060415附件4：自動(dòng)化專業(yè)技術(shù)知識(shí)體系

1、附錄1:自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)業(yè)知識(shí)體系（含仃個(gè)知識(shí)領(lǐng)域，123個(gè)知識(shí)單元）簡(jiǎn)表序知識(shí)領(lǐng)域（17個(gè)）代碼核心學(xué)時(shí) （不含選修）知識(shí)單元（123個(gè)）總計(jì)核心知識(shí) 單元數(shù)選修知識(shí) 單元數(shù)1經(jīng)典控制理論（包括線 性非線性離散）CCT489632線性系統(tǒng)理論LST487703最優(yōu)控制原理OCP165054最優(yōu)估計(jì)與濾波OEF165055系統(tǒng)辨識(shí)SID165056計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)CHW4810737程序設(shè)計(jì)與語言PAL485418計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通訊CNC487079計(jì)算機(jī)控制技術(shù)CCT4897210控制系統(tǒng)數(shù)字仿真CSS2277011信息獲取與處理SMP3265112電機(jī)原理EMP4844013電力拖動(dòng)原理MDP

2、4844014電力電子技術(shù)PET4887115運(yùn)動(dòng)（電機(jī)）控制MCT4885316自動(dòng)化儀表AUI3277017過程控制PCS40651資料1. 經(jīng)典控制理論 CCTCCT1控制系統(tǒng)的基本概念（核心）CCT2控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型（核心）CCT3時(shí)域分析法（核心）CCT4根軌跡法（核心）CCT5頻率響應(yīng)法（核心）CCT6系統(tǒng)校正的設(shè)計(jì)方法（核心）CCT7采樣系統(tǒng)分析（選修）CCT8非線性控制系統(tǒng)分析（選修）CCT9利用Matlab進(jìn)行時(shí)域和頻域分析（選修）2. 線性系統(tǒng)理論 LSTLST1線性系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述（核心）LST2線性系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)分析（核心）LST3穩(wěn)定性（核心）LST4能控性與能觀測(cè)性（核

3、心）LST5最小實(shí)現(xiàn)（核心）LST6反饋控制（核心）LST7狀態(tài)觀測(cè)器（核心）3. 最優(yōu)控制原理 OPC（選修）OCP1最優(yōu)控制的一般表示OCP2極小值原理OCP3時(shí)間與燃料最優(yōu)控制OCP4二次型指標(biāo)最優(yōu)控制OCP5動(dòng)態(tài)規(guī)劃4. 最優(yōu)估計(jì)與濾波 EAF （選修）OEF1估計(jì)問題概述OEF2估計(jì)的一般方法OEF3離散卡爾曼濾波OEF4連續(xù)卡爾曼濾波OEF5非線性濾波5. 系統(tǒng)辨識(shí)SID （選修）SID1系統(tǒng)辨識(shí)問題SID2最小二乘理論SID3權(quán)函數(shù)辨識(shí)SID4線性模型參數(shù)辨識(shí)SID5系統(tǒng)辨識(shí) 發(fā)展及其它：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)、模糊辨識(shí)、辨識(shí)模型驗(yàn)證等6. 計(jì)算機(jī)硬件技術(shù) CHWCHW數(shù)字計(jì)算機(jī)組成基本概

4、述（核心）CHW定點(diǎn)數(shù)/浮點(diǎn)數(shù)編碼與運(yùn)算（核心）CHW存儲(chǔ)器系統(tǒng)（核心）CHW4指令系統(tǒng)（核心）CHW5指令流水（核心）CHW6總線技術(shù)（核心）CHV7輸入/輸出系統(tǒng)（核心）CHW8數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）（選修）CHW9可編程邏輯器件（FPGA）（選修）CHW0嵌入式系統(tǒng)（選修）7. 程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（軟件）PGBPGB 1程序設(shè)計(jì)語言概論（核心）PGB 2程序設(shè)計(jì)導(dǎo)論（核心）PGB 3面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（核心）PGB 4數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法（核心）PGB 5數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)與應(yīng)用（選修）8. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通訊 CNC （選修）CNC 1網(wǎng)絡(luò)的層次體系結(jié)構(gòu)；CNC 2數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)一一物理層CNC 3局域網(wǎng)的介

5、質(zhì)訪問子層CNC 4數(shù)據(jù)鏈路層CNC 5網(wǎng)絡(luò)層CNC 6傳輸層CNC 7應(yīng)用層9. 計(jì)算機(jī)控制技術(shù) CCTCCT1計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)概述（核心）CCT2通道與接口技術(shù)（核心）CCT3數(shù)據(jù)采集及處理（核心）CCT4線性離散系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述與分析（核心）CCT5數(shù)字控制器的間接設(shè)計(jì)（核心）CCT6數(shù)字控制器的直接設(shè)計(jì)（核心）CCT7計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性（選修）CCT8計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工程實(shí)現(xiàn)（選修）CCT9可編程控制器（PLC）10. 控制系統(tǒng)數(shù)字仿真 CSSCSS1仿真軟件一MATLAB （核心）CSS 2控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及其轉(zhuǎn)換（核心）CSS 3采樣控制系統(tǒng)的數(shù)字仿真（核心）CSS 4動(dòng)態(tài)仿真集

6、成環(huán)境-SIMULINK （核心）CSS 5基于MATLAB工具箱的控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)（核心） 11信息獲取與處理 SMPSMP1信息獲取與處理的基本概念（核心）SMP2測(cè)量不確定度與回歸分析（核心）SMP3檢測(cè)系統(tǒng)的靜、動(dòng)態(tài)特性（核心）SMP4檢測(cè)變換原理與傳感器（核心）SMP5參數(shù)檢測(cè)（選修）SMP6自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)初步（核心）12. 電機(jī)原理EMPEMP1直流電機(jī)（核心）EMP2變壓器（核心）EMP3異步電動(dòng)機(jī)（核心）EMP4同步電機(jī)（核心）13. 電力拖動(dòng)原理 MDPMDP1電力拖動(dòng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（核心）MDP2直流電機(jī)的電力拖動(dòng)（核心）MDP3交流電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)（核心）MDP4電動(dòng)機(jī)容

7、量的選擇（核心）14. 電力電子技術(shù) PETPET0緒論（核心）PET1電力電子器件（核心）PET2整流電路（核心）PET3直流斬波電路（核心）PET4交流電力控制電路（核心）PET5逆變電路（核心）PET6 PWM控制技術(shù)（核心）PET7軟開關(guān)技術(shù)（核心）PET8組合變流電路（選修）15. 運(yùn)動(dòng)（電機(jī)）控制技術(shù)MCTMCT1閉環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)（核心）MCT2雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)（核心）MCT3變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)（核心）MCT4矢量控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)（核心）MCT5直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)（核心）MCT6串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)（選修）MCT7同步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速系統(tǒng)（選修）MCT8運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（

8、選修）16. 自動(dòng)化儀表 AUIAUI1自動(dòng)化儀表的基本概念（核心）AUI2變送單元（核心）AUI3控制單元（核心）AUI4執(zhí)行單元（核心）AUI5顯示記錄單元（核心）AUI6安全柵及輔助單元（核心）AUI7虛擬儀器與現(xiàn)場(chǎng)總線儀表（核心）17. 過程控制PCSPCS1過程建模與過程特性（核心）PCS2簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)（核心）PCS3復(fù)雜控制系統(tǒng)（核心）PCS4先進(jìn)控制技術(shù)（核心）PCS5典型設(shè)備與工業(yè)過程控制（核心）PCS6過程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（選修）知識(shí)領(lǐng)域描述1.1 經(jīng)典控制理論（CCT1.1 經(jīng)典控制理論（CCT （核心內(nèi)容學(xué)時(shí)數(shù)：48）備注內(nèi)容簡(jiǎn)介經(jīng)典控制理論是線性系統(tǒng)理論、最優(yōu)控制原理等后

9、續(xù)課程的基 礎(chǔ)，為控制系統(tǒng)提供了數(shù)學(xué)模型的建立、性能分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基 本方法。包括單變量線性定常連續(xù)系統(tǒng)的微分方程、傳遞函數(shù)、方 塊圖和信號(hào)流圖等數(shù)學(xué)模型的建立；系統(tǒng)穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)性能、穩(wěn)態(tài) 性能的時(shí)域分析；頻率響應(yīng)法和根軌跡法；系統(tǒng)串聯(lián)校正的設(shè)計(jì)方 法；以及采樣系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析和校正的基本方法；簡(jiǎn)單非線性控 制系統(tǒng)分析的描述函數(shù)法及相平面法。知識(shí)單元CCT1控制系統(tǒng)的基本概念（核心）CCT2控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型（核心）CCT3時(shí)域分析法（核心）CCT4根軌跡法（核心）CCT5頻率響應(yīng)法（核心）CCT6系統(tǒng)校正的設(shè)計(jì)方法（核心）CCT7采樣系統(tǒng)（選修）CCT8非線性控制系統(tǒng)（選修）CCT9利用M

10、atlab進(jìn)行時(shí)域和頻域分析（選修）知識(shí)單元描述CCT1控制 系統(tǒng) 的基 本概 念（核 心）4 TV, 參考 課時(shí)2知識(shí)占八、自動(dòng)控制系統(tǒng)的定義、構(gòu)成；自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本控制方式：開環(huán)控制、閉環(huán)控制、復(fù)合控制；自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類：恒值與隨動(dòng)系統(tǒng)、線性與非線性系統(tǒng)、定 常與時(shí)變系統(tǒng)、連續(xù)與離散系統(tǒng)；對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求；自動(dòng)控制原理研究的內(nèi)容。學(xué)習(xí) 目標(biāo)1. 掌握控制系統(tǒng)的組成和基本結(jié)構(gòu)，熟悉各組成部分在控制系統(tǒng)中 的作用；2. 掌握開環(huán)控制與閉環(huán)控制的基本特點(diǎn)；3. 通過用不冋的方法對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行分類，了解各種類型的控制系 統(tǒng)的特點(diǎn)；4. 明確本門課程的目的以及對(duì)控制系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)。CCT2控

11、制4 TV, 參考 課時(shí)8系統(tǒng) 的數(shù) 學(xué)模 型（核 心）知識(shí)占八、微分方程：機(jī)械系統(tǒng)、電路系統(tǒng)（有源、無源）、機(jī)電系統(tǒng)微分方程的建立；傳遞函數(shù)：傳遞函數(shù)的定義、性質(zhì)及典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)；方塊圖：方塊圖的組成、建立及簡(jiǎn)化；信號(hào)流圖：信號(hào)流圖的組成、建立及梅森增益公式；閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)：輸入量及擾動(dòng)量作用下的傳遞函數(shù)、誤差 傳遞函數(shù)。學(xué)習(xí) 目標(biāo)1.掌握建立控制系統(tǒng)微分方程的方法；2 掌握傳遞函數(shù)的定義、性質(zhì)和求取方法；3. 掌握用方塊圖簡(jiǎn)化建立系統(tǒng)傳遞函數(shù)的方法；4. 掌握梅森增益公式及其應(yīng)用。CCT3時(shí)域 分析 法（核心）4 -4y. 參考 課時(shí)12知識(shí)占八、典型一階系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能：數(shù)學(xué)模型和單

12、位階躍響應(yīng)；典型二階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能：典型二階系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、階躍響應(yīng)（欠阻尼和過阻尼）、二階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)、二階系統(tǒng)性能的 改善（包括比例一一微分控制；速度反饋控制；兩者的比較）；咼階系統(tǒng)的時(shí)域分析：?jiǎn)J階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)、閉環(huán)主導(dǎo)極點(diǎn)； 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析：漸近穩(wěn)定性定義（結(jié)合物理系統(tǒng)給出定義）、穩(wěn)疋的充分必要條件、代數(shù)穩(wěn)疋判據(jù)；控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能分析：誤差的定義（包括兩種不冋的定義方 法：從輸入端和輸出端疋義）、穩(wěn)態(tài)誤差的疋義、系統(tǒng)類型、穩(wěn)態(tài) 誤差分析與靜態(tài)誤差系數(shù)、減小或消除穩(wěn)態(tài)誤差的措施（包括PI控制和復(fù)合控制）、動(dòng)態(tài)誤差系數(shù)；利用Matlab進(jìn)行時(shí)域分析（選修）；學(xué)習(xí) 目標(biāo)1掌握一

13、階和二階系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及單位階躍響應(yīng)的形式；2.掌握二階系統(tǒng)欠阻尼情況下的性能指標(biāo)以及改善二階系統(tǒng)性能的 方法（包括比例微分控制、速度反饋控制）；3 .掌握高階系統(tǒng)的閉環(huán)主導(dǎo)極點(diǎn)概念及高階系統(tǒng)性能的分析方法；4掌握分析系統(tǒng)漸近穩(wěn)定性的方法；5掌握分析系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能的方法及改善系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能的措施；6掌握利用Matlab對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行時(shí)域分析的方法；CCT4根軌 跡法（核 心）4 TV, 參考 課時(shí)7知識(shí)占八、根軌跡方程：幅值條件和輻角條件；根軌跡作圖的一般規(guī)則、典型的零、極點(diǎn)分布及其相應(yīng)的根軌跡； 參量根軌跡；系統(tǒng)性能分析：穩(wěn)定性分析、增加零、極點(diǎn)對(duì)根軌跡的影響（包 括PID控制的影響）、利用主導(dǎo)極點(diǎn)

14、估計(jì)系統(tǒng)的性能指標(biāo)；利用Matlab繪制根軌跡圖；學(xué)習(xí) 目標(biāo)1掌握用手工繪制簡(jiǎn)略的常規(guī)和參量根軌跡以及用Matlab繪制精確根軌跡的方法；2掌握利用根軌跡分析系統(tǒng)穩(wěn)定性、瞬態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能的方法。CCT5頻域 分析 法（核心）4 TV, 參考 課時(shí)13知識(shí)占八、頻率特性的定義；對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖：對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖的特點(diǎn)、典型環(huán)節(jié)的Bode圖、繪制Bode圖的一般步驟、非最小相位系統(tǒng)的Bode圖；極坐標(biāo)圖：典型環(huán)節(jié)的極坐標(biāo)圖、系統(tǒng)的極坐標(biāo)圖、非最小相位 系統(tǒng)的極坐標(biāo)圖；奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)：輻角原理、奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)、奈奎斯特穩(wěn)疋判據(jù)在開環(huán)系統(tǒng)含有積分環(huán)節(jié)時(shí)的應(yīng)用、奈奎斯特判據(jù)在Bode圖中的應(yīng)用；穩(wěn)定裕量：幅值

15、裕量及相位裕量；閉環(huán)特性：等M和等N園；利用Matlab進(jìn)行頻域分析。學(xué)習(xí) 目標(biāo)1 掌握頻率特性的基本概念；2掌握用手工繪制簡(jiǎn)略 Bode圖和極坐標(biāo)以及用 Matlab繪制精確的 Bode圖和極坐標(biāo)圖的方法；3掌握利用奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)在Bode圖和極坐標(biāo)圖分析系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法；4 掌握穩(wěn)定裕量的概念；5了解利用等M和等N園分析系統(tǒng)閉環(huán)性能的方法。CCT6系統(tǒng) 校正 的設(shè) 計(jì)方 法（核 心）4 -4y. 參考 課時(shí)6知識(shí)占八、校正裝置：超前、滯后、滯后超前網(wǎng)絡(luò)的特性；系統(tǒng)校正的根軌跡法：超前、滯后、滯后超前校正設(shè)計(jì)； 系統(tǒng)校正的頻率響應(yīng)法：超前、滯后、滯后超前校正設(shè)計(jì)； PID控制器：控制法則及

16、對(duì)系統(tǒng)性能的影響。學(xué)習(xí) 目標(biāo)1 掌握超前、滯后、滯后超前網(wǎng)絡(luò)的基本特性。2 掌握利用根軌跡設(shè)計(jì)超前、滯后、滯后超前網(wǎng)絡(luò)的方法。3. 掌握利用Bode圖設(shè)計(jì)超前、滯后、滯后超前網(wǎng)絡(luò)的方法。4. 掌握PID控制器對(duì)系統(tǒng)性能的影響。CCT7離散 控制 系統(tǒng) 分析（選 修）參考 課時(shí)(8)知識(shí)占八、信號(hào)采樣和保持；采樣系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型：差分方程和脈沖傳遞函數(shù)；采樣系統(tǒng)穩(wěn)定性：s平面和z平面的映射關(guān)系、穩(wěn)定性判據(jù)、勞斯 穩(wěn)定判據(jù)；采樣系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差及動(dòng)態(tài)性能分析；采樣系統(tǒng)的校正：數(shù)字控制器的脈沖傳遞函數(shù)、最小拍系統(tǒng)設(shè)計(jì)。學(xué)習(xí) 目標(biāo)1了解信號(hào)采樣和保持的基本原理。2能建立采樣系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)。3掌握采樣系統(tǒng)穩(wěn)

17、定性、穩(wěn)態(tài)誤差及動(dòng)態(tài)性能分析方法。4掌握采樣系統(tǒng)的最小拍系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。CCT8非線4 TV, 參考 課時(shí)(8)性控知識(shí)非線性控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及研究方法；制系占八、常見的典型非線性特性；統(tǒng)分相平面法基礎(chǔ)：相軌跡作圖方法、由相平面圖求時(shí)間解；析相平面法分析：具有分段線性系統(tǒng)和繼電器型系統(tǒng)的分析、速度（選反饋對(duì)非線性控制系統(tǒng)性能的影響；修）描述函數(shù)法：描述函數(shù)的建立、自激振蕩的確定；學(xué)習(xí)1. 了解非線性控制系統(tǒng)的特點(diǎn)、研究方法及常見的典型非線性特目標(biāo)性。2. 能用相平面法分析系統(tǒng)性能。3. 掌握利用描述函數(shù)分析系統(tǒng)性能的方法。1.2 線性系統(tǒng)理論（LST）2.線性系統(tǒng)理論（LST）（核心內(nèi)容學(xué)時(shí)數(shù)：4

18、8）備注內(nèi)容簡(jiǎn)介線性系統(tǒng)理論是現(xiàn)代控制理論的基礎(chǔ)內(nèi)容，為控制系統(tǒng)提供有 效的數(shù)學(xué)描述、特性分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法。自動(dòng)化科學(xué)與技 術(shù)的許多領(lǐng)域都要用到線性系統(tǒng)理論中的概念、理論和方法，包括 狀態(tài)空間、狀態(tài)方程、穩(wěn)定性、能控性、能觀測(cè)性、最小實(shí)現(xiàn)、反 饋控制及觀測(cè)器等重要內(nèi)容。線性系統(tǒng)理論中的基本概念、方法和理論，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代控 制理論的各個(gè)分支領(lǐng)域，是學(xué)習(xí)和研究現(xiàn)代控制理論的基礎(chǔ)。知識(shí)單元LST1線性系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述（核心）LST2線性系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)分析（核心）LST3穩(wěn)定性（核心）LST4能控性與能觀測(cè)性（核心）LST5最小實(shí)現(xiàn)（選修）LST6反饋控制（核心）LST7狀態(tài)觀測(cè)器（核心）知識(shí)單元

19、描述LST1系統(tǒng) 數(shù)學(xué) 描述（核心）4 TV, 參考 課時(shí)6知識(shí)占八、線性系統(tǒng)的常用描述；狀態(tài)、狀態(tài)空間、狀態(tài)空間描述；物理系統(tǒng)狀態(tài)空間描述的建立 ；狀態(tài)空間描述與其它描述的關(guān)系；系統(tǒng)的等價(jià)變換及其應(yīng)用學(xué)習(xí) 目標(biāo)1. 了解系統(tǒng)的常用描述：外部描述一傳遞函數(shù)、脈沖響應(yīng)函數(shù)與內(nèi)部描述一狀態(tài)空間描述；2. 掌握狀態(tài)、狀態(tài)空間的概念和物理系統(tǒng)的狀態(tài)方程和 輸出方程的建立方法；3. 掌握狀態(tài)空間描述與其它描述的關(guān)系；4. 掌握狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的定義、性質(zhì)及算法和狀態(tài)方程的 解；5. 掌握等價(jià)變換的定義、算法、性質(zhì)和應(yīng)用（化特征值標(biāo)準(zhǔn)型）。LST2系統(tǒng) 的運(yùn) 動(dòng)分 析（核4 TV, 參考 課時(shí)6知識(shí)占八、連續(xù)

20、時(shí)間系統(tǒng)狀態(tài)方程的解 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣 離散時(shí)間系統(tǒng)的狀態(tài)方程 連續(xù)系統(tǒng)的離散化心）離散時(shí)間系統(tǒng)狀態(tài)方程的解學(xué)習(xí) 目標(biāo)1. 掌握狀態(tài)方程解的表達(dá)式及其意義；2. 掌握狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的定義、物理意義、性質(zhì)及算法；3. 知道連續(xù)系統(tǒng)離散化的方法、精確算式及系統(tǒng)保持能控/能觀性的 條件；4. 知道連續(xù)系統(tǒng)離散化的近似算式；5. 掌握離散時(shí)間系統(tǒng)狀態(tài)方程的求解。LST3穩(wěn)定 性（核 心）參考 課時(shí)8知識(shí)占八、系統(tǒng)的BIBO（有界輸入-有界輸出）穩(wěn)定性； 漸近穩(wěn)定性；李亞普諾夫（isL意義下的）穩(wěn)定性； 穩(wěn)疋分析的李亞普諾夫方法（李亞普諾夫函數(shù)法）； 李亞普諾夫函數(shù)的規(guī)則化構(gòu)造方法：克拉索夫斯基法

21、、變量梯度法。（選修）學(xué)習(xí) 目標(biāo)1了解系統(tǒng)的平衡狀態(tài)的定義、計(jì)算及穩(wěn)定性的概念；2學(xué)習(xí)掌握BIBO穩(wěn)定性的定義及判據(jù)；3掌握漸近穩(wěn)定性的定義及判據(jù)：特征值判據(jù)、李亞普諾夫方程判據(jù)、 李亞普諾夫函數(shù)判別法；4掌握李亞普諾夫穩(wěn)定性的定義及判據(jù)：特征值判據(jù)、李亞普諾夫 函數(shù)判別法；5了解李亞普諾夫函數(shù)的規(guī)則化構(gòu)造方法。LST4能控 性與 能觀 測(cè)性（核 心）參考 課時(shí)8知識(shí)占八、能控性與能觀測(cè)性的定義； 能控性與能觀測(cè)性的判據(jù)；單變量系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)型；系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分解；對(duì)偶原理。學(xué)習(xí) 目標(biāo)1. 能闡述能控性和能觀測(cè)性的物理概念和定義；2. 掌握能控性的判據(jù)：能控性矩陣秩判據(jù)、PBH判據(jù)、約當(dāng)型判據(jù)。3.

22、掌握能觀測(cè)性的判據(jù)：能觀性矩陣秩判據(jù)、PBH判據(jù)、約當(dāng)型判據(jù)。4. 掌握單變量系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)型及變換方法。5. 掌握系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分解：能控性分解和能觀性分解及了解能控性/能觀性分解的結(jié)果；6. 掌握對(duì)偶原理：對(duì)偶系統(tǒng)、對(duì)偶關(guān)系及對(duì)偶原理的應(yīng)用一能觀 性判別、化能觀標(biāo)準(zhǔn)型及能觀性分解中的應(yīng)用。以后章節(jié)還有 更多的應(yīng)用。LST5最小4 TV, 參考 課時(shí)(5)實(shí)現(xiàn)（選 修）知識(shí)占八、實(shí)現(xiàn)與最小實(shí)現(xiàn)傳遞函數(shù)最小實(shí)現(xiàn)的性質(zhì)標(biāo)量傳遞函數(shù)的最小實(shí)現(xiàn)向量傳遞函數(shù)的最小實(shí)現(xiàn)傳遞函數(shù)矩陣的實(shí)現(xiàn)和最小實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí) 目標(biāo)1了解實(shí)現(xiàn)與最小實(shí)現(xiàn)；2掌握傳遞函數(shù)最小實(shí)現(xiàn)的基本性質(zhì)；3掌握標(biāo)量傳遞函數(shù)的最小實(shí)現(xiàn)；4掌握向量傳遞函數(shù)的

23、最小實(shí)現(xiàn)；5了解傳遞函數(shù)矩陣的實(shí)現(xiàn)和最小實(shí)現(xiàn)。LST6反饋 控制 （核心）參考 課時(shí)12知識(shí)占八、狀態(tài)反饋與輸出反饋；反饋對(duì)能控性和能觀測(cè)性的影響；狀態(tài)反饋極點(diǎn)配置；系統(tǒng)的能鎮(zhèn)定問題；輸出反饋極點(diǎn)配置問題（選修）；解耦控制（選修）。學(xué)習(xí) 目標(biāo)1. 了解兩種反饋（狀態(tài)反饋與輸出反饋）的形式及作用；2. 了解兩種反饋對(duì)能控性和能觀測(cè)性的影響；3. 掌握狀態(tài)反饋極點(diǎn)配置的原理、條件及算法：利用能控標(biāo)準(zhǔn)型 的算法及基于 Sylvester矩陣方程的算法；4. 掌握系統(tǒng)的能鎮(zhèn)定的定義、條件及方法；5. 了解輸出反饋極點(diǎn)配置的原理及條件；6. 了解解耦控制的原理、條件及算法。LST7狀態(tài) 觀測(cè) 器（核 心

24、）4 -4y. 參考 課時(shí)8知識(shí)占八、漸近狀態(tài)觀測(cè)器（稱狀態(tài)觀測(cè)器）全階（維）狀態(tài)觀測(cè)器降階（維）狀態(tài)觀測(cè)器分離性原理狀態(tài)觀測(cè)器特征值選擇的經(jīng)驗(yàn)公式學(xué)習(xí) 目標(biāo)1. 掌握漸近觀測(cè)器的工作原理、存在條件一主要是征值能任意配 置的條件。2. 掌握全階（維）狀態(tài)觀測(cè)器的設(shè)計(jì)算法：化能觀標(biāo)準(zhǔn)型的算法、 基于Sylvester矩陣方程的算法和利用對(duì)偶原理的設(shè)計(jì)方法。3. 掌握降階（維）狀態(tài)觀測(cè)器的設(shè)計(jì)算法：主要是基于Sylvester矩陣方程的算法。4. 了解帶觀測(cè)器的反饋系統(tǒng)的性質(zhì)，掌握系統(tǒng)設(shè)計(jì)的分離性原理。5. 了解狀態(tài)觀測(cè)器特征值選擇的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。1.3 最優(yōu)控制原理（OCP1.3 最優(yōu)控制（0（P）

25、（參考學(xué)時(shí)數(shù)：16）選修備注內(nèi)容簡(jiǎn)介最優(yōu)控制是控制科學(xué)的主要內(nèi)容，可以為控制系統(tǒng)提高有效地 描述處理對(duì)象的模型及其控制。所以，控制科學(xué)與技術(shù)有關(guān)的許多 領(lǐng)域都要用到最優(yōu)控制中的概念。最優(yōu)控制包括極小值原理、時(shí)間與燃料最優(yōu)控制、二次型指標(biāo)最優(yōu)控制和動(dòng)態(tài)規(guī)劃等重要內(nèi)容。最優(yōu)控制分析與設(shè)計(jì)中含有大量最優(yōu)控制的內(nèi)容。例如：在姿態(tài)控制，最優(yōu)推力方向的研究與學(xué)習(xí)中要有理解形式證明的能 力。極小值原理中的理論被用于自動(dòng)控制、過程系統(tǒng)和隨機(jī)系統(tǒng)等領(lǐng)域。隨著控制科學(xué)與技術(shù)的日益成熟，越來越完善的分析技術(shù)被用于實(shí)踐，為了理解將來的控制科學(xué)技術(shù)， 學(xué)生需要對(duì)最優(yōu)控制有深 入的理解。知識(shí)單元OCP1最優(yōu)控制的一般表示

26、OCP2極小值原理OCP3時(shí)間與燃料最優(yōu)控制OCP4二次型指標(biāo)最優(yōu)控制OCP5動(dòng)態(tài)規(guī)劃知識(shí)單元描述OCP1最優(yōu)控制的一般表示4 TV, 參考 課時(shí)(3)知識(shí)占八、舉例（姿態(tài)控制，最優(yōu)推理方向）提法（模型，初始狀態(tài)，性能指標(biāo)，目標(biāo)集，容許控制） 方法（變分，規(guī)劃）學(xué)習(xí) 目標(biāo)1. 舉例解釋最優(yōu)控制的基本概念；2. 說明與模型、指標(biāo)和控制的關(guān)系；3. 說明最優(yōu)控制的原理。OCP2極小 值原 理4 TV, 參考 課時(shí)知識(shí)占八、變分法伴隨方程 狀態(tài)方程 控制方程 控制約束極小值原理學(xué)習(xí) 目標(biāo)1. 使用變分法到一般泛函的結(jié)果；2. 說明變分到一般無約束控制的規(guī)范方程；3. 用舉例證明解決最優(yōu)控制問題；4.

27、 說明具有控制約束的極小值原理。0CP3時(shí)間與 燃料最 優(yōu)控制參考 課時(shí)知識(shí)占八、最短時(shí)間、最省燃料和時(shí)間與燃料綜合指標(biāo)的概念 Ba ng-Ba ng控制推導(dǎo)奇異最優(yōu)控制的概念非奇異控制的條件 Ban g-Coast-Ba ng 最優(yōu)控制控制切換次數(shù)定理學(xué)習(xí) 目標(biāo)1. 以實(shí)例概述最短時(shí)間、最省燃料和時(shí)間與燃料綜合指標(biāo)；2. 論述對(duì)給定的問題 Ban g-Ba ng控制推導(dǎo)；3. 奇異最優(yōu)控制的概念與非奇異控制的條件；4給出相應(yīng)的控制切換次數(shù)定理與應(yīng)用實(shí)例。0CP4二次型 扌曰標(biāo)最 優(yōu)控制4 -4y. 參考 課時(shí)知識(shí)占八、二次性能指標(biāo)線性狀態(tài)調(diào)節(jié)器線性輸出調(diào)節(jié)器線性伺服系統(tǒng)魯棒調(diào)節(jié)器的概念學(xué)習(xí)

28、目標(biāo)1解釋二次性能指標(biāo)的意義，包括有限時(shí)間和無限時(shí)間指標(biāo)；2. 敘述線性狀態(tài)調(diào)節(jié)器原理；3. 給出線性輸出調(diào)節(jié)器的解法；4. 分析建立線性伺服系統(tǒng)方程和魯棒調(diào)節(jié)器的概念。0CP5動(dòng)態(tài)規(guī) 劃4 TV, 參考 課時(shí)知識(shí)占八、多級(jí)決策 路線圖最優(yōu)性原理 二次型規(guī)劃學(xué)習(xí) 目標(biāo)1. 用實(shí)例解釋多級(jí)決策情況；2. 用實(shí)例說明和路線圖的問題；3. 控制問題最優(yōu)性原理；4. 離散系統(tǒng)二次型動(dòng)態(tài)規(guī)劃。0CP6狀態(tài)空 間4 TV, 參考 課時(shí)由基礎(chǔ)課現(xiàn)代控制理論”完成知識(shí)占八、微分方程狀態(tài)方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣、標(biāo)準(zhǔn)型能控和能觀條件標(biāo)準(zhǔn)型變換學(xué)習(xí) 目標(biāo)1. 動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的物理建模；2. 狀態(tài)方程與狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的概念與建立

29、；3. 完全能控性與完全能觀性概念和判別條件；4. 采用線性代數(shù)方法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)型變換。（這部分內(nèi)容由基礎(chǔ)課 現(xiàn)代控制理論”完成，為使學(xué)習(xí)具有針對(duì) 性，此處仍列出其知識(shí)點(diǎn)和學(xué)習(xí)目標(biāo)）1.4 最優(yōu)估計(jì)與卡爾曼濾波（OEF1.4 最優(yōu)估計(jì)與卡爾曼濾波（OEF （參考學(xué)時(shí)數(shù)：16）選修備注內(nèi)容簡(jiǎn)介熟練掌握最優(yōu)估計(jì)與卡爾曼濾波是學(xué)習(xí)控制科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用 內(nèi)容的需要，教學(xué)大綱應(yīng)要求學(xué)生掌握如何使用最優(yōu)估計(jì)與卡爾曼 濾波。建議學(xué)生至少應(yīng)熟練掌握離散卡爾曼濾波范例。最優(yōu)估計(jì)與卡爾曼濾波的知識(shí)由估計(jì)的一般方法基本概念和 卡爾曼濾波組成，這些概念和技術(shù)對(duì)于噪聲系統(tǒng)卡爾曼濾波實(shí)踐是 重要的。這一領(lǐng)域包括的估計(jì)問題概述、

30、估計(jì)的一般方法和卡爾曼濾波算法等，這些內(nèi)容很好地覆蓋了控制科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的本科生 必須了解和掌握整個(gè)濾波的知識(shí)范圍。其他知識(shí)領(lǐng)域如隨機(jī)最優(yōu)控制也用到與卡爾曼濾波相關(guān)的知識(shí)單兀，這些知識(shí)單兀也是控制科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的重要內(nèi)容。知識(shí)單元OEF1估計(jì)問題概述OEF2估計(jì)的一般方法OEF3離散卡爾曼濾波OEF4連續(xù)卡爾曼濾波OEF5非線性濾波知識(shí)單元描述0EF1估計(jì)問 題概述4 TV, 參考 課時(shí)知識(shí)占八、隨機(jī)變量隨機(jī)噪聲隨機(jī)模型最小方差估計(jì)概念 極大似然估計(jì)概念學(xué)習(xí) 目標(biāo)1. 分析解釋隨機(jī)變量概念；2. 隨機(jī)噪聲概念；3. 舉例說明不冋的隨機(jī)估計(jì)問題模型；4. 說明最小方差估計(jì)概念；5. 說明極大似然

31、估計(jì)概念；0EF2估計(jì)的 一般方 法4 -4y. 參考 課時(shí)知識(shí)占八、最小方差估計(jì)策略極大似然估計(jì)算法線性最小方差估計(jì)策略線性最小方差估計(jì)特性學(xué)習(xí) 目標(biāo)1. 了解最小方差估計(jì)策略的重要性；2. 了解極大似然估計(jì)算法特性；3. 給出簡(jiǎn)單問題線性最小方差估計(jì)算法；4. 給出線性最小方差估計(jì)特性；OEF3離散卡 爾曼濾 波4 -4y. 參考 課時(shí)知識(shí)占八、濾波器模型卡爾曼濾波方程濾波增益方差遞推計(jì)算卡爾曼濾波性質(zhì)學(xué)習(xí) 目標(biāo)1. 了解基本濾波器模型的表示和用法；2. 了解卡爾曼濾波方程；3. 掌握濾波增益應(yīng)用；4. 掌握方差遞推計(jì)算的方法；5. 了解卡爾曼濾波性質(zhì)；6. 卡爾曼濾波程序框圖；7. 了解

32、卡爾曼濾波應(yīng)用實(shí)例；OEF4連續(xù)卡 爾曼濾 波4 TV, 參考 課時(shí)知識(shí)占八、連續(xù)系統(tǒng)模型的概念等效的離散系統(tǒng)連續(xù)卡爾曼濾波算法白噪聲和有色噪聲連續(xù)卡爾曼濾波特點(diǎn)學(xué)習(xí) 目標(biāo)1. 解釋連續(xù)系統(tǒng)模型的概念和應(yīng)用實(shí)例；2. 識(shí)別等效的離散系統(tǒng)問題的情況；3. 以類似離散系統(tǒng)問題為例，建立連續(xù)卡爾曼濾波算法；4. 解釋連續(xù)卡爾曼濾波特點(diǎn)；5. 解釋白噪聲和有色噪聲的卡爾曼濾波；0EF5非線性濾波4 TV, 參考 課時(shí)知識(shí)占八、非線性估計(jì)問題連續(xù)線性化卡爾曼濾波離散線性化卡爾曼濾波推廣卡爾曼濾波學(xué)習(xí) 目標(biāo)1. 解釋非線性估計(jì)問題；2. 設(shè)計(jì)連續(xù)線性化卡爾曼濾波和離散線性化卡爾曼濾波；3. 推導(dǎo)推廣卡爾曼

33、濾波。0EF6狀態(tài)空間4 TV, 參考 課時(shí)由基礎(chǔ)課現(xiàn)代控制理論”完成知識(shí)占八、微分方程狀態(tài)方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣、標(biāo)準(zhǔn)型能控和能觀條件標(biāo)準(zhǔn)型變換學(xué)習(xí) 目標(biāo)1. 動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的物理建模；2. 狀態(tài)方程與狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的概念與建立；3. 完全能控性與完全能觀性概念和判別條件；4. 采用線性代數(shù)方法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)型變換。（這部分內(nèi)容由基礎(chǔ)課 現(xiàn)代控制理論”完成，為使學(xué)習(xí)具有針對(duì) 性，此處仍列出其知識(shí)點(diǎn)和學(xué)習(xí)目標(biāo)）1.5 系統(tǒng)辨識(shí)（SID）1.5 系統(tǒng)辨識(shí)（SID）（參考學(xué)時(shí)數(shù)：16）選修備注內(nèi)容簡(jiǎn)介系統(tǒng)辨識(shí)是控制科學(xué)的主要內(nèi)容，可以為控制系統(tǒng)處理對(duì)象的模型的建立提供方法。 所以，控制科學(xué)與技術(shù)有關(guān)的許多領(lǐng)域都要

34、用到系統(tǒng)辨識(shí)。系統(tǒng)辨識(shí)包括最小二乘理論、權(quán)函數(shù)辨識(shí)、線性模型參數(shù)辨識(shí)和廣義最小二乘辨識(shí)等重要內(nèi)容。系統(tǒng)辨識(shí)分析與設(shè)計(jì)中含有大量最小二乘辨識(shí)的內(nèi)容。例如： 最優(yōu)輸入信號(hào)，偽隨機(jī)二位序列、在線最小二乘算法研究與學(xué)習(xí)中 要有理解形式證明的能力。系統(tǒng)辨識(shí)原理中的理論被用于自動(dòng)控 制、過程系統(tǒng)和自適應(yīng)系統(tǒng)等領(lǐng)域。隨著控制科學(xué)與技術(shù)的日益成熟，越來越完善的系統(tǒng)辨識(shí)分析技術(shù)被用于實(shí)踐，為了理解將來的控制科學(xué)技術(shù)， 學(xué)生需要對(duì)最優(yōu) 控制有深入的理解。知識(shí)單元SID1系統(tǒng)辨識(shí)問題SID2最小二乘理論SID3權(quán)函數(shù)辨識(shí)SID4線性模型參數(shù)辨識(shí)SID5廣義最小二乘辨識(shí)SID6系統(tǒng)辨識(shí)發(fā)展及其它：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)、模糊辨

35、識(shí)、辨識(shí)模型驗(yàn)證等知識(shí)單元描述SID1系統(tǒng)辨 識(shí)問題4 TV, 參考 課時(shí)知識(shí)占八、系統(tǒng)辨識(shí)問題系統(tǒng)辨識(shí)分類參數(shù)估計(jì)方法線性差分方程脈沖響應(yīng)與階躍響應(yīng)狀態(tài)方程學(xué)習(xí) 目標(biāo)1. 解釋系統(tǒng)辨識(shí)問題；2. 用相應(yīng)的方法對(duì)系統(tǒng)辨識(shí)進(jìn)行分類；3. 對(duì)線型差分方程確定參數(shù)估計(jì)方法；4. 討論脈沖和階躍響應(yīng)方程；5. 復(fù)習(xí)隨機(jī)狀態(tài)方程。SID2最小二4 TV, 參考 課時(shí)乘理論知識(shí)占八、最小一乘理論最小一乘估計(jì)的統(tǒng)計(jì)特征序列最小一乘估計(jì)多變量系統(tǒng)實(shí)時(shí)最小一乘辨識(shí)學(xué)習(xí) 目標(biāo)1. 描述最小一乘理論；2. 對(duì)模型說明最小一乘解；3. 描述參數(shù)估計(jì)算法的統(tǒng)計(jì)特征；4. 建立在線最小一乘算法；5. 描述多變量系統(tǒng)辨識(shí)方

36、法；6. 實(shí)時(shí)最小二乘辨識(shí)。SID3脈沖函 數(shù)辨識(shí)4 TV, 參考 課時(shí)知識(shí)占八、最小一乘估計(jì)最優(yōu)輸入信號(hào)偽隨機(jī)二位序列建立在線最小二乘算法多變量系統(tǒng)辨識(shí)學(xué)習(xí) 目標(biāo)1. 實(shí)現(xiàn)最小二乘估計(jì)算法；2. 對(duì)一個(gè)應(yīng)用問題設(shè)計(jì)一個(gè)最優(yōu)輸入信號(hào)；3. 在線最小二乘算法實(shí)現(xiàn)；4. 討論偽隨機(jī)二位序列；5. 討論多變量系統(tǒng)辨識(shí)；SID4線性模 型參數(shù) 辨識(shí)4 TV, 參考 課時(shí)知識(shí)占八、基本辨識(shí)問題最小二乘解參數(shù)估計(jì)在線最小二乘法多變量系統(tǒng)系統(tǒng)階次實(shí)時(shí)辨識(shí)學(xué)習(xí) 目標(biāo)1. 描述基本辨識(shí)問題；2. 對(duì)模型說明最小二乘解；3. 描述參數(shù)估計(jì)算法的特性；4. 實(shí)現(xiàn)解決一個(gè)合適問題的分治算法；5. 建立在線最小二乘算法

37、；6. 描述多變量系統(tǒng)辨識(shí)方法；7. 系統(tǒng)階次確定；8. 實(shí)時(shí)辨識(shí)。SID5廣義最4 TV, 參考 課時(shí)小一乘辨識(shí)知識(shí)占八、噪聲系統(tǒng)模型 殘差和有偏估計(jì) 廣義最小一乘冋題 廣義最小一乘公式學(xué)習(xí) 目標(biāo)1. 討論噪聲系統(tǒng)模型概念；2. 解釋殘差和有偏估計(jì)；3. 廣義最小二乘問題提出；4. 導(dǎo)出廣義最小二乘公式；5. 舉例廣義最小二乘法。1.6 計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)（CHW1.6 計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)（CHWV（核心學(xué)時(shí)數(shù)：48）備注內(nèi)容簡(jiǎn)介計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)是學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)，主要內(nèi)容包括數(shù)字計(jì)算機(jī)組成基本概述、定點(diǎn)數(shù)/浮點(diǎn)數(shù)編碼與運(yùn)算、存儲(chǔ)器系統(tǒng)、指令系統(tǒng)、指令流水、總線技術(shù)、輸入/輸出系統(tǒng)及

38、DSP,FPGA,ARM 等。知識(shí)單元CHW數(shù)字計(jì)算機(jī)組成基本概述（核心）CHV2定點(diǎn)數(shù)/浮點(diǎn)數(shù)編碼與運(yùn)算（核心）CHV3存儲(chǔ)器系統(tǒng)（核心）CHW4指令系統(tǒng)（核心）CHV5指令流水（核心）CHW6總線技術(shù)（核心）CHW輸入/輸出系統(tǒng)（核心）CHW8數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）（選修）CHV9可編程邏輯器件（FPGA）（選修）CHVW0嵌入式系統(tǒng)（ARM）（選修）知識(shí)單元描述CHW數(shù)字計(jì) 算機(jī)組 成基本 概述（核心）4 TV, 參考 課時(shí)6知識(shí)占八、 RISC/CISC;計(jì)算機(jī)軟件/硬件/虛擬機(jī)；馮諾依曼型計(jì)算機(jī)的五大基本組成部分；計(jì)算機(jī)各部件的主要功能和相關(guān)概念：算邏單元（ALU）、存儲(chǔ)器、字節(jié)、

39、字、地址、指令、程序、CPU主機(jī)、總線；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)的概念：內(nèi)特性、外特性、響應(yīng)時(shí)間、吞吐率、峰值性能、持續(xù)性能、MIPS MFLOPS時(shí)鐘周期、指令周期和總線周期；存儲(chǔ)器讀/寫時(shí)序、輸入/輸出時(shí)序和中斷操作時(shí)序；學(xué)習(xí) 目標(biāo)1. 了解 RISC/CISC 的差異；2. 了解計(jì)算機(jī)軟件/硬件/虛擬機(jī)；3. 了解馮諾依曼型計(jì)算機(jī)的五大基本組成部分；4. 了解計(jì)算機(jī)各部件的主要功能和相關(guān)概念；5. 了解有關(guān)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)的概念；6. 了解時(shí)鐘周期、指令周期和總線周期；7. 掌握時(shí)序分析的基本方法，能讀懂時(shí)序圖；CHV2定點(diǎn)數(shù)/ 浮點(diǎn)數(shù) 編碼與 運(yùn)算（核 心）4 TV, 參考 課時(shí)6知識(shí)占八

40、、原碼/反碼/補(bǔ)碼；數(shù)據(jù)的大數(shù)端和小數(shù)端表示方式；數(shù)據(jù)對(duì)齊存儲(chǔ)；定點(diǎn)數(shù)的編碼、存儲(chǔ)與運(yùn)算；浮點(diǎn)數(shù)的編碼、存儲(chǔ)與運(yùn)算； IEEE754;學(xué)習(xí) 目標(biāo)1. 掌握原碼/反碼/補(bǔ)碼；2. 了解數(shù)據(jù)的大數(shù)端和小數(shù)端表示方式；3. 了解數(shù)據(jù)對(duì)齊存儲(chǔ)；4. 掌握定點(diǎn)數(shù)的編碼、存儲(chǔ)與運(yùn)算；5. 掌握浮點(diǎn)數(shù)的編碼、存儲(chǔ)與運(yùn)算；6. 了解 IEEE754;CHV3存儲(chǔ)器 系統(tǒng)（核 心）參考 課時(shí)6知識(shí)占八、存儲(chǔ)器件類型及其工作原理；存儲(chǔ)器的延遲、工作周期、帶寬提高和交叉存儲(chǔ)技術(shù)； 層次化存儲(chǔ)系統(tǒng)；存儲(chǔ)器的構(gòu)成；咼速緩沖存儲(chǔ)器（cache）；虛擬存儲(chǔ)器；學(xué)習(xí) 目標(biāo)1. 了解靜態(tài)存儲(chǔ)器和動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)原理和特征；2.

41、 了解各種只讀存儲(chǔ)器的概念和特征；3. 了解層次化存儲(chǔ)器在減少實(shí)際訪存延遲上的應(yīng)用；4. 掌握存儲(chǔ)器位擴(kuò)展和字?jǐn)U展的構(gòu)成方法；5. 掌握cache的功能、原理和基本概念；6. 掌握cache中的各種地址映像方式， 掌握各種替換策略和更新 策略；7. 掌握虛擬存儲(chǔ)器的功能、原理和基本概念；8. 了解三種虛擬存儲(chǔ)器的特征；CHW4指令系統(tǒng)（核心）參考 課時(shí)12知識(shí)占八、指令格式的概念、分類和特征；操作碼的編碼方法； MIPS指令與助記符；指令的執(zhí)行過程；指令控制器與中斷， 有關(guān)概念：硬連線邏輯、微程序、微指令、 微地址、控制存儲(chǔ)器、多級(jí)屮斷、多重屮斷、中斷屏敝、中斷 向量、軟件中斷、微操作；學(xué)習(xí)

42、目標(biāo)1. 掌握指令格式的概念、分類和特征；2. 掌握操作碼的編碼方法；3. 熟悉常見指令的助記符，掌握MIPS指令的含義；4. 了解CPU的結(jié)構(gòu)，了解運(yùn)算指令、訪存指令和轉(zhuǎn)移指令的執(zhí)行 過程；5. 了解三種指令控制器的設(shè)計(jì)原理和特征；6. 掌握中斷和異常的概念、中斷的過程及其分類、作用；CHV5指令流水（核心）4 -4y. 參考 課時(shí)4知識(shí)占八、指令流水概念；相關(guān)性概念；指令流水線時(shí)空?qǐng)D與分析；靜態(tài)/動(dòng)態(tài)指令調(diào)度的基本概念和分類；分支預(yù)測(cè)的有關(guān)概念、分類和原理；多重指令啟動(dòng)的基本概念和分類；學(xué)習(xí) 目標(biāo)1. 了解指令流水的基本概念，了解相關(guān)性的概念；2. 掌握指令流水線時(shí)空?qǐng)D的繪制方法，掌握指令

43、流水線的基本分析方法；3. 了解靜態(tài)/動(dòng)態(tài)指令調(diào)度的基本概念和分類；4. 了解分支預(yù)測(cè)的有關(guān)概念、分類和原理；5. 了解多重指令啟動(dòng)的基本概念和分類；CHW總線技術(shù)（核心）參考 課時(shí)8知識(shí)占八、總線的各種傳輸方式、冋步方式、裁決方式及其特點(diǎn)；系統(tǒng)總線的操作過程；總線接口的概念和功能；總線波特率、比特率、傳輸帶寬的計(jì)算方法；有關(guān)概念：握手信號(hào)、鏈?zhǔn)讲樵?、?jì)數(shù)器定時(shí)查詢、獨(dú)立請(qǐng)求、 猝發(fā)方式、全互鎖、四邊沿協(xié)議、半冋步方式；學(xué)習(xí) 目標(biāo)1. 了解總線的各種傳輸方式、冋步方式、裁決方式及其特點(diǎn)；2. 了解系統(tǒng)總線的操作過程；3. 了解總線接口的概念和功能；4. 掌握總線波特率、比特率、傳輸帶寬的計(jì)算方

44、法；CHV7 輸入/輸出 系統(tǒng)（核心）參考 課時(shí)6知識(shí)占八、外圍設(shè)備的兩種尋址方法；兩種程序控制輸入輸出方法的原理和特點(diǎn)； DMA控制方式的原理和特點(diǎn)；學(xué)習(xí) 目標(biāo)1. 了解外圍設(shè)備的兩種尋址方法；2. 掌握兩種程序控制輸入輸出方法的原理和特點(diǎn)；3. 掌握DMA控制方式的原理和特點(diǎn)；1.7 程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（軟件）（PGB1.7 .程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（PGB）（核心學(xué)時(shí)數(shù)：48）備注內(nèi)容簡(jiǎn)介程序設(shè)計(jì)語言是程序員與計(jì)算機(jī)之間對(duì)話”的媒介。一個(gè)程序員不僅需要掌握至少一門語言，更應(yīng)該了解各種程序設(shè)計(jì)語言的特 點(diǎn)。對(duì)于工科非計(jì)算機(jī)類專業(yè)而言需要較寬泛地了解或掌握基本程 序設(shè)計(jì)方法、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)思想、基本的數(shù)據(jù)

45、結(jié)構(gòu)知識(shí)、數(shù)據(jù) 處理和基本實(shí)現(xiàn)算法，也需要了解一些與操作系統(tǒng)、編譯原理、網(wǎng) 絡(luò)、軟件工程等方面相關(guān)的基本概念和框架。本課程主要目的是使工科非計(jì)算機(jī)類專業(yè)學(xué)生能在需要時(shí)具備程序編制與調(diào)試的基本能 力，并且能否知道需要從何處入手?jǐn)U展知識(shí)來解決具體應(yīng)用問題。知識(shí)單元PGB 1程序設(shè)計(jì)語言概論（核心）PGB 2程序設(shè)計(jì)導(dǎo)論（核心）PGB 3面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（核心）PGB 4數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法（核心）PGB 5數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)與應(yīng)用（選修）知識(shí)單元描述PGB1程序 設(shè)計(jì) 語言 概論（核 心）4 TV, 參考 課時(shí)4知識(shí)占八、程序設(shè)計(jì)語言的歷史程序設(shè)計(jì)語言范型概述過程式語言面向?qū)ο笳Z言函數(shù)語言說明性及非算法式語言腳

46、本式語言程序設(shè)計(jì)語言的基本語法和語義學(xué)習(xí) 目標(biāo)1. 概述幾種程序設(shè)計(jì)語言，說明它們對(duì)語言發(fā)展史的重要影響；2. 了解幾種不同語言范型的特點(diǎn)。PGB 2程 序設(shè) 計(jì)基 本結(jié) 構(gòu)（核 心）4 TV, 參考 課時(shí)14知識(shí)占八、變量、類型、表達(dá)式和語句順序、條件和循環(huán)控制結(jié)構(gòu)函數(shù)定義、函數(shù)調(diào)用和參數(shù)傳遞 輸入和輸出基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法學(xué)習(xí) 目標(biāo)1分析解釋由基本程序結(jié)構(gòu)組成的簡(jiǎn)單程序（含基本計(jì)算、簡(jiǎn)單輸 入輸出、條件與重復(fù)結(jié)構(gòu)和函數(shù)）；2.修改和擴(kuò)充簡(jiǎn)單程序；3掌握結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法，按給定的程序設(shè)計(jì)任務(wù)，逐步求精， 進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試、查錯(cuò)和實(shí)施；PGB 3面 向?qū)?象程 序設(shè) 計(jì)（核 心）

47、4 TV, 參考 課時(shí)14知識(shí)占八、面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)封裝與信息隱藏行為與實(shí)現(xiàn)的分離 類和子類與類層次繼承與多態(tài)性學(xué)習(xí) 目標(biāo)1. 理解面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)思想和封裝、抽象、繼承和多態(tài)性的特點(diǎn)；2. 用一種面向?qū)ο螅–/C+或java）的程序設(shè)計(jì)語言進(jìn)行簡(jiǎn)單程序的 設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、測(cè)試和調(diào)試；3. 簡(jiǎn)單理解類機(jī)制是如何支持封裝和信息隱藏的；4. 能夠使用類層次、繼承和重載進(jìn)行用戶類庫(kù)設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、測(cè)試和 調(diào)試。PGB4數(shù)據(jù) 結(jié)構(gòu) 與算 法（核 心）4 TV, 參考 課時(shí)16知識(shí)占八、隊(duì)列、鏈表與堆棧樹與二叉樹圖的表示與遍歷查找與排序?qū)W習(xí) 目標(biāo)1. 基本隊(duì)列/循環(huán)隊(duì)列、單向鏈表/雙向鏈表、堆棧與遞歸；2. 樹/二

48、叉樹建立、存儲(chǔ)與遍歷；3. 用基本的圖算法解決問題，包括深度優(yōu)先遍歷和廣度優(yōu)先遍歷， 單源最短路徑，最小生成樹；4. 基本查找與排序算法概述與比較。PGB 5數(shù) 據(jù)庫(kù) 基礎(chǔ) 與應(yīng) 用（選 修）4 TV, 參考 課時(shí)(32)知識(shí)占八、關(guān)系模型和關(guān)系代數(shù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)語言SQL關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)理論數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)管理學(xué)習(xí) 目標(biāo)1.關(guān)系的定義、操作及完整性，關(guān)系代數(shù)的運(yùn)算，運(yùn)用關(guān)系代數(shù)進(jìn) 行數(shù)據(jù)查詢；2. SQL的數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)操縱和數(shù)據(jù)控制，視圖、索引的定義和運(yùn) 用；嵌入式SQL語言的數(shù)據(jù)互連（可選）；3. 函數(shù)依賴和多值依賴，規(guī)范化和范式；Armstrong公理和模式分解（可選）；4. E-R模型設(shè)計(jì)

49、、E-R模型向關(guān)系模式轉(zhuǎn)換，物理設(shè)計(jì)和實(shí)施；5. 數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性、安全性、并發(fā)性控制和恢復(fù)技術(shù)。1.8計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通訊（CNC）1.8 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通訊 （CNC）（核心內(nèi)容學(xué)時(shí)數(shù)：48）備注內(nèi)容簡(jiǎn)介計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)密切結(jié)合的產(chǎn)物，正成為在自動(dòng)控制技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用的一門專業(yè)知識(shí)。本門知識(shí)以O(shè)SI參考模型為線索，分層次討論物理層、介質(zhì)訪問子層、數(shù)據(jù)鏈路層、 網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層的功能和協(xié)議。 為學(xué)生在自動(dòng)化技術(shù)中應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)打 下基礎(chǔ)。知識(shí)單元CNC 1網(wǎng)絡(luò)的層次體系結(jié)構(gòu)；（核心）CNC 2數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)一一物理層（核心）CNC 3局域網(wǎng)的介質(zhì)訪問子層（核心）CNC 4數(shù)據(jù)鏈路層（核心）CNC 5網(wǎng)絡(luò)層（核心）CNC 6傳輸層（核心）CNC 7應(yīng)用層（選修）知識(shí)單元描述CNC1網(wǎng)