自動控制系統(tǒng)設(shè)計大綱（測控）

PAGEPAGE5《自動控制系統(tǒng)設(shè)計》課程教學大綱一、課程基本信息課程名稱自動控制系統(tǒng)設(shè)計課程編號課程性質(zhì)選修課課程類別專業(yè)課開課單位測控教研室授課學期第七學期學分/學時2/32課內(nèi)學時32理論授課32上機學時0課內(nèi)實踐0實驗學時0課外學時32適用專業(yè)測控技術(shù)與儀器是否雙語否先修課程控制工程基礎(chǔ)、電路原理后續(xù)課程 畢業(yè)設(shè)計二、課程簡介本課程是測控技術(shù)與儀器專業(yè)的一門專業(yè)方向課,也可作為相近的機械、機電專業(yè)的必修或選修課。本課程培養(yǎng)學生掌握自動控制系統(tǒng)的設(shè)計流程、方案選擇、可行性分析、系統(tǒng)構(gòu)成要素及其選擇方法、系統(tǒng)評價方案等知識，讓學生形成專業(yè)知識鏈條，提高獲取知識的能力。培養(yǎng)學生嚴謹科學的思維方式和求真務(wù)實的工作作風，成為與社會主義現(xiàn)代化建設(shè)要求相適應(yīng)的德、智、體、美、勞全面發(fā)展的應(yīng)用型高級專門人才。三、課程目標及對畢業(yè)要求指標點的支撐（一）課程目標通過本課程的學習，使學生達到以下目標：課程目標1.培養(yǎng)學生能夠掌握過程控制系統(tǒng)、邏輯控制系統(tǒng)、隨動系統(tǒng)等多種控制方法，能夠根據(jù)設(shè)計要求進行方案選擇和可行性分析，具有綜合運用基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識測控系統(tǒng)復雜工程問題。課程目標2.培養(yǎng)學生能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計、經(jīng)濟性能分析、系統(tǒng)組成要素選擇、系統(tǒng)集成、現(xiàn)場調(diào)試評價、特殊系統(tǒng)要求對策等自動控制系統(tǒng)設(shè)計的完整流程。培養(yǎng)學生嚴謹科學的思維方式和求真務(wù)實的工作作風，成為一名合格的應(yīng)用型高級專門人才。（二）課程目標對畢業(yè)要求指標點的支撐課程目標支撐畢業(yè)要求指標點畢業(yè)要求課程目標1指標點1-3：學習專業(yè)基礎(chǔ)知識，掌握解決復雜測控系統(tǒng)工程問題的基本思路和方法；1-工程知識課程目標2指標點3-1：學習工程設(shè)計和產(chǎn)品開發(fā)全周期、全流程的基本設(shè)計方法和技術(shù)，了解影響設(shè)計目標和技術(shù)方案的各種因素；3-設(shè)計/開發(fā)解決方案四、課程基本教學內(nèi)容及對課程目標的支撐（一）課程基本教學內(nèi)容第一單元緒論（學時數(shù)：2學時）1.課程主要內(nèi)容了解自動控制技術(shù)及理論的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀；掌握自動控制系統(tǒng)設(shè)計的主要任務(wù)和解決的問題；掌握自動控制系統(tǒng)的工程設(shè)計流程。2.重點和難點重點：自動控制系統(tǒng)的主要任務(wù)、自動控制系統(tǒng)的工程設(shè)計流程。難點：掌握自動控制系統(tǒng)的工程設(shè)計流程。3.教學方法(1)通過多媒體課件和傳統(tǒng)教學相結(jié)合，闡明自動控制技術(shù)的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀，豐富學生的基本知識結(jié)構(gòu)。(2)通過案例分析，介紹自動控制系統(tǒng)的工程設(shè)計流程，采用啟發(fā)式教學方式，讓學生分析自動控制系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的功能以及傳遞信號的變化。4.學生學習預期成果要求學生在學完本單元課程后，能夠?qū)ψ詣涌刂葡到y(tǒng)有了初步的了解，對自動控制系統(tǒng)的設(shè)計流程有了較深入的理解。5.支撐課程目標本單元支撐課程目標1第二單元自動控制系統(tǒng)設(shè)計方法（學時數(shù)：20學時）1.課程主要內(nèi)容掌握控制系統(tǒng)的時域和頻域分析方法；了解被控參數(shù)、控制參數(shù)、測量變送單元和執(zhí)行機構(gòu)的選取方法；掌握串聯(lián)校正方法與并聯(lián)校正方法；掌握控制器參數(shù)整定的基本方法；掌握典型控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成；了解自動控制系統(tǒng)設(shè)計的國家標準及安全規(guī)則；了解自控工程設(shè)計的分段和內(nèi)容；了解各種設(shè)備的安全性能以及防爆知識。2.重點和難點重點：控制系統(tǒng)的時域和頻域分析方法、系統(tǒng)校正、控制器參數(shù)整定。難點：系統(tǒng)校正以及控制器參數(shù)整定。3.教學方法(1)通過多媒體課件和傳統(tǒng)教學相結(jié)合，闡明自動控制技術(shù)的設(shè)計標準、安全規(guī)則，豐富學生的基本知識結(jié)構(gòu)。(2)通過案例分析，講解時域和頻域分析方法、常見的校正方法和控制器參數(shù)整定的方法。(3)采用啟發(fā)式教學方式，讓學生分析不同的方法各有什么優(yōu)缺點，適用于什么場合。4.學生學習預期成果要求學生在學完本單元課程后，能夠?qū)ψ詣涌刂葡到y(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)知識有了較深入的理解，為進行自動控制系統(tǒng)的設(shè)計打下了較扎實的理論基礎(chǔ)。5.支撐課程目標本單元支撐課程目標1、2第三單元自動控制系統(tǒng)設(shè)計工程實例（學時數(shù)：10學時）1.課程主要內(nèi)容通過自動控制系統(tǒng)設(shè)計的一些工程實例，如電梯邏輯控制系統(tǒng)設(shè)計、水氯化鎂生產(chǎn)過程的控制系統(tǒng)設(shè)計、數(shù)控機床控制系統(tǒng)設(shè)計、飛機飛行自動控制系統(tǒng)的設(shè)計等實例的學習，掌握自動控制系統(tǒng)設(shè)計的基本方法和完整流程。2.重點和難點重點：過程控制系統(tǒng)、邏輯控制系統(tǒng)、隨動系統(tǒng)設(shè)計方法。難點：三種控制系統(tǒng)的設(shè)計。3.教學方法(1)通過案例分析，講解不同的自動控制系統(tǒng)的設(shè)計方法，讓學生掌握自動控制系統(tǒng)設(shè)計的基本方法和完整流程。(2)采用課堂討論的方法，針對一些工程實例讓學生討論分析能否有其他的方法設(shè)計自動控制系統(tǒng)，并闡述自己設(shè)計的思路、原理以及特性。4.學生學習預期成果要求學生在學完本單元課程后，能夠?qū)^簡單的自動控制系統(tǒng)給出符合國家標準及安全規(guī)則的完整的設(shè)計方案。5.支撐課程目標本單元支撐課程目標1、2（二）課程基本教學內(nèi)容對課程目標的支撐課程教學內(nèi)容教學方法支撐的課程目標學時安排課內(nèi)課外學時比例第一單元緒論講授法課程目標121：1第二單元自動控制系統(tǒng)設(shè)計方法講授法、案例教學課程目標1、2201：1第三單元自動控制系統(tǒng)設(shè)計實例講授法、案例教學課程目標1、2101：1合計321：1五、課程考核及對課程目標的支撐（一）課程考核課程成績構(gòu)成（百分制）課程成績構(gòu)成比例考核環(huán)節(jié)目標分值考核/評價細則平時成績100%作業(yè)（百分制）50本門課程5次作業(yè)，對課程的復習、理解和掌握程度，作業(yè)按百分制打分，計算全部作業(yè)的平均成績。目標分值=0.5*作業(yè)平均成績測驗（百分制）30隨堂測試兩次，分別在第二單元和第三單元結(jié)束之后，主要考核學生在該單元學習中課堂的聽課效果和課后復習消化知識的情況。目標分值=0.3*作業(yè)平均成績課堂表現(xiàn)（百分制）20考核內(nèi)容及評價細則:主要依據(jù)學生課堂表現(xiàn)、課堂紀律、出勤情況打分。目標分值=0.2*課堂表現(xiàn)成績（二）課程考核對課程目標的支撐教學內(nèi)容考核內(nèi)容考核方式支撐的課程目標第一單元緒論1-1自動控制系統(tǒng)設(shè)計的主要任務(wù)和解決的問題1-2自動控制系統(tǒng)的工程設(shè)計流程作業(yè)課程目標1第二單元自動控制系統(tǒng)設(shè)計方法2-1控制系統(tǒng)的時域和頻域分析方法2-2系統(tǒng)校正2-3控制器參數(shù)整定作業(yè)，測驗課程目標1、2第三單元自動控制系統(tǒng)設(shè)計實例3-1過程控制系統(tǒng)3-2邏輯控制系統(tǒng)3-3隨動系統(tǒng)設(shè)計方法作業(yè)，測驗課程目標1、2六、使用教材、相關(guān)推薦書目及課程資源（一）使用教材汪晉寬主編：《自動控制系統(tǒng)工程設(shè)計》，北京郵電大學出版社.2007年版;（二）相關(guān)推薦書目1.喬治.埃利斯主編：《控制系統(tǒng)設(shè)計指南》，機械工業(yè)出版