專業(yè)認證大綱參考模板【機械控制工程基礎】

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1、...wd ?機械控制工程根基?教學大綱 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：必修 學分/學時：2.5/40。其中，講授 34學時，實驗 6學時，上機 0學時，實訓 0學時。 課程負責人：唐宏賓 先修課程：高等數學、大學物理、電工與電子技術、理論力學 一、課程目標 機械控制工程根基主要介紹經典控制理論的 基本概念、 基本原理、 基本分析方法、工程設計方法及控制理論在機械工程中的應用。本課程不僅為學生學習有關專業(yè)課程提供必要的根基理論知識，也為從事相關專業(yè)技術工作

2、、科學研究工作及管理工作提供重要的理論根基。 通過本課程的學習，到達以下教學目標： 1.工程知識 1.1 掌握必要的機械控制工程理論知識。 1.2 能夠應用械控制工程理論知識解決復雜工程技術問題。 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品規(guī)劃與設計并表達創(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計實驗方案。 5.使用現代工具 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、分析與預測。 二、課程內容及學時分配 如表1所示。 三、教學方法 課程教學以課堂教學、實驗教學、課外作業(yè)、綜合討論、網絡課程等共同實施。 本課程將以“機械控制系統建模及性能分析〞為主線，主要介紹機械控制系統建模及性能分析的相關知識，重點培養(yǎng)學生應用機械控制工程理論知識并使用現代工具軟件分析、研究、解決復雜工程問題的能力。 表1 ?機械控制工程根基?課程內容及學時分配 知識單元 知識點 理論學時 實驗學時 教學目標 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、控制系統的工作原理和 基本組成 3 控制系統的性能要求 4 控制理論的分類 2 控制系統的數學模型 1 數學模型的概念及建設控制系統微分方程的 基本方法 8 2 1、2、4、5 2 拉普拉斯變換、反變換及定理 3 傳遞函數的概念及求取方法 4 典型環(huán)節(jié)及其傳遞函數 5 控制系統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的方法 7 實驗1：控制系統的數學模型 3 控制系統的時域分析 1 一階系統時域分析 5 1 1、2、4、5 2 二階系統時域分析 3 時域性能指標及求取 4 實驗2：控制系統的時域響應分析

5、 4 控制系統的頻率特性分析 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 系統開環(huán)奈氏圖的畫法 5 系統開環(huán)波德圖的畫法 6 實驗3：控制系統的頻率特性分析 5 控制系統的穩(wěn)定性分析 1 控制系統穩(wěn)定性的概念和物理意義 7 0 1、2、4 2 控制系統穩(wěn)定性的充要條件 3 勞斯穩(wěn)定判據 4 奈氏穩(wěn)定判據 5 波德穩(wěn)定判據 6 穩(wěn)定性裕量 6 控制系統的誤差分析 1 控制系統穩(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

6、穩(wěn)態(tài)誤差的方法 7 控制系統的校正設計 1 時域性能指標與頻域性能指標的關系 3 2 2、3、4、5 2 校正的概念及常用校正方式的構造和特點 3 PID控制 4 校正設計的頻率響應分析法 5 實驗4：控制系統的校正設計 11 總計 　 　 34 6 本課程采用國家“十二五〞規(guī)劃教材，結合學生個性特點，因材施教。本課程的課堂教學將充分利用數字化技術、網絡技術制作豐富多彩的教學課件和輔導材料，調動學習積極性，提高教學效率。 本課程課堂教學流程如圖1所示。 圖1 機械控制工程根基課堂教學流程 本課程安排5次課外作業(yè)： 1.控制系統的數學模型

7、 2.控制系統的時域分析 3.控制系統的頻率特性分析 4.控制系統的穩(wěn)定性分析 5.控制系統的誤差分析 四、考核內容及考核方式 1.考核內容 (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、頻率特性、校正設計等。 (2)控制系統數學模型〔微分方程、傳遞函數、頻率特性〕的建設方法。 (3)求取復雜控制系統方塊圖傳遞函數的方法。 (4)控制系統的時域分析方法及時域性能指標的求取。 (5)控制系統的頻域分析方法及開環(huán)奈氏圖、波德圖的畫法。 (6)應用勞斯判據、奈氏判據、波德判據判斷控制系統的穩(wěn)定性。 (7)控制系統穩(wěn)誤差的計算。 (

8、8)常用的校正設計方法。 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%，根據出勤、作業(yè)、質疑、課堂討論等情況評定；實驗成績占總成績10%，根據實驗態(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?課程教學目標—畢業(yè)要求關系表? 如表2所示。 表2 ?機械控制工程根基?課程教學目標—畢業(yè)要求關系表 序號 畢業(yè)要求 指標點 機械控制工程根基 1 工程知識：能夠將數學、自然科學、工程根基和專業(yè)知識用于解決復雜工程問題 1.1 掌握必要的數學與自然科學知識 1.2掌握必要的工程根基與專業(yè)知識 H 1.3 能夠應用上述知識去解決機械工程復雜工程技術問題 M 2 問題分析：能夠應用數學、自然科學和工程科學的 基本原理，識別、表達、并通過文獻研究分析復

10、雜工程問題，以獲得有效結論 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 設計/開發(fā)解決方案：能夠設計針對復雜工程問題的解決方案，設計滿足特定需求的系統、單元〔部件〕或工藝流程，并能夠在設計環(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)程設計并表達創(chuàng)新意識 3.2 能夠運用機械設計等 基本理論與方法進展產品設計與開發(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品規(guī)劃與設計并表達創(chuàng)新意識

11、H 3.4 能在設計中考慮社會、安康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素的影響 4 研究：能夠基于科學原理并采用科學方法對復雜工程問題進展研究，包括設計實驗、分析與解釋數據、并通過信息綜合得到合理有效的結論 4.1能夠合理采用科學方法進展研究并設計實驗方案 M 4.2具備采集有效數據的能力 5 使用現代工具：能夠針對復雜工程問題，開發(fā)、選擇與使用恰當的技術、資源、現代工程工具和信息技術工具，包括對復雜工程問題的預測與模擬，并能夠理解其局限性 5.1在工程技術問題中，能夠有效地運用計算機技術、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

12、計工具 5.3能夠正確運用工具與資源對機械工程復雜技術工程問題進展預測與模擬 M 6 工程與社會：能夠基于工程相關背景知識進展合理分析，評價專業(yè)工程實踐和復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，并理解應承擔的責任 6.1熟悉本專業(yè)相關的法律法規(guī)與安全管理技術 6.2能夠對機械工程實踐與復雜工程技術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品進展評價 8 職業(yè)標

13、準：具有人文社會科學素養(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 基本知識，具備一定的工程美學素養(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調與合作 10 溝通：能夠就復雜工程問題與業(yè)界同行及社會公眾進展有效溝通和交流，包括撰寫報告和設計文稿、陳述發(fā)言、清晰表達或回應指令。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濟決策方法，并能在多學科環(huán)境中應用 11.1在處理工程問題中能運用正確的經濟與管理思維 11.2對工程問題能夠進展經濟分析，并做出合理的決策 12 終身學習：具有自主學習和終身學習的意識，有不斷學習和適應開展的能力 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具有終身學習的意識與能力 注：表中“H〔高〕、M〔中〕、L〔弱〕〞表示課程與各項畢業(yè)要求的關聯度。 您好，歡迎您閱讀我的文章，本WORD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。閱讀和學習是一種非常好的習慣，堅持下去，讓我們共同進步。 您好，歡迎您閱讀我的文章，本WORD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。閱讀和學習是一種非常好的習慣，堅持下去，讓我們共同進步。