x2160521控制工程基礎(chǔ)課程教學(xué)大綱

1、x2160521控制工程基礎(chǔ)課程教學(xué)大綱課程名稱：控制工程基礎(chǔ)英文名稱：ElementsofControlEngineering課程編號：x2160521學(xué)時(shí)數(shù)：32其中實(shí)踐學(xué)時(shí)數(shù)：6課外學(xué)時(shí)數(shù)：0學(xué)分?jǐn)?shù)：2適用專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、機(jī)械工程一、課程簡介《控制工程基礎(chǔ)》課程內(nèi)容包括機(jī)械工程控制的基本概念、系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、時(shí)間響應(yīng)分析、頻率特性分析、系統(tǒng)的穩(wěn)定性等。以數(shù)控直線運(yùn)動(dòng)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(xué)生學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的完整的初步知識，領(lǐng)悟與學(xué)會(huì)應(yīng)用控制理論來解決機(jī)械工程的實(shí)際問題奠定必要的基礎(chǔ)。二、課程的性質(zhì)和教學(xué)目標(biāo)《控制工程基礎(chǔ)》是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)和機(jī)械工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)必修課。（一）課堂教學(xué)目標(biāo)：（一）課堂教學(xué)目標(biāo)：（1）使學(xué)生牢固掌握控制工程基礎(chǔ)的基本概念、基本原理，學(xué)會(huì)處理控制工程中機(jī)械系統(tǒng)控制問題的一般方法。（2）結(jié)合機(jī)械工程實(shí)際，連續(xù)地、系統(tǒng)地、循序漸進(jìn)講授各章內(nèi)容，使學(xué)生對控制工程基礎(chǔ)

3、理論知識在工程實(shí)踐中的應(yīng)用有初步的認(rèn)識。（二）實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)：（二）實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)：（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(jìn)行系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性仿真，加深學(xué)生對課堂教學(xué)內(nèi)容的理解，學(xué)會(huì)運(yùn)用Matlab數(shù)值分析軟件分析系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性，為學(xué)生今后運(yùn)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(jī)械工程控制系統(tǒng)的基本要求。（2）難點(diǎn)：控制量、擾動(dòng)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(xué)模型（二）系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型1.教學(xué)內(nèi)容（1）積分變換：Laplace變換定義、性質(zhì)、計(jì)算方法和應(yīng)用，Laplace逆變換的定義、計(jì)算方法和應(yīng)用；（2）系統(tǒng)的微分方程：線性系統(tǒng)的概念、特點(diǎn)，機(jī)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(diǎn)，傳遞函數(shù)的極點(diǎn)、零點(diǎn)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(dòng)的反饋控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)；（7）相似原理：機(jī)械系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型的相似性；（8）數(shù)學(xué)模型的MATLAB描述；（9）實(shí)例：“數(shù)控直線運(yùn)動(dòng)工作臺位置控制系統(tǒng)”的數(shù)學(xué)模型建立。2.基本要求（1）了解部分：Laplace變換的定義，考慮擾動(dòng)的反饋控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，相似原理（機(jī)械系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型的相似性）；實(shí)例：“數(shù)控直線運(yùn)動(dòng)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(xué)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(jì)算方法、性質(zhì)，Laplace逆變換的計(jì)算方法；典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)；數(shù)學(xué)模型的MATLAB描述。（4）熟練掌握：機(jī)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(diǎn)和難點(diǎn)（1）重點(diǎn)：Laplace變換的計(jì)算方法、性質(zhì)，Laplace逆變換的計(jì)算方法；機(jī)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；