿真校正设计,确定校正系 统及其元件参数. 5.具有团队协作、交流沟通能力,能够在研讨中阐述自己的观点. 6.能够就设计和仿真结果进行误差分析,分析仿真的优势和局限性, 7.具有规范撰写设计报告的能力――能够用图纸、文字、软件模拟仿真等形式呈 现设计成果.

二、 内容及设计要求 针对教师给出课题,学生综合运用自动控制原理、Matlab 等知识进行控制 系统校正与综合设计,训练学生解决控制系统工程问题的能力.内容涉及串联微 分 (积分) 校正的技术 (方法和步骤) , 利用波特图分析设计校正网络技术, Matlab 仿真工具(Simulink)及校正函数的选取与应用等.设计任务详见《专业课课程 设计指导书》 .设计要求如下: 1. 根据设计任务要求,研讨并确定校正设计方案. (支撑课程目标

1、

3、5) 2. 在理论分析校正技术和措施的基础上,运用 Matlab 工具设计校正系统,使控 制系统的相位裕量、增益裕量、稳态误差及穿越频率等参数符合工程实际要求, 根据校正形式,确定电路的形式及仿真参数. (支撑课程目标 4) 3. 针对设计结果,进行小组研讨:开展误差影响因素分析、仿真优势及局限性 分析,评价设计结果与过程. (支撑课程目标

5、6) 4. 提交格式规范的设计报告书: (1)根据设计过程及结果撰写设计报告.报告内容要点如下: 设计题目及要求 理论及可行性分析(核心理论、设计依据、手段、方法及工具、团队 优势) 关键技术分析 设计步骤(突出完整性和逻辑性) 典型代码及绘图(注释、功能阐述或说明) 分析与结论(针对设计,进行误差影响因素分析,仿真局限性分析) 收获与体会(评价设计结果与过程,问题提炼,扩展思维改进方法和 技术等) 参考文献:5-6 篇(参考书除外) (2)报告字数:要求 4000~5000 字. (3)双面打印. (支撑课程设计目标

2、7)

三、 参考文献 [1] 胡寿松 自动控制原理 北京:国防工业出版社;

[2] 章燕申 控制系统的设计与实践 北京:清华大学出版社;

[3] 魏克新 MATALAB 语言与自动控制系统设计 北京:机械工业出版社;

[4] 黄忠霖 控制系统 MATLAB 设计与仿真 北京:国防工业出版社;

[5] 张志涌,杨祖樱 MATLAB 教程.北京:北京航空航天大学出版社;

[6] 徐海军,王元飞 自动控制习题同步指导.北京:航空工业出版社;

[7] 彭学锋等 自动控制原理实践教程.中国水利水电出版社.

四、 达成课程目标的途径与措施 自动控制原理课程设计的内容较为复杂、方法较为灵活.涉及达成目标的途 径、措施和成绩评定的权重划分. 1. 课程目标达成措施 (1)引导学生掌握自动控制系统校正原理的典型形式和校正方法,融入方法的 多元性思维;