x2160521控制工程基礎(chǔ)課程教學大綱

1、x2160521控制工程基礎(chǔ)課程教學大綱課程名稱：控制工程基礎(chǔ)英文名稱：ElementsofControlEngineering課程編號：x2160521學時數(shù)：32其中實踐學時數(shù)：6課外學時數(shù)：0學分數(shù)：2適用專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化、機械工程一、課程簡介《控制工程基礎(chǔ)》課程內(nèi)容包括機械工程控制的基本概念、系統(tǒng)的數(shù)學模型、時間響應分析、頻率特性分析、系統(tǒng)的穩(wěn)定性等。以數(shù)控直線運動工作臺位置控制系統(tǒng)為例，從系統(tǒng)建模、系統(tǒng)分析到穩(wěn)定性

2、判斷均以此例展開，幫助學生學習系統(tǒng)設(shè)計的完整的初步知識，領(lǐng)悟與學會應用控制理論來解決機械工程的實際問題奠定必要的基礎(chǔ)。二、課程的性質(zhì)和教學目標《控制工程基礎(chǔ)》是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)和機械工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)必修課。（一）課堂教學目標：（一）課堂教學目標：（1）使學生牢固掌握控制工程基礎(chǔ)的基本概念、基本原理，學會處理控制工程中機械系統(tǒng)控制問題的一般方法。（2）結(jié)合機械工程實際，連續(xù)地、系統(tǒng)地、循序漸進講授各章內(nèi)容，使學生對控制工程基礎(chǔ)

3、理論知識在工程實踐中的應用有初步的認識。（二）實踐教學目標：（二）實踐教學目標：（1）了解Matlab數(shù)值分析軟件的功能模塊。（2）通過Matlab數(shù)值分析軟件平臺進行系統(tǒng)的動態(tài)、靜態(tài)特性仿真，加深學生對課堂教學內(nèi)容的理解，學會運用Matlab數(shù)值分析軟件分析系統(tǒng)的動態(tài)、靜態(tài)特性，為學生今后運用Matlab數(shù)值分析軟件分析工程問題奠定基礎(chǔ)。制器和被控對象的概念，繪制控制系統(tǒng)方框圖，機械工程控制系統(tǒng)的基本要求。（2）難點：控制量、擾動量、

4、被控制量、控制器和被控對象的概念，繪制控制系統(tǒng)方框圖。（二）系統(tǒng)的數(shù)學模型（二）系統(tǒng)的數(shù)學模型1.教學內(nèi)容（1）積分變換：Laplace變換定義、性質(zhì)、計算方法和應用，Laplace逆變換的定義、計算方法和應用；（2）系統(tǒng)的微分方程：線性系統(tǒng)的概念、特點，機械系統(tǒng)、電控系統(tǒng)的微分方程建立方法，非線性系統(tǒng)線性化的條件和方法；（3）傳遞函數(shù)：線性系統(tǒng)傳遞函數(shù)的定義、特點，傳遞函數(shù)的極點、零點和放大系數(shù)的概念；（4）典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)；（5）

5、系統(tǒng)的傳遞函數(shù)方框圖建立及其簡化；（6）考慮擾動的反饋控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)；（7）相似原理：機械系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)的數(shù)學模型的相似性；（8）數(shù)學模型的MATLAB描述；（9）實例：“數(shù)控直線運動工作臺位置控制系統(tǒng)”的數(shù)學模型建立。2.基本要求（1）了解部分：Laplace變換的定義，考慮擾動的反饋控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，相似原理（機械系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)的數(shù)學模型的相似性）；實例：“數(shù)控直線運動工作臺位置控制系統(tǒng)”的控制原理

6、和控制框圖。（2）理解部分：數(shù)學模型、線性系統(tǒng)、傳遞函數(shù)基本概念；（3）掌握部分：Laplace變換的計算方法、性質(zhì)，Laplace逆變換的計算方法；典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)；數(shù)學模型的MATLAB描述。（4）熟練掌握：機械系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)的微分方程建立、傳遞函數(shù)、方框圖的建立及其簡化。3.重點和難點（1）重點：Laplace變換的計算方法、性質(zhì)，Laplace逆變換的計算方法；機械系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)的微分方程建立、傳遞函數(shù)、方框圖的建立及其簡化；