專業(yè)認證大綱參考模板【機械控制工程基礎(chǔ)】

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1、...wd ?機械控制工程根基?教學(xué)大綱 課程名稱：機械控制工程根基 英文名稱：Mechanical control Engineering 課程編號：0811000215 課程性質(zhì)：必修 學(xué)分/學(xué)時：2.5/40。其中，講授 34學(xué)時，實驗 6學(xué)時，上機 0學(xué)時，實訓(xùn) 0學(xué)時。 課程負責人：唐宏賓 先修課程：高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、電工與電子技術(shù)、理論力學(xué) 一、課程目標 機械控制工程根基主要介紹經(jīng)典控制理論的 基本概念、 基本原理、 基本分析方法、工程設(shè)計方法及控制理論在機械工程中的應(yīng)用。本課程不僅為學(xué)生學(xué)習(xí)有關(guān)專業(yè)課程提供必要的根基理論知識，也為從事相關(guān)專業(yè)技術(shù)工作

2、、科學(xué)研究工作及管理工作提供重要的理論根基。 通過本課程的學(xué)習(xí)，到達以下教學(xué)目標： 1.工程知識 1.1 掌握必要的機械控制工程理論知識。 1.2 能夠應(yīng)用械控制工程理論知識解決復(fù)雜工程技術(shù)問題。 2.問題分析 2.1 能夠理解并恰當表述機械控制工程實際問題。 2.2能夠找到適宜的解決機械控制工程實際問題的程序與方法。 2.3 在一定的限制條件下能夠合理解決機械控制工程實際問題。 3.設(shè)計/開發(fā)解決方案 能夠運用機械控制工程理論知識進展產(chǎn)品規(guī)劃與設(shè)計并表達創(chuàng)新意識。 4.研究 能夠采用機械控制工程理論知識進展研究并合理設(shè)計實驗方案。 5.使用現(xiàn)代工具 能夠有

3、效使用MATLAB軟件對機械控制工程實際問題進展模擬、分析與預(yù)測。 二、課程內(nèi)容及學(xué)時分配 如表1所示。 三、教學(xué)方法 課程教學(xué)以課堂教學(xué)、實驗教學(xué)、課外作業(yè)、綜合討論、網(wǎng)絡(luò)課程等共同實施。 本課程將以“機械控制系統(tǒng)建模及性能分析〞為主線，主要介紹機械控制系統(tǒng)建模及性能分析的相關(guān)知識，重點培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用機械控制工程理論知識并使用現(xiàn)代工具軟件分析、研究、解決復(fù)雜工程問題的能力。 表1 ?機械控制工程根基?課程內(nèi)容及學(xué)時分配 知識單元 知識點 理論學(xué)時 實驗學(xué)時 教學(xué)目標 序號 描述 序號 描述 1 緒論 1 自動控制的 基本概念 2 0 1 2

4、控制系統(tǒng)的工作原理和 基本組成 3 控制系統(tǒng)的性能要求 4 控制理論的分類 2 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 1 數(shù)學(xué)模型的概念及建設(shè)控制系統(tǒng)微分方程的 基本方法 8 2 1、2、4、5 2 拉普拉斯變換、反變換及定理 3 傳遞函數(shù)的概念及求取方法 4 典型環(huán)節(jié)及其傳遞函數(shù) 5 控制系統(tǒng)方塊圖的繪制方法及其等效變換 6 梅遜公式求取傳遞函數(shù)的方法 7 實驗1：控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 3 控制系統(tǒng)的時域分析 1 一階系統(tǒng)時域分析 5 1 1、2、4、5 2 二階系統(tǒng)時域分析 3 時域性能指標及求取 4 實驗2：控制系統(tǒng)的時域響應(yīng)分析

5、 4 控制系統(tǒng)的頻率特性分析 1 頻率特性的概念和物理意義 7 1 1、2、4、5 2 頻率特性的求取方法 3 典型環(huán)節(jié)的頻率特性圖 4 系統(tǒng)開環(huán)奈氏圖的畫法 5 系統(tǒng)開環(huán)波德圖的畫法 6 實驗3：控制系統(tǒng)的頻率特性分析 5 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 1 控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念和物理意義 7 0 1、2、4 2 控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的充要條件 3 勞斯穩(wěn)定判據(jù) 4 奈氏穩(wěn)定判據(jù) 5 波德穩(wěn)定判據(jù) 6 穩(wěn)定性裕量 6 控制系統(tǒng)的誤差分析 1 控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的概念 2 0 1、2、4 2 穩(wěn)態(tài)誤差的求取方法 3 減小系統(tǒng)

6、穩(wěn)態(tài)誤差的方法 7 控制系統(tǒng)的校正設(shè)計 1 時域性能指標與頻域性能指標的關(guān)系 3 2 2、3、4、5 2 校正的概念及常用校正方式的構(gòu)造和特點 3 PID控制 4 校正設(shè)計的頻率響應(yīng)分析法 5 實驗4：控制系統(tǒng)的校正設(shè)計 11 總計 　 　 34 6 本課程采用國家“十二五〞規(guī)劃教材，結(jié)合學(xué)生個性特點，因材施教。本課程的課堂教學(xué)將充分利用數(shù)字化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)制作豐富多彩的教學(xué)課件和輔導(dǎo)材料，調(diào)動學(xué)習(xí)積極性，提高教學(xué)效率。 本課程課堂教學(xué)流程如圖1所示。 圖1 機械控制工程根基課堂教學(xué)流程 本課程安排5次課外作業(yè)： 1.控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型

7、 2.控制系統(tǒng)的時域分析 3.控制系統(tǒng)的頻率特性分析 4.控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 5.控制系統(tǒng)的誤差分析 四、考核內(nèi)容及考核方式 1.考核內(nèi)容 (1)機械控制工程理論 基本概念的理解和掌握。如反響、快速性、穩(wěn)定性、準確性、傳遞函數(shù)、頻率特性、校正設(shè)計等。 (2)控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型〔微分方程、傳遞函數(shù)、頻率特性〕的建設(shè)方法。 (3)求取復(fù)雜控制系統(tǒng)方塊圖傳遞函數(shù)的方法。 (4)控制系統(tǒng)的時域分析方法及時域性能指標的求取。 (5)控制系統(tǒng)的頻域分析方法及開環(huán)奈氏圖、波德圖的畫法。 (6)應(yīng)用勞斯判據(jù)、奈氏判據(jù)、波德判據(jù)判斷控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 (7)控制系統(tǒng)穩(wěn)誤差的計算。 (

8、8)常用的校正設(shè)計方法。 2.考核方式 期末考試+平時成績+實驗成績。 其中：期末考試占總成績80%，采用閉卷考試；平時成績占總成績10%，根據(jù)出勤、作業(yè)、質(zhì)疑、課堂討論等情況評定；實驗成績占總成績10%，根據(jù)實驗態(tài)度、實驗方案、實驗技能、實驗報告等進展評定。 五、教材與主要參考書 1.推薦教材 [1] 王顯正．控制理論根基(第二版) [M]．北京：科學(xué)出版社，2008 [2] 韓柳．機械控制工程根基實驗教程[M]．北京：國防工業(yè)出版社，2010 2.主要參考書 [1] 楊叔子．機械工程控制根基[M]．華中科技大學(xué)出版社，2007 [2] 王益群. 控制工程根基[M]．北京

9、：機械工業(yè)出版社，2008 [3] 王仲民．機械工程控制根基[M]．北京：國防工業(yè)出版社，2010 六、 附?課程教學(xué)目標—畢業(yè)要求關(guān)系表? 如表2所示。 表2 ?機械控制工程根基?課程教學(xué)目標—畢業(yè)要求關(guān)系表 序號 畢業(yè)要求 指標點 機械控制工程根基 1 工程知識：能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程根基和專業(yè)知識用于解決復(fù)雜工程問題 1.1 掌握必要的數(shù)學(xué)與自然科學(xué)知識 1.2掌握必要的工程根基與專業(yè)知識 H 1.3 能夠應(yīng)用上述知識去解決機械工程復(fù)雜工程技術(shù)問題 M 2 問題分析：能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的 基本原理，識別、表達、并通過文獻研究分析復(fù)

10、雜工程問題，以獲得有效結(jié)論 2.1能夠理解并恰當表述工程實際問題 H 2.2能夠找到適宜的解決問題的程序與方法 M 2.3在一定的限制條件下能夠合理解決問題 L 3 設(shè)計/開發(fā)解決方案：能夠設(shè)計針對復(fù)雜工程問題的解決方案，設(shè)計滿足特定需求的系統(tǒng)、單元〔部件〕或工藝流程，并能夠在設(shè)計環(huán)節(jié)中表達創(chuàng)新意識，考慮社會、安康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素 3.1 能夠運用機械制造等 基本原理進展工藝規(guī)程設(shè)計并表達創(chuàng)新意識 3.2 能夠運用機械設(shè)計等 基本理論與方法進展產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)并表達創(chuàng)新意識 3.3 能夠運用液壓、自動控制等理論進展產(chǎn)品規(guī)劃與設(shè)計并表達創(chuàng)新意識

11、H 3.4 能在設(shè)計中考慮社會、安康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素的影響 4 研究：能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對復(fù)雜工程問題進展研究，包括設(shè)計實驗、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論 4.1能夠合理采用科學(xué)方法進展研究并設(shè)計實驗方案 M 4.2具備采集有效數(shù)據(jù)的能力 5 使用現(xiàn)代工具：能夠針對復(fù)雜工程問題，開發(fā)、選擇與使用恰當?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具，包括對復(fù)雜工程問題的預(yù)測與模擬，并能夠理解其局限性 5.1在工程技術(shù)問題中，能夠有效地運用計算機技術(shù)、信息資源及工程工具 H 5.2在解決工程實際問題中，能夠選擇適宜的計算機輔助設(shè)

12、計工具 5.3能夠正確運用工具與資源對機械工程復(fù)雜技術(shù)工程問題進展預(yù)測與模擬 M 6 工程與社會：能夠基于工程相關(guān)背景知識進展合理分析，評價專業(yè)工程實踐和復(fù)雜工程問題解決方案對社會、安康、安全、法律以及文化的影響，并理解應(yīng)承擔的責任 6.1熟悉本專業(yè)相關(guān)的法律法規(guī)與安全管理技術(shù) 6.2能夠?qū)C械工程實踐與復(fù)雜工程技術(shù)問題解決方案的影響進展多維評價 7 環(huán)境和可持續(xù)開展：能夠理解和評價針對復(fù)雜工程問題的專業(yè)工程實踐對環(huán)境、社會可持續(xù)開展的影響 7.1熟悉本專業(yè)相關(guān)的環(huán)境保護和可持續(xù)開展的方針政策 7.2能從可持續(xù)開展的角度對機械產(chǎn)品進展評價 8 職業(yè)標

13、準：具有人文社會科學(xué)素養(yǎng)、社會責任感，能夠在工程實踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和標準，履行責任 8.1了解人文社會科學(xué) 基本知識，具備一定的工程美學(xué)素養(yǎng) 8.2了解職業(yè)標準，具備正確的社會責任感與工程職業(yè)倫理價值觀 9 個人和團隊：能夠在多學(xué)科背景下的團隊中承擔個體、團隊成員以及負責人的角色 9.1 能夠在團隊中正確發(fā)揮個人作用 9.2能夠與團隊成員保持協(xié)調(diào)與合作 10 溝通：能夠就復(fù)雜工程問題與業(yè)界同行及社會公眾進展有效溝通和交流，包括撰寫報告和設(shè)計文稿、陳述發(fā)言、清晰表達或回應(yīng)指令。并具備一定的國際視野，能夠在跨文化背景下進展溝通和交流 10.1具有較強的

14、口頭表達與溝通交流能力 10.2能撰寫應(yīng)用文和科技論文 10.3了解國外歷史文化，具備一定的跨文化交流能力 11 工程管理：理解并掌握工程管理原理與經(jīng)濟決策方法，并能在多學(xué)科環(huán)境中應(yīng)用 11.1在處理工程問題中能運用正確的經(jīng)濟與管理思維 11.2對工程問題能夠進展經(jīng)濟分析，并做出合理的決策 12 終身學(xué)習(xí)：具有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識，有不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)開展的能力 12.1具有自覺搜集閱讀與整理資料的能力 12.2了解本專業(yè)開展前沿 12.3具有終身學(xué)習(xí)的意識與能力 注：表中“H〔高〕、M〔中〕、L〔弱〕〞表示課程與各項畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)度。 您好，歡迎您閱讀我的文章，本W(wǎng)ORD文檔可編輯修改，也可以直接打印。閱讀過后，希望您提出保貴的意見或建議。閱讀和學(xué)習(xí)是一種非常好的習(xí)慣，堅持下去，讓我們共同進步。 您好，歡迎您閱讀我的文章，本W(wǎng)ORD文檔可編輯修改，也可以直接打印。閱讀過后，希望您提出保貴的意見或建議。閱讀和學(xué)習(xí)是一種非常好的習(xí)慣，堅持下去，讓我們共同進步。