《自动控制原理》课程标准
《自动控制原理》课程标准
一、课程说明
二、课程定位
自动控制原理是电气自动化专业的一门专业核心课程，专业必修课程。本课程与前修课程《电工基础》、《模拟电子技术》、《传感器》课程相衔接，共同树立学生自动控制的理念；与后续课程《现代控制》、《交直流调速》、《电机调速综合实训》相衔接，共同培养自动控制系统综合应用分析能力。通过理论学习的方式，了解自动控制系统的一些工程实例、熟悉典型自动控制系统的时域分析方法和频域分析方法，培养学生逻辑思维能力、综合分析能力、再学习能力。
三、设计思路
根据对应的工作岗位、工作任务、必备的能力和素质需求进行调查，根据行业、企业发展需要和完成职业岗位实际工作任务所需要的知识、能力、素质要求，选取教学内容，采用现代化教学手段，注意培养学生面向工程的思维习惯，采用多元化的考核方法，使学生掌握控制原理的精髓，并为学生可持续发展奠定良好的基础。
四、课程培养目标
通过对《自动控制原理》的学习，使学生能运用现代自动控制原理的基本理论、基本
知识和基本技能，了解自动控制原理的发展现状。完成控制系统组成原理、系统调试方法，具体应从下述3个方面展开表述：
1．专业能力目标：
（1）掌握对常用简单系统进行性能分析、并能够提出性能改良方案。
（2）掌握自动控制的基本概念及相关知识、自动控制系统的组成和工作原理。
（3）掌握自动控制系统常用数学模型的建立方法。
（4）熟悉自动控制系统性能及根轨迹分析方法，掌握稳定性分析、时域分析和频域分析的分析方法。
2．方法能力目标：
（1）学生具有资料学习和吸收能力；
（2）具有独立进行分析、设计、实施、评估的能力；具有获取、分析、归纳、交流、使用信息和新技术的能力；
（3）具有将知识与技术综合运用与转换的能力。
3．社会能力目标：
（1）培养学生严谨、规范的工作态度；吃苦耐劳、诚实守信的优秀品质；
（2）良好的职业道德和精益求精的敬业精神。具有良好的科学文化素质和技术业务素质，能很快适应岗位要求，有发展潜力。
（3）具有健全的人格、良好的心理素质和行为习惯。
（4）具有爱岗敬业、热爱劳动、遵纪守法、诚实守信、自律谦让的品质。
五、课程内容、要求及教学设计
通过对《自动控制原理》的学习，使学员理解和掌握现代自动控制原理的基本理论、基本知识和基本技能，了解自动控制原理的发展现状。该课程是关于自动控制系统的基础理论，其主要内容包括:自动控制系统的基本组成和结构、自动控制系统的性能指标、自动控制系统的类型(连续、离散、线性、非线性等)及特点、自动控制系统的分析(时域法、频域法等)和设计方法等。通过本课程的学习，学生可以了解有关自动控制系统的运行机理、控制器参数对系统性能的影响以及自动控制系统的各种分析和设计方法等。注重控制理论教学、实践的连续性，在课程教学的基础上，结合科研项目，介绍实际运用控制理论解决工程问题的思想和方法，启发引导学生灵活自如地运用所学知识分析解决实际问题，为专业课的学习和进一步深造打下必要的理论基础，掌握必要的基本技能。
课时安排说明：标准教学周为16周，课时为32节，每周1次课2课时。其中1周用
于复习和考试。建议理论课时安排为32课时。
（一）课程整体设计
（二）课程学习单元内容与要求
六、课程考核与评价
本课程考核分为平时成绩、实践成绩和期末成绩三个部分，分别占总评成绩的30%、40%、30%。列表如下：
（1）平时成绩包括：出勤、平时作业、实践操作
出勤占总成绩10%。迟到、早退一次扣1分，缺勤一次扣5分。正常请假不扣分。平时作业占总成绩20%，共计5次，另有一次调研报告。五次作业每次15分计算，调研报告按25分计算。
作业成绩等级分A、B、C、D四类。独立完成、书写工整，结论正确为A；独立完成、书写工整，结论有少量错误为B；书写笔记难以辨认，结论有较多错误为C；作业不完整为D。
实践操作占总成绩40%。共计1次实训、实践。独立完成为A，在他人指导下完成为B。
（2）期末成绩为理论考试成绩。考试方式为闭卷。试卷中含超纲题目分值不低于3分，不高于10分。
七、教材及相关资源
《自动控制原理》，主编陈铁牛，机械工业出版社，“十二五”职业教育国家规划教材。
八、任课教师要求
教师为本科及以上学历，曾经学习或教授过相关课程，熟悉课程内容。
九、教学实训场所
多媒体教室、机房。
十、其它说明
课程教学在实际教学中要因材施教，根据学生的掌握情况，实时改进。
十一、授课计划表
自动控制原理课程标准
自动控制原理课程标准 课程名称：自动控制原理 适用专业：楼宇自动化 1．前言 1．1课程的性质 《自动控制原理》是楼宇自动化专业的一门专业课，自动控制原理从工程技术应用的角度出发介绍经典线性控制理论中最基本、最重要的内容。 该课程培养学生掌握线性控制系统的基本分析方法，应重视将控制原理应用于实际系统的分析和设计中。 1．2设计思路 随着科学技术的发展，自动控制技术得到广泛的应用。自动控制原理是一门理论性较强的科学技术，通过经典控制理论的学习，为后续课程和实际工程奠定基础。 2．课程目标 本课程的教学目标是：使学生掌握楼宇自控专业所需的自动控制的理论知识和自动控制系统中常用元器件的原理和使用方法，初步形成解决实际问题的能力，为进一步学习专业知识和职业技能打下良好的基础。并注意渗透思想教育，逐步培养学生的辨证思维能力，加强学生的职业道德观念。 基本知识教学目标是： 1、自动控制的基本原理和基本概念。 2、自动控制系统及元器件数学模型的建立以及自动控制系统中常用元器件的原理和 模型。 3、典型控制系统的分析和设计方法。 能力目标是： 1、能调试并正确使用常用自控元器件。 2、能独立完成最基本的控制系统的分析和设计。 素质教育目标是： 1、思维的能力； 2、热爱科学、实事求是的学风和创新意识、创新精神； 3、职业道德意识。 3．课程内容和要求 3．1课程内容 1、自动控制的基本概念 理解状态的转移和自动控制的基本原理，了解自动控制系统的组成，了解自动控制系统的分类。
2、自动控制系统的基本元部件和数学模型 了解常用自控元器件的结构和使用方法。 3、线性连续控制系统的特性分析 了解自动控制系统的时域性能指标，一阶和二阶系统的时域响应，掌握闭环系统的稳定性。能够应用时域分析与频域分析方法分析线性系统的稳态特性。 4、线性连续控制系统的设计与校正 掌握常用的电校正装置，了解工业自动控制器的使用，了解自动控制系统的校正和工程设计方法。 3．2教学要求 高等数学 3．3课时安排 4．实施建议 4．1教学建议 在教学中要积极改进教学方法，尤其要结合学生的数学基础，使他们能够切实掌握经典控制理论的精髓及其在实际工程控制中的应用。 4．2教材选用或编写建议 《自动控制原理及其应用》高等教育出版社黄坚主编 ISBN 7-04-009823-7 4．3教学评价建议 4．4课程资源的开发与利用
《自动控制原理》教学大纲
《自动控制原理》教学大纲 一、课程概述 《自动控制原理》是自动化专业的核心课程之一，旨在让学生掌握自动控制的基本理论和方法，培养学生的自动控制思维和分析问题的能力。通过本课程的学习，学生将能够理解自动控制系统的基本概念、建模和分析方法，掌握常见的控制器设计方法，了解自动控制的应用领域和未来发展方向。 二、教学目标 1.理论知识与概念：掌握自动控制的基本概念和理论知识，包括控制系统的建模和分析、控制器的设计与调整等内容。 2.实践能力培养：掌握自动控制实验的基本原理和方法，能独立设计和实施自动控制实验，并对实验结果进行分析和评估。 3.思维能力培养：培养学生的自动控制思维和分析问题的能力，能够通过理论知识解决实际自动控制问题。 4.综合素质提高：通过自主学习、团队合作和报告撰写等方式，提高学生的综合素质和实践能力。 三、教学内容 1.控制系统的基本概念和分类 1.1控制系统的定义和基本概念 1.2控制系统的分类和组成 2.控制系统的建模和分析
2.1控制系统的数学建模 2.2控制系统的传递函数表示 2.3控制系统的稳定性分析 3.控制器的设计和调整 3.1PID控制器的设计原理和方法 3.2控制器调整的经典方法 4.线性控制系统分析与设计 4.1样差环节系统分析 4.2器件与设备系统分析 4.3各级系统趋势与扩展 5.非线性控制系统分析与设计 5.1状态空间方法 5.2反馈线性化方法 5.3非线性控制器设计方法 6.高级控制方法与应用 6.1模糊控制理论与应用 6.2自适应控制理论与应用 6.3鲁棒控制理论与应用 四、教学方法
1.理论讲授：通过课堂讲解、示意图和实例分析等方式，向学生讲解 自动控制的基本理论和方法。 2.实验演示：开展自动控制相关的实验演示，让学生亲自操作和实践，加深对理论知识的理解和应用。 3.课堂讨论：组织学生进行课堂讨论，解答学生对理论知识和实践问 题的疑惑，增强学生的自主学习和思维能力。 4.基于项目的学习：组织学生选择一个自动控制相关的项目，进行分 析和设计，并撰写报告进行展示，培养学生的实践能力和综合素质。 五、考核方式 1.平时成绩：包括课堂表现、实验报告和作业完成情况等，占总成绩 的30%。 2.期中考试：对学生对于课程内容的理解和掌握情况进行考核，占总 成绩的30%。 3.期末考试：对学生对于课程的整体理解和能力的综合考核，占总成 绩的40%。 六、教材选用
《自动控制原理》专科课程标准
《自动控制原理》课程标准 一、课程概述 （一）课程性质地位 自动控制原理是空间工程类、机械控制类、信息系统类等相关专业学历教育合训学员的大类技术基础课程。由于自动控制原理在信息化武器装备中得到了广泛的应用，因此，将本课程设置为大类技术基础课，对培养懂技术的指挥人才有着十分重要的作用。本课程所覆盖的知识面较宽，既有较深入的理论基础知识，也有较广泛的专业背景知识，因而，它在学员知识结构方面将起到加强理论深度和拓展知识广度的积极作用。 （二）课程基本理念 为了贯彻素质教育和创新教育的思想，本课程将在注重自动控制原理的基本概念和基本分析与设计方法的基础上，适当引入自动控制发展中的、学员能够理解的新概念和新方法；贯彻理论联系实际的原则，科学取舍各种主要理论、方法的比例，正确处理好理论与案例的关系，以适应为部队培养应用复合型人才的需要；适当引入和利用Matlab工具来辅助自动控制原理中的复杂计算与作图、验证分析与设计的结果；本课程应该既使学员掌握必要的基础理论知识，并了解它们对实际问题的指导作用，又要促进学员养成积极思考、长于分析、善于推导的能力和习惯。 （三）课程设计思路 本课程主要介绍自动控制原理的基本概念和基本的分析与设计方法。课程采用“一纵三横”的设计思路，具体来说，“一纵”就是在课程讲授中要求贯彻自动控制系统的建模、分析及设计方法这条主线；“三横”就是在方法讲授中要求强调自动控制系统的稳定性、快速性和准确性，稳准快三个字是分析的核心，也是设计的归宿。在课程讲授中，贯彻少而精的原则，即对重点、难点讲深讲透；注意理论联系专业实际，例子贴近生活，注重揭示抽象概念的物理意义；注意传统教法与现代教法的有机结合，充分运用各种教学手段，特别注重发挥课程教学网站的作用。在课程学习中，注重阅读教材、完成作业、课程实验及讨论问题等四个环节，深刻理解课程内容中的重点和难点，重点掌握自动控制原理的基本概念和基本分析与设计方法。
《自动控制原理》课程标准
《自动控制原理》课程标准 一、课程基本信息 课程名称：自动控制原理课程代码：011087 课程类别：专业核心课 课程类型： B类（理论＋实践课） 是否为精品课程：否 总学时：64（理论学时数：32，实践学时数：32）学分4分 二、课程定位与设计思路 1．1课程定位 《自动控制原理》课程是电气自动化技术专业的一门专业核心课程，专业必修课程。本课程的作用是通过学习性的工作任务教学方式，采取情境教学方法培养学生具有相应的自动控制理念和综合分析能力。本课程通过前修课程《电工基础》、《模拟电子技术》、《传感器与自动检测A》的学习，将传感器的自动控制理念和电学相关的简单电路知识融合在本课程的教学中，使复杂的理论知识变的简单，便于学生理解和掌握；通过前修课程《电机与电气控制B》理论知识的学习，培养学生对直流调速系统理论知识和实践技能的综合应用能力。同时为后续课程《电气传动新技术》、《生产过程自动控制实训》、《电机调速综合实训》的学习打下必要的理论知识和实践基础。 1．2设计思路 通过对本专业安装电工、维修电工、电气系统线路及器件（自动生产线）操作员工作岗位分析，确定了课程的设计思路为：根据本专业的基础能力目标、单项能力目标、综合能力目标，将本课程的学习领域划分成四个学习项目。学习项目一中，以电阻炉温控制系统和一汽大众汽车有限公司中汽车内饰装配控制系统的认识与描述为载体，学习自动控制系统的常用术语，引导学生学习自动控制系统的基本组成和工作过程。学习项目二中，以简单电路为载体，建立自动控制系统的数学模型，学习自动控制系统的常见环节。学习项目三中，以典型环节为载体，引导讲授分析自动控制系统性能的常用方法；以长春轨道客车股份有限公司生产控制线路为载体，可实现对不良的自动控制系统实行校正，确保控制的正常运行。学习项目四中，以简易直流调速的组装、调试、运行与检修
自动控制原理与系统课程标准
《自动控制系统与应用》学习领域（课程）标准 课程编号： 适用专业：电子信息工程技术应用电子技术机械制造及其自动化 课程类别：岗位核心学习领域 修课方式：必修 教学时数: 64学时 一、课程的性质和任务 （一）课程定位 《自动控制系统与应用》是电子信息工程技术、应用电子技术、机械制造及其自动化等相关专业技术核心课程。由于自动控制系统与应用在信息化武器装备中得到了广泛的应用，因此，将本课程设置为核心课程，对培养懂技术的指挥人才有着十分重要的作用。本课程所覆盖的知识面较宽，既有较深入的理论基础知识，也有较广泛的专业背景知识，因而，它在学员知识结构方面将起到加强理论深度和拓展知识广度的积极作用。 （二）学习目标 通过《自动控制系统与应用》的学习，使学生掌握以下知识、专业能力、方法能力、社会能力等目标。 1.专业能力目标 （1）掌握自动控制原理的基本概念和基本的分析与设计方法； （2）培养利用自动控制的基本理论分析与解决工程实际问题的思维方式和初步能力，（3）掌握自动控制系统分析与设计的一般过程与基本方法。 2．社会能力目标 （1）具有较强的口头与书面表达能力、人际沟通能力； （2）具有团队精神和协作精神； （3）具有良好的心理素质和克服困难的能力。 3．方法能力目标 （1）能独立制定工作计划并进行实施； （2）具有独立进行分析、设计、实施、评估的能力； （3）具有获取、分析、归纳、交流、使用信息和新技术的能力； （4）具有自学能力、理解能力与表达能力； （5）具有将知识与技术综合运用与转换的能力； （6）具有综合运用知识与技术从事程度教复杂的技术工作的能力。 （三）前导课程 本课程的前导课程为《高等数学》、《线性代数》、《数字电路》、《电路分析》、《复变函数与积分变换》和《模拟电子技术基础》等。 （四）后续课程： 《现代控制理论》、《机电控制技术》、《PLC与电气控制》等。
自动控制原理课程标准
《自动控制原理》课程标准 1. 课程基本信息 课程编码：31927课程名称：自动控制原理 课程类型：A类课程属类：职业能力课程 课程学分：4 参考课时：64 课程性质：专业平台课开课部门：电子电气工程学院 适用专业（层次）：电力系统自动化技术专业（普专） 先修课程：《高等数学》、《电工电子技术》等 后续课程：《电机控制技术》、《可编程控制器》等 职业资格：高级维修电工入网作业电工证 制订：《自动控制原理》课程开发团队 批准人： 课程负责人： 2. 课程详细信息 （1）课程简介 《自动控制原理》课程通过学习性的工作任务教学方式，采取情境教学方法使学生理解和掌握自动控制原理的基本理论知识（数学建模、性能分析、系统校正的方法），并以典型自动控制系统（随动系统和调速系统）为案例指导学生运用自动控制理论的思想和方法对实际工程系统进行综合分析达到理论联系实际，逐步培养学生解决自动控制系统调试与维护方面实际问题的能力，达到电气从业人员从事相关工作的基本要求。 （2）课程性质与定位 《自动控制原理》课程是电气自动化技术专业(普专) 中职业能力课程类下的一门专业必修课，在整个人才培养过程中具有承上启下的重要地位。通过前修课程《高等数学》、《电路分析》、《电工电子技术》的学习，将高等数学基础知识和电学相关的简单电路知识融合在本课程的教学中，使复杂的理论知识变的简单，便于学生理解和掌握；同时为后续课程《电机控制技术》、《可编程控制器》等的学习打下必要的理论知识和实践基础。 （3）课程设计思路 ①本课程教学内容设计采用“一纵三横”的设计思路。具体来说，“一纵”就是在课程讲授中，要求贯彻自动控制系统的数学建模、时域分析方法、根轨迹法、频域分析方法等课程教学项目这条主线；“三横”就是在讲授中要求强调自动控制系统的稳定性、快速性和准确性，稳准快三个字是分析的核心，也是自控系统设计分析、维修调试的归宿。
《自动控制原理》课程标准
《自动控制原理》课程标准 一、课程说明 二、课程定位 自动控制原理是电气自动化专业的一门专业核心课程，专业必修课程。本课程与前修课程《电工基础》、《模拟电子技术》、《传感器》课程相衔接，共同树立学生自动控制的理念；与后续课程《现代控制》、《交直流调速》、《电机调速综合实训》相衔接，共同培养自动控制系统综合应用分析能力。通过理论学习的方式，了解自动控制系统的一些工程实例、熟悉典型自动控制系统的时域分析方法和频域分析方法，培养学生逻辑思维能力、综合分析能力、再学习能力。 三、设计思路 根据对应的工作岗位、工作任务、必备的能力和素质需求进行调查，根据行业、企业发展需要和完成职业岗位实际工作任务所需要的知识、能力、素质要求，选取教学内容，采用现代化教学手段，注意培养学生面向工程的思维习惯，采用多元化的考核方法，使学生掌握控制原理的精髓，并为学生可持续发展奠定良好的基础。 四、课程培养目标 通过对《自动控制原理》的学习，使学生能运用现代自动控制原理的基本理论、基本
知识和基本技能，了解自动控制原理的发展现状。完成控制系统组成原理、系统调试方法，具体应从下述3个方面展开表述： 1．专业能力目标： （1）掌握对常用简单系统进行性能分析、并能够提出性能改良方案。 （2）掌握自动控制的基本概念及相关知识、自动控制系统的组成和工作原理。 （3）掌握自动控制系统常用数学模型的建立方法。 （4）熟悉自动控制系统性能及根轨迹分析方法，掌握稳定性分析、时域分析和频域分析的分析方法。 2．方法能力目标： （1）学生具有资料学习和吸收能力； （2）具有独立进行分析、设计、实施、评估的能力；具有获取、分析、归纳、交流、使用信息和新技术的能力； （3）具有将知识与技术综合运用与转换的能力。 3．社会能力目标： （1）培养学生严谨、规范的工作态度；吃苦耐劳、诚实守信的优秀品质； （2）良好的职业道德和精益求精的敬业精神。具有良好的科学文化素质和技术业务素质，能很快适应岗位要求，有发展潜力。 （3）具有健全的人格、良好的心理素质和行为习惯。 （4）具有爱岗敬业、热爱劳动、遵纪守法、诚实守信、自律谦让的品质。 五、课程内容、要求及教学设计 通过对《自动控制原理》的学习，使学员理解和掌握现代自动控制原理的基本理论、基本知识和基本技能，了解自动控制原理的发展现状。该课程是关于自动控制系统的基础理论，其主要内容包括:自动控制系统的基本组成和结构、自动控制系统的性能指标、自动控制系统的类型(连续、离散、线性、非线性等)及特点、自动控制系统的分析(时域法、频域法等)和设计方法等。通过本课程的学习，学生可以了解有关自动控制系统的运行机理、控制器参数对系统性能的影响以及自动控制系统的各种分析和设计方法等。注重控制理论教学、实践的连续性，在课程教学的基础上，结合科研项目，介绍实际运用控制理论解决工程问题的思想和方法，启发引导学生灵活自如地运用所学知识分析解决实际问题，为专业课的学习和进一步深造打下必要的理论基础，掌握必要的基本技能。 课时安排说明：标准教学周为16周，课时为32节，每周1次课2课时。其中1周用
《自动控制原理》课程教学大纲
《自动控制原理》课程教学大纲 1.教学目的及任务： 《自动控制原理》课程是自动化、测控技术及仪器、电子信息工程及通信工程等相关专业的平台课。通过本课程的教学（讲课、实验和习题课），使学生了解自动控制系统的组成、特点及专业术语，学习并掌握古典控制理论的基本分析、设计方法，为后续的理论课程和专业课程的学习打下坚实的理论基础。培养学生的独立思考能力和实践能力，使学生成为有思想、会学习、能创新的新一代高素质创新型的人才。 通过课堂教学环节与实践教学环节相结合，强化学生对基本概念、基本理论、基本方法的理解和掌握：要求学生掌握控制系统的数学模型的建立方法，了解控制系统的基本校正方案，并掌握对各种控制系统的性能进行分析的基本方法。同时结合本课程特点，培养学生的学习和创造能力。 2.教学内容的结构： 1.基本知识模块（4学时） 2.数学模型的建立与求解模块 (10学时) 3.线性连续系统的时域分析模块（24学时，其中包含4学时的实验） 4.线性连续系统的频域分析与设计模块（24学时，其中包含4学时的实验） 5.非线性系统分析模块（10学时，其中包含2学时的实验） 6.线性离散系统综述模块（8学时，其中包含2学时的实验） 注:上述6个知识模块是按照自动化专业的计划（80学时，其中包含12学时的实验）设计的，其中1、2、3模块是必须按先后顺序选择的，后面几个模块则可以针对不同专业不同学时的需求，任意选用。 3.模块或单元教学目标与任务： 1)自动控制系统的基本概念(对应教材的第1章) ⑴了解自动控制系统的基本结构和特点及其工作原理； ⑵了解闭环控制系统的组成和基本环节； ⑶掌握反馈控制系统的基本要求——稳定性、暂态和稳态性能指标——的基本定义； ⑷学会分析自动控制系统的类型及本质特征。 2)自动控制系统的数学模型(对应教材的第2章) ⑴简单物理系统的微分方程和传递函数的列写及计算； ⑵非线性模型的线性化方法； ⑶方块图和信号流图的变换与化简； ⑷开环传递函数与闭环传递函数的推导和计算。
《自动控制原理》教学大纲
自动控制原理》教学大纲 大纲说明 课程代码：3325072 总学时：48学时（讲课48 学时，实验0学时）总学分：3 学分课程类别：学科基础课程，必修适用专业：建筑环境与设备工程预修要求：高等数学、工程数学、电工技术一、课程的性质、目的、任务： （一）课程性质：学科基础课程，必修。 （二）目的与任务：通过本课程的学习，培养学生具有分析、综合电气自动化、仪表自动化及工业自动化控制设备中自控系统的能力。 二、课程教学的基本要求：通过本课程的学习，要求学生掌握自动控制的基本原理和基本分析方法，并能应用基本原理对典型的控制系统进行分析与综合。 三、教学方法和教学手段的建议：采用以教师讲授为主，并结合现代教学手段如多媒体教室等。 四、课程习题要求：习题的基本要求是：巩固和深入理解所学过的基本概念、基本理论，提高计算技能和作图能力。运用所学得的知识分析和计算典型及实际的控制系统问题，培养学生分析问题、解决问题的能力和严肃认真的科学作风。 习题可包括思考题和计算题，课外习题和课内习题。 五、大纲的使用说明：本大纲适用于本科学校建筑环境与设备工程专业，因本课程涉及《高等数学》、《工程数学》、《电工原理》、《电子技术》、《电机学》、《半导体变流技术》等多门基础课的知识，故适宜在二年级下开设，在讲授时，要注意联系和复习。讲授內容可按学时作适当增删。 大纲正文 第一章控制系统的基本概念学时） 学时：2 学时（讲课2 学时，实验0 本章讲授要点：控制系统的工作原理、组成、基本要求、基本类型。 重点：控制系统的工作原理、基本要求。 难点：控制系统的工作原理。 第一节控制系统的工作原理及其组成
《自动控制原理》课程标准
《自动控制原理》课程标准 第一部分课程概述 一、课程名称 中文名称：《自动控制原理》 英文名称：《Automatic control theory》 二、学时与适用对象 课程总计72学时，其中理论课62学时，实验10学时。本标准适用于三年制专科机械工程专业。 三、课程地位、性质 《自动控制原理》是研究自动控制共同规律的技术科学，是工科高等院校电类、控制类、机械类等专业的一门主干技术基础课程。该课程的开设重在使学生掌握与自动控制原理相关的专业知识和综合应用能力，培养解决自动控制系统调试与维护方面实际问题的能力。掌握和了解自动控制的基本理论和方法，对从事机械工程专业的工程技术人员是很有必要的。 四、课程基本理念 本课程的教学应把握以下几点基本原则：一是增加对前沿和最具特色机械装备研发、使用、推广等背景知识的介绍，激发学员对该课程的探索兴趣；二是突出从理工类专业的角度理解设备运行原理和设计思路的方法，向学员强调学好这门课必须具备数学、电子学、计算机软硬件方面坚实的知识基础，重在自动控制系统的分析与改进，体现有别于理工院校自动控制课程的强调理论探索、侧重系统设计及实现等的教学模式；三是鼓励学员查询相关资料、书籍，不要满足于仅仅了解系统原理的简单程度，强化学员的自学能力，培养获取并运用信息的能力，为今后从事机械装备的创新型革新及研制打好基础；四是注重与学员的交流、并积极引导学员之间的相互交流，培养良好协作的团队精神。 五、课程设计思路 在本课程开设之前，学员已经具备了多门课程的先导知识。在教学过程中，鼓励学员学习和使用MATLAB软件，对于课堂作业，通过MATLAB进行验证。讲授中应力争多介绍自动化领域前沿成果，拓展学员的知识面，启发解决问题的思路。在总结教学经验和研究成果的基础上，对课程目标分别从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面进行具体明确的阐述。
《自动控制原理》教学大纲
《自动控制原理》教学大纲 一、课程名称：自动控制原理 二、课程性质：专业基础课 三、学时：51学时 四、学分：3学分 五、适用专业： 自动化、电气工程及其自动化、机械工程及其自动化等六、先修课程： 高等数学、线性代数、电路分析、信号与系统 七、教学目标： 1. 掌握自动控制系统的基本原理和基本概念，了解自动控制系统的历史发展和现状。 2. 熟练掌握控制系统的数学模型建立方法，包括微分方程、传递函数、状态空间等。 3. 熟练掌握控制系统的性能分析方法，包括频率响应法、根轨迹法、Nyquist法等。 4. 熟练掌握控制系统的设计方法，包括PID控制器设计、根轨迹法设计、状态反馈法设计等。 5. 熟练掌握控制系统的仿真和实验方法，包括MATLAB/Simulink仿真、实验室设备操作等。 6. 培养学生的创新能力和实际工程应用能力，为学生进一步
学习相关专业课程和从事工程技术工作打下坚实的基础。 八、教学内容： 1. 自动控制系统的基本概念和基本原理 2. 控制系统的数学模型建立方法 - 微分方程建模 - 传递函数建模 - 状态空间建模 3. 控制系统的性能分析方法 - 频率响应法 - 根轨迹法 - Nyquist法 4. 控制系统的设计方法 - PID控制器设计 - 根轨迹法设计 - 状态反馈法设计 5. 控制系统的仿真和实验方法 - MATLAB/Simulink仿真 - 实验室设备操作 6. 自动控制系统的应用实例 九、教学方法： 1. 采用讲授、讨论、案例分析等多种教学方法，注重理论与
实际相结合。 2. 利用MATLAB/Simulink软件进行控制系统的仿真实验，提高学生的实践能力。 3. 通过课堂讨论、小组合作等方式，培养学生的团队协作能力和沟通能力。 十、考核方式： 1. 平时成绩（30%）：包括课堂表现、作业、实验报告等。 2. 期中考试（20%）：测试学生对本学期所学内容的掌握程度。 3. 期末考试（50%）：测试学生对本课程全部内容的掌握程度。
《自动控制原理》教学大纲
自动控制原理》教学大纲 一、课程的性质、地位与任务 本课程是电力系统自动化技术专业的基础课程。通过本课程的学习，使学生掌握自动控制的基础理论，并具有对简单连续系统进行定性分析、定量估算和初步设计的能力，学生将掌握自动控制系统分析与设计等方面的基本方法，如控制系统的时域分析法、根轨迹分析法、频域分析法、状态空间分析法、采样控制系统的分析等基本方 本课程系统地阐述了自动控制科学和技术领域的基本概念和基本规律，介绍了自动控制技术从建模分析到应用设计的各种思想和方法，内容十分丰富。通过自动控制理论的教学，应使学生全面系统地掌握自动控制技术领域的基本概念、基本规律和基本分析与设计方法，以便将来胜任实际工作，具有从事相关工程和技术工作的基本素质，同时具有一定的分析和解决有关自动控制实际问题的能力。 二、教学基本要求了解自动控制的概念、基本控制方式及特点、对控制系统性能的基本要求。理解典型环节的传递函数、结构图化简或梅森公式以及控制系统传递函数的建立和表示方法，初步掌握小偏差线性化方法和通过机理分析建立数学模型的方法，以串联校正为主的根轨迹综合法，掌握常用校正装置及其作用。 熟悉暂态性能指标、劳思判据、稳态误差、终值定理和稳定性的概念以及利用这些概念对二阶系统性能的分析，初步了解高阶系统分析方法、主导极点的概念，能利用根轨迹对系统性能进行分析，熟悉偶极子的概念以及添加零极点对系统性能的影响。频率特性的概念、开环系统频率特性Nyquist图和Bode图的画法和奈氏判据，了解绝对稳定系统、条件稳定系统、最小相位系统、非最小相位系统、稳定裕量、频指标的概念，以及频率特性与系统性能的关系。基本校正方式和反馈校正的作用，掌握复合校正的概念和以串联校正为主的频率响应综合法。 三、教学学时分配表
《自动控制原理与应用》课程标准
《自动控制原理与应用》课程标准 一、教学对象 适用于电气自动化技术专业学生。 二、建议课时及学分 建议课时：52 学分：3.5 三、先修和后续课程 先修课程：《电工基础与电气测量》《电子电路设计与制作》 后续课程：《过程控制技术》《计算机控制技术》 四、课程性质 《自动控制原理与应用》是电气自动化技术专业的一门专业支撑课程。本课程旨在培养学生具备自动控制系统的识别能力，典型控制系统的分析能力，简单控制系统的建模、系统校正能力，应用MATLAB软件进行系统仿真的能力和智能控制系统识别能力。 五、教学目标 1.识别自动控制系统的能力 通过对人工控制与自动控制的学习，使学生具备识别自动控制系统，分析自动控制系统组成的能力。 2.典型控制系统分析能力 通过对水位控制系统、温度控制系统、位置控制系统的学习，使学生具备分析典型控制系统控制原理的能力，并达到正确绘制系统方框图的能力。 3.控制系统建模、系统校正能力 通过对控制系统建模方法和简单系统校正的学习，使学生具备对给定的系统进行建模，并进行校正的能力。 4.MATLAB软件仿真能力 通过对MATLAB软件的学习和应用，使学生能够对控制系统进行MATLAB仿真。 六、能力要求 1.识别自动控制系统的能力 20分钟内能够列举出1-2个自动控制的例子，并指出其组成及各部分功能 2.典型控制系统分析能力 20分钟内能够正确分析飞机俯仰角自动控制系统的控制原理，并画出其控制方框图。 3.控制系统建模、系统校正能力 30分钟内能够对给定的控制系统进行建模，正确分析构成系统的典型环节，并进行相应的系统校正。 4.MATLAB软件仿真能力 30分钟内能够正确应用MATLAB软件中的SIMULINK仿真工具对给定系统进行仿真。
自动控制原理课程标准
自动控制原理与系统课程标准 一、适用对象 本课程适用于高等职业教育层次三学年制自动化专业的学生 二、课程的性质与任务 本课程是电气自动化专业的必修课。教学任务是使学生建立自动控制系统的基本概念,掌握自动控制系统分析、设计(校正)的基本方法，初步掌握系统实验技能。为了适应职业教育侧重现场技术应用的特点,本课程突出了与实际应用方面相关的知识,减少了理论与计算方面的内容,为从事高新技术工作打下坚实的基础。 三、参考学时 48学时 四、学分 3学分 五、课程目标 通过课程的学习，学生应掌握以下能力： 1．职业知识目标： （1）明确控制系统的任务、组成及自动控制的基本概念，开环控制和闭环控制的基本原理和特点。 （2）理解系统的微分方程，认识系统的传函和系统的结构图，熟悉拉普拉斯变换，掌握典型环节的传函 （3）掌握时域分析法和频率特性法 （4）掌握系统的稳定性概念、系统的稳定必要条件、代数判据、对数频率
判据、自动控制系统的稳定性分析。掌握系统稳态误差的概念、系统稳态误差的求法。掌握系统动态性能指标的求取、动态性能指标与对数开环频特的关系（5）理解校正的概念和基本过程；明确串联校正、反馈校正和顺馈校正的作用，并掌握利用这些手段提高系统性能的方法 2．职业能力目标： （1）在理解有关自动控制系统的基本概念的基础上建立控制系统数学模型的基础上，掌握并灵活运用时域法频率法进行系统分析及正确的性能分析。 （2）掌握系统分析、校正的思路和方法，为日后控制系统的分析设计打下基础。 （3）重点掌握实际的恒值系统的控制。系统的调试过程中体现实际问题的解决能力。具有清晰的系统概念，具有控制方法的软件实现能力，系统各个环节硬件的设计能力，总体调试能力是我们改革的宗旨 3．职业素质目标： 具有系统综合调试的能力，能够解决调试中出现的问题，完成系统 六、课程设计思路 课程教学内容源于企业岗位典型工作任务。但经过科学提炼与教学设计；课程教学目标源于企业岗位知识技能要求。突出能力培养但不放弃对基本知识的理解以及基本知识与实践现象的紧密联系；课程教学的实训系统源于企业岗位工作对象。生产线及其设备，任务及其工艺流程引入教学。学习情境是企业工作环境的缩影与再现。课程采用项目式教学及多种教学方法并用，素质教育引入专业课教学，明确学生的学习目的，激发学生的学习兴趣，挖掘学生的学习潜能，保证课程教学任务的完成与教学目标的达到。
《自动控制原理》课程教学大纲
《自动控制原理》课程教学大纲 课程编号：21311104 总学时数：72（理论60，实验12） 总学分数：4.5 课程性质：专业必修课 适用专业：电气工程及其自动化 一、课程的任务和基本要求： 本课程的主要任务是培养学生掌握自动控制系统的构成、工作原理和各件的作用;掌握建立控制系统数学模型的方法。掌握分析与综合线性控制系统的三种方法：时域法、根轨迹法和频率法。掌握计算机控制系统的工作原理以及分析和综合的方法。了解非线性控制系统的分析和综合方法。建立起以系统的概念、数学模型的概念、动态过程的概念。 通过课程的学习使学生掌握分析、测试和设计自动控制系统的基本方法。结合各种实践环节，进行自动控制领域工程技术人员所需的基本工程实践能力的训练。从理论和实践两方面为学生进一步学习自动控制专业的其他专业课如:过程控制、数字控制、智能控制、控制系统设计等打下必要的专业技术基础。自动控制原理课程是自动控制专业学生培养计划中承上启下的一个关键环节，因此该课程在自动控制专业的教学计划中占有重要的位置。 二、基本内容和要求： 1. 基础知识 （1）人工控制和自动控制 （2）开环控制系统 （3）闭环控制系统 （4）反馈控制系统的组成、分类和性能指标 要求：了解控制理论的发展史、开环控制系统与闭环控制系统、反馈控制系统的组成、分类和性能指标。 2. 单变量线性定常系统的数学描述 （1）系统的动态特性 （2）单变量线性定常系统的数学描述 （3）典型环节及其传递函数 （4）控制系统方块图 （5）信号流图 （6）非线性微分方程线性化 要求：控制系统微分方程的建立，传递函数的基本概念和定义，传递函数的性质，基本环节及传递函数，控制系统方框图及其绘制，方框图的变换规则，典型系统的方框图与传递函数，方框图的化简，用梅森增益公式化简信号流图。 3. 单变量线性定常系统的性能指标 （1）单变量线性定常系统的输出响应 （2）单变量线性定常系统的稳定性 （3）劳斯稳定判据 （4）控制系统的瞬态特性
《自动控制原理》教学大纲
《自动控制原理》课程教学大纲 课程编码：AL041360 课程性质：专业基础课程 适用专业：自动化 学时学分：48学时3学分 所需先修课：电路原理、电子技术、高等数学 编写单位：机电工程学院 一、课程说明 1．课程简介 本课程是自动化专业的一门专业基础课程，主要内容包括：控制系统分析与设计的基础知识，线性控制系统的建模，系统的稳定性，稳态特性和动态特性，时域分析法、根轨迹分析法、频率分析法等三大分析法，以及系统的校正与计算机辅助分析，非线性控制系统的分析法等。通过本课程的学习，使学生掌自动控制原理的基本知识、基本理论、基本计算方法和基本实验技能，为进一步学习专业课以及毕业后从事专业工作打下必要的基础。该课程的先修课是电路原理、电子技术、高等数学等。本课程是为系统学习现代控制理论、电力拖动控制系统、计算机控制系统等后续课程打下基础。 2．教学目标要求 本课程以自动控制系统的数学模型为研究对象，以建模、分析、校正为重点。学完本课程应达到以下基本要求： 1）了解自动控制的一般概念； 2）熟练掌握简单过程机理模型的建立方法，以及动态结构图的等效化简方法； 3）熟练掌握时域分析法、频域分析法； 4）熟练掌握劳斯稳定判据、乃奎斯特稳定判据； 5）熟练掌握稳态误差的计算方法； 6）在上述基础上，基本掌握自动控制系统的校正计算方法。 3．教学重点难点 1）掌握分析自控系统的时域分析法、频域分析法； 2）深入理解系统的校正方法； 3）正确建立控制系统的数学模型；
4）熟练运用基本控制方法解决控制系统运行中的实际问题。 4．学时分配表 5．主要教法、学法 本课程以课堂讲授为主、自学和讨论为辅的方式开展教学，着重对学生的分析问题能力、理论综合能力以及实验研究能力等方面的培养。 研发并采用多媒体教学方式。 6．考核方式及标准 1）考核目的： 考核学生对电机学的基本知识、基本理论、工程设计计算方法等的理解和掌握程度，促进学生提高分析和解决问题的能力。 2）考核形式： 闭卷笔试。 3）主要考核内容： 自动控制系统的数学模型、时域分析法、频域分析法、自动控制系统的校正、非线性控制系统分析。 4）考核题型： 简答，计算。 5）成绩评定： 考试成绩占总成绩的70%，其他（包括考勤、作业、讨论等）成绩占总成绩的30%。 二、各部分教学纲要 第一部分概述（4学时） 教学目标
《自动控制原理》实验教学课程标准
《自动控制原理》实验教学课程标准 一、课程简介 课程类别：专业基础课 适用专业：电气自动化，机电一体化，机械设计制造及其自动化等。 实验教学总目标： 自动控制原理与系统实验教学，是自动控制类课程的重要组成部分。是学生学习自动控制技术知识的重要手段。通过实验，使学生获取自动控制技术专业知识，加深对相关理论的理解和应用，培养自动控制实验的能力包含实验设计，设备使用与电路连接，测试与仪器使用，实验的操作步骤与方法，数据的测量与分析处理，简单故障的排除，实验报告与总结，查阅资料等方面的能力。使学生通过自动控制实验学会调试自动调速控制系统的各种参数，熟悉其各种运行特性，为今后学生在实际工作中对自动调速控制系统进行设计，安装调试及运行维护打下扎实的技术基础。 下面制订的实验教学计划，供高职开设自动控制原理与系统课程实验选用。 二、实验项目明细表
三、各实验项目的实验目的及实验教学的内容和任务 实验一: 控制系统典型环节的模拟 (一) 实验目的 1. 熟悉超低频扫描示波器的使用方法。 2. 掌握用运放组成控制系统典型环节的模拟电路。 3. 测量典型环节的阶跃响应曲线。 4. 通过实验了解典型环节中参数的变化对输出动态性能的影响。 (二) 实验内容及任务 1. 分别画出比例、惯性、积分、微分和振荡环节的模拟电路图。 2. 按下列各典型环节的传递函数，调节相应的模拟电路的参数，观察并记录其单位阶跃响应波形。 ① 比例环节 G1(S)=1和G2(S)=2 ② 积分环节 G1(S)=1/S 和G2(S)=1/（0.5S ） ③ 比例微分环节 G1(S)=2+S 和G2(S)=1+2S ④ 惯性环节 G1(S)=1/(S+1)和G2(S)=1/(0.5S+1) ⑤ 比例积分环节（PI ） G （S ）=1+1/S 和G （S ）=2（1+1/2S ） ⑥ 震荡环节 实验二：一阶系统的时域响应及参数测定 (一) 实验目的 1. 观察一阶系统在单位阶跃和斜坡输入信号作用下的瞬态响 10 1.010 )( 221++= ++= S S K S S T K S G
《自动控制原理》课程教学大纲
自动控制原理课程教学大纲 （PRINCIPLES OF AUTOMATIC CONTROL） 学时数：32学时 其中：实验学时： 课外学时： 学分数：2 适用专业：电子信息工程 一、课程的性质、目的和任务 《自动控制原理》课程是研究自动控制的基本理论和共同规律的技术学科，是电子信息工程专业的一门专业必修课。内容包括系统建模、系统分析、系统综合三大部分。其任务是通过本课程的学习，掌握反馈控制系统的基本理论及基本方法，初步具备分析与解决电气技术中常见自动控制问题的能力，培养学生定性分析能力，定量估算能力和综合运用能力。 二、课程教学的基本要求 （一）了解自动控制系统的基本原理和分析方法和最新技术发展； （二）掌握自动控制系统的类型、组成及所研究的主要内容； （三）掌握自动控制系统建模、系统分析、系统综合的基本原理； （四）掌握时域分析、频域分析法和根轨迹分析法。 三、课程的教学内容、重点和难点 第一章控制系统的一般概念（2学时） 一、引言 （一）自动控制的基本概念 （二）自动自动控制系统的分类、组成 二、开环控制与闭环控制 （一）基本概念 （二）开环控制 （三）闭环控制 三、控制系统举例 第二章控制系统的数学模型（6学时）
一、控制系统的时域模型 （一）基本概念 （二）时域模型 二、线性系统的复域模型 （一）基本概念 （二）复域模型 三、控制系统的方框图与信号流图 （一）系统传递函数的建立和求解 （二）动态结构图 （三）信号流程图表征控制系统 第三章线性系统的时域分析（8学时） 一、典型输入信号 二、一阶系统的时域分析 三、二阶系统的时域分析 四、高阶系统的时域分析 五、线性系统的稳定性与稳定判据 （一）判定系统稳定的条件 （二）稳定判据及其应用 六、反馈系统的稳态误差 （一）稳态误差的概念 （二）稳态误差的计算方法 第四章根轨迹法（4学时） 一、反馈系统的根轨迹 （一）根轨迹描述控制系统的方法 （二）根轨迹描述控制系统的意义 二、绘制根轨迹的基本规则 （一）基本概念 （二）根轨迹法