《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。