《自动控制原理》课程标准.docx

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1、自动控制系统原理与应用课程标准一、课程基本信息课程代码：18072028适用专业：城市轨道交通机电专业学时数：72学分：4先修课程：数学、电工电子、信号与系统等。后续课程：城市轨道交通供变电技术、城市轨道交通列车运行控制系统等。课程归口：轨道交通工程系二、课程性质该课程是五年制高职学校学生的一门专业课程,为培养轨道交通机电技术的高素质人才的目标服务，在前续课程的基础上进一步培养学生的专业理论意识，为后续课程打下基础。1与前续课程的联系通过数学、电工电子、信号与系统等的学习，学生了解了相关的一些基础知识和总体组成，为以后学习打好基础。2.与后续课程的关系为学生后续课程城市轨道交通供变电技术、城市

2、轨道交通列车运行控制系统等课程学习打下高度的相关基础，为学生在以后工作中提供轨道交通机电技术方面的必要知识。自动控制系统原理与应用是五年制高职学生的一门必修的专业骨干课程。三、课程的基本理念本课程所面向的职业岗位为城市轨道交通设备操作员、施工工艺员、检修员、维护员等，主要从事城轨交通设备施工、设备检修、维护、实验调试等工作。根据职业岗位分析，确定本课程的基本理念是：遵循系统化原则，将教学内容分为控制与应用两大部分。通过本课程的学习，使学生掌握城轨基础设备的控制与运用，并具有一定的操作检修能力，为学生走向工作岗位打下坚实的基础。四、课程的设计思路本课程其总体设计思路是，打破以知识传授为主要特征的

3、传统学科课程模式，转变为以专题形式组织课程内容，并让学生在完成专题学习过程中学会完成相应活动任务，比如传递函数、阶跃响应等构建相关理论知识，逐层深入，全面讲授控制系统的相关知识。本课程遵循系统化原则，将教学内容分为控制系统与应用两大部分。通过本课程的学习，使学生掌握城轨基础设备的组成和作用，并具有一定的分析系统能力，为学生走向工作岗位打下坚实的基础。教学过程中，要通过理论教学与学生实践活动相结合，通过多种途径充分开发学习资源，给学生提供丰富的实践机会。五、课程的目标1 .知识能力了解设备自动控制的概况及特点。掌握控制系统理论的相关知识。掌握传递函数阶跃响应等基本结构与知识。掌握各系统的控制与运

4、用等相关知识。2 .专业能力能够熟练掌握自动控制理论的基本知识。能灵活运用控制系统的基本知识对闭环系统进行动态分析。3 .社会能力培养学生的团队合作能力，发现知识的能力，即创新能力和创造能力。培养学生的交流沟通能力和勇于创新、与时俱进的工作作风。六、课程的内容标准根据专业课程目标和涵盖的工作任务要求，确定课程内容，说明学生应获得的知识、技能与态度，如下：4 课程专题教学内容与学时分配见表1。表1课程内容与学时分配表项目编号项目名称内容学时单元一自动控制系统概述1 .引言2 .开环控制和闭环控制3 .自动控制系统的组成4 .自动控制系统的分类5 .自动控制系统的性能指标6 .研究自动控制系统的方

5、法8单元二拉普拉斯变换及其应用1 .拉氏变换的概念2 .拉氏变换的运算定理3 .拉氏反变换4 .应用拉氏变换求解微分方程5 .小结6单元三自动控制系统的数学模型1 .系统的微分方程2 .传递函数3 .系统框图4 .典型环节的传递函数和功能框85 .自动控制系统的框图6 .框图的变换、化简和系统闭环传递函数的求取单元四分析自动控制系统性能常用方法1 .时域分析法2 .频率特性法3.MAT1AB软件在系统性能分析的应用6单元五自动控制系统的性能分析1 .自动控制系统的稳定性分析2 .自动控制系统的稳态性能分析3 .自动控制系统的动态性能分析4 .自动控制系统分析举例6单元六自动控制系统的校正1 .

6、校正装置2 .串联校正3 .反馈校正4 .顺馈补偿6单元七自动控制系统概述1 .转速负反馈直流调速系统2 .小功率有静差直流调速系统实例分析3 .转速、电流双闭环直流调速系统4 .直流脉宽调速系统5 .直流调速系统仿真6单元八交流调速系统1 .交流调速系统概述2 .变频调速的基本控制方式和机械特性3 .变压变频装置及其基本控制方式4 .SPWM变压变频器5 .转速开环变压变频调速系统6 .转速闭环转差频率控制的变压变频调速系统7 .异步电动机矢量控制调速系统8 .异步电动机直接转矩控制调速系统9 .通用变频器10 .异步电动机变频调速系统仿真12单元九位置随动系统1 .位置随动系统概述2 .位

7、置随动系统的主要部件3 .位置随动系统的组成和工作原理4 .位置随动系统性能分析5 .位置随动系统的实例读图分析（阅读材料）6 .位置随动系统仿真8单元十自动控制系统的分析，调试与故障的排除1 .自动控制系统的分析步骤2 .自动控制系统的调试步骤和方法3 .自动控制系统的维护与维修6合计72七、课程实施的建议建议本课程重视学生理论学习与实践活动相联系，采取理论课与学生实践活动课程相结合的教学模式，具体专题学习内容如下:单元一自动控制系统概述（开设学期：第6学期）教学目标主要教学内容或过程考核方法或形式知识目标了解开环控制和闭环控制讲授笔记自动控制系统的组成讲授作业、笔记自动控制系统分类讲授作业

8、能力目标对自动控制系统进行分类小组PK笔记熟悉自动控制系统性能指标讨论笔记掌握研究自动控制系统方法案例作业态度目标通过交流与讨论，培养合作意识；小组讨论笔记培养创新精神，激发求知欲；举例、分析作业吃苦耐劳，虚心好学的精神。学习态度笔记单元二拉普拉斯变换及其应用（开设学期：第6学期）教学目标主要教学内容或过程考核方法或形式知识目标拉氏变换概念讲授作业拉氏变换运算定理讲授作业拉氏反变换讲授作业能力目标了解拉氏变换函数图像小组PK笔记掌握系统的单位阶跃响应曲线分析笔记掌握拉氏变换求解方程实操作业态度目标通过交流与讨论，培养合作意识；小组讨论笔记培养创新精神，激发求知欲；举例、分析作业吃苦耐劳，虚心好

9、学的精神。学习态度笔记单元三自动控制系统的数学模型（开设学期：第6学期）教学目标主要教学内容或过程考核方法或形式知识目标掌握系统的微分方程讲授作业掌握传递函数讲授笔记掌握系统框图讲授作业能力目标能知道典型环节的传递函数和功能框分析笔记能知道自动控制系统的框图讨论作业能知道框图变换，化简和系统闭环传递函数的求取小组讨论笔记态度目标通过交流与讨论，培养合作意识；小组讨论笔记培养创新精神，激发求知欲；举例、分析作业吃苦耐劳，虚心好学的精神。学习态度笔记单元四分析自动控制系统性能常用方法（开设学期：第6学期）教学目标主要教学内容或过程考核方法或形式知识目标掌握时域分析法讲授作业掌握频率特性法讲授作业掌

10、握MAT1AB软件在系统性能分析的应用讲授笔记能力目标能知道一阶系统的单位斜坡响应分析笔记能知道二阶系统的单位阶跃响应曲线案例笔记能知道振荡环节的阶跃响应小组PK作业态度目标通过交流与讨论，培养合作意识；小组讨论笔记培养创新精神，激发求知欲；举例、分析作业吃苦耐劳，虚心好学的精神。学习态度笔记单元五自动控制系统的性能分析（开设学期：第6学期）教学目标主要教学内容或过程考核方法或形式知识目标掌握自动控制系统稳定性分析讲授作业掌握自动控制系统稳态性分析讲授笔记掌握自动控制系统的动态性能分析讲授作业能力能对自动控制系统分析举例分析笔记目标能知道自动控制系统相对稳定讨论作业能知道系统稳定条件小组讨论笔

11、记态度目标通过交流与讨论，培养合作意识；小组讨论笔记培养创新精神，激发求知欲；举例、分析作业吃苦耐劳，虚心好学的精神。学习态度笔记单元六自动控制系统的校正（开设学期：第6学算月）教学目标主要教学内容或过程考核方法或形式知识目标掌握校正装置讲授作业掌握串联校正讲授笔记掌握反馈校正讲授作业能力目标能知道顺馈补偿分析笔记能知道比例校正对系统的影响讨论作业能知道比例校正系统框图小组讨论笔记态度目标通过交流与讨论，培养合作意识；小组讨论笔记培养创新精神，激发求知欲；举例、分析作业吃苦耐劳，虚心好学的精神。学习态度笔记单元七自动控制系统相E述（开设学期：第6学期）教学目标主要教学内容或过程考核方法或形式知

12、识目标掌握转速负反馈直流调速系统讲授作业掌握直流脉宽调速系统讲授笔记掌握直流调速系统仿真讲授作业能力目标能对小功率有静差直流调速系统实例分析分析笔记能知道转速，电流双闭环直流调速系统讨论作业能知道晶闸管直流调速系统输出特性小组讨论笔记态度目标通过交流与讨论，培养合作意识；小组讨论笔记培养创新精神，激发求知欲；举例、分析作业吃苦耐劳，虚心好学的精神。学习态度笔记单元八交流调速系统（开设学期：第6学期）教学目标主要教学内容或过程考核方法或形式知识目标掌握SPwN变压变频使用方法讲授作业掌握变频调速基本方法和机械特性讲授笔记掌握通用变频器使用方法讲授作业能力目标能知道交流调速系统概述分析笔记能知道安

13、装变频装置及其控制方法讨论作业能知道异步电动机调速方法小组讨论笔记态度目标通过交流与讨论，培养合作意识；小组讨论笔记培养创新精神，激发求知欲；举例、分析作业吃苦耐劳，虚心好学的精神。学习态度笔记单元九位置随动系多I（开设学期：第6学期）教学目标主要教学内容或过程考核方法或形式知识目标掌握位置随动系统概述讲授作业掌握随动系统主要部件讲授笔记掌握随动系统组成以及工作原理讲授作业能力目标会对随动系统性能进行分析分析笔记能对随动系统案例图进行分析讨论作业能知道位置随动系统仿真小组讨论笔记态度目标通过交流与讨论，培养合作意识；小组讨论笔记培养创新精神，激发求知欲；举例、分析作业吃苦耐劳，虚心好学的精神。学习态度笔记单元十自动控制系统的分析，调百C与故障的排除（开设学期：第6学期）教学目标主要教学内容或过程考核方法或形式知识目标掌握自动控制系统调试方法讲授作业掌握自动控制系统维护与维修讲授笔记掌握自动控制系统分析步骤讲授作业能力目标能知道系统具备的控制功能分析笔记