《機(jī)械工程控制基礎(chǔ)》教學(xué)大綱.docx

1、機(jī)械工程控制基礎(chǔ)課程教學(xué)大綱v課程基本信息英文名稱Control Principles of Mechanical Engineering課程代碼VEEN2120課程性質(zhì)專業(yè)必修課程授課對(duì)象車輛工程專業(yè)學(xué)分2.5學(xué)時(shí)共54（其中講課45,實(shí)驗(yàn)9）主講教師修訂日期2020 年 11 月 10 H指定教材Katsuhiko Ogata, Modern Control Engineering （fifth edition）, Prentice Hall；楊叔子、楊克沖、吳波、熊良才。機(jī)械工程控制基礎(chǔ)，華中科技大學(xué) 出版社，2017年7月出版。二、課程目標(biāo)（一）總體目標(biāo)：本課程是機(jī)械類專業(yè)的一門重要專

2、業(yè)基礎(chǔ)課，通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生 學(xué)會(huì)應(yīng)用“系統(tǒng)”、“動(dòng)態(tài)”的概念，結(jié)合工程實(shí)際，應(yīng)用經(jīng)典控制論中的基 本概念和基本方法來分析、研究和解決車輛工程實(shí)際問題；并起到溝通、加強(qiáng) 數(shù)理基礎(chǔ)與專業(yè)知識(shí)之間聯(lián)系的作用，為其他測試、控制類課程的學(xué)習(xí)奠定基 礎(chǔ)。（二）課程目標(biāo)：課程目標(biāo)1:掌握機(jī)械工程控制的基本概念，它的研究對(duì)象及任務(wù)。熟悉系 統(tǒng)的信息傳遞、反饋和反饋控制的概念及控制系統(tǒng)的分類。課程目標(biāo)2：掌握機(jī)電系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立方法，明確數(shù)學(xué)模型的含義， 掌握傳遞函數(shù)定義、特點(diǎn)及推導(dǎo)方法，方塊圖及其簡化法則。熟悉數(shù)學(xué)模型傳 遞函數(shù)、方塊圖和信號(hào)流程圖之間的關(guān)系。課程目標(biāo)3：能夠根據(jù)所描述系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型

3、，進(jìn)行時(shí)間響應(yīng)分析、頻域 分析。課程目標(biāo)4：掌握系統(tǒng)穩(wěn)定性的基本準(zhǔn)則、判據(jù)及典型環(huán)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響 應(yīng)實(shí)現(xiàn)及性能分析。六、教材及參考書目1. 教材：Katsuhiko Ogata, Modern Control Engineering (fifth edition), Prentice Hall ； 楊叔子、楊克沖、吳波、熊良才。機(jī)械工程控制基礎(chǔ)，華中科技大學(xué) 出版社，2017年7月出版。2. 參考書：盧京朝，自動(dòng)控制原理第三版，清華大學(xué)出版社，2013年。七、教學(xué)方法主要教學(xué)方法包括講授法、討論法、基于問題(PBL)、案例(CBL)等方 法。(1) 講授法：授課教師就教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行逐條仔細(xì)講解，

4、將正確的概念、思路傳授給學(xué) 生。(2) 案例教學(xué)法：通過引入實(shí)際案例，討論問題的成因、變化和處置思路，培養(yǎng)學(xué)生 解決實(shí)際問題的初步能力。(3) 課后練習(xí)和自學(xué)：布置課后練習(xí)，通過計(jì)算、問答和實(shí)踐項(xiàng)目等形式，讓學(xué)生課 后完成一定數(shù)量的練習(xí)，通過互相溝通、自學(xué)和詢問老師等方式解決練習(xí)過程中遇到的實(shí)際 問題。八、考核方式及評(píng)定方法(-)課程考核與評(píng)價(jià)方式及成績比例(1) 課程考核方式包括平時(shí)成績(平時(shí)作業(yè)及任務(wù))、平時(shí)測驗(yàn)(35次)、 實(shí)驗(yàn)情況考核及期末考試，期末考核采用閉卷筆試。(2) 課程成績=平時(shí)成績x20%+平時(shí)測驗(yàn)x30%+實(shí)驗(yàn)成績x20%+期末考試 x30%o成績的具體構(gòu)成如下：表6：課

5、程考核與課程目標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系表考核力式考核要求考核權(quán)重支撐的 課程目 標(biāo)備注平時(shí)成績大部分章節(jié)結(jié)束后會(huì)有布置課后作 業(yè)及任務(wù)，并會(huì)對(duì)作業(yè)進(jìn)行批改和20%1, 2, 3,4評(píng)定成績，最后計(jì)算出平均成績。 按20%計(jì)入課程總成績。平時(shí)測驗(yàn)共有3次平時(shí)測驗(yàn)，每次測驗(yàn)均批 改試卷和統(tǒng)計(jì)分?jǐn)?shù)，取三次測驗(yàn)的 平均分作為最后成績。按30%計(jì)入 課程總成績。30%1, 2, 3,4實(shí)驗(yàn)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)報(bào)告打分，取 6次實(shí)驗(yàn)的平均值作為最后成績。 按20%計(jì)入課程總成績。20%1, 2, 3,4評(píng)分細(xì)則見 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)期末考試期末考試卷面成績滿分為100分， 最終按30%計(jì)入總成績。30%1, 2, 3,

6、4（-）課程目標(biāo)達(dá)成度分析課程目標(biāo)達(dá)成度計(jì)算表如下：表7：課程目標(biāo)的考核占比與達(dá)成度分析表課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)考核形式實(shí)際評(píng)測結(jié)果（學(xué)生達(dá)到的平均水平）對(duì)應(yīng)總分達(dá)成度課程目標(biāo)1平時(shí)成績、平 時(shí)測驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)、期末考試（平時(shí)成績X20%） /4+ （平時(shí) 測驗(yàn) X 30% ）/4+ （實(shí)驗(yàn) X20%）/4+期末考試對(duì)應(yīng)試題平均分X30%20/4+30/4+20/4+ 期末考試對(duì)應(yīng)試 題總分X30%達(dá)成度=實(shí)際測評(píng)結(jié)果/對(duì)應(yīng)總分課程目標(biāo)2平時(shí)成績、平 時(shí)測驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)、期末考試（平時(shí)成績X20%） /4+ （平時(shí) 測驗(yàn) X 30% ）/4+ （實(shí)驗(yàn) X 20% ）/4+期末考試對(duì)應(yīng)試題平均分X30%20/4+30

7、/4+20/4+ 期末考試對(duì)應(yīng)試 題總分X30%達(dá)成度=實(shí)際測評(píng)結(jié)果/對(duì)應(yīng)總分課程目標(biāo)3平時(shí)成績、平 時(shí)測驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)、期末考試（平時(shí)成績X20%） /4+ （平時(shí) 測驗(yàn) X 30% ）/4+ （實(shí)驗(yàn) X20%）/4+期末考試對(duì)應(yīng)試題平均分X30%20/4+30/4+20/4+ 期末考試對(duì)應(yīng)試 題總分X30%達(dá)成度二實(shí)際測評(píng)結(jié)果/對(duì)應(yīng)總分課程目標(biāo)4平時(shí)成績、平 時(shí)測驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)、期末考試（平時(shí)成績X20%） /4+ （平時(shí) 測驗(yàn) X 30% ）/4+ （實(shí)驗(yàn) X 20% ）/4+期末考試對(duì)應(yīng)試題平均分X30%20/4+30/4+20/4+期末考試對(duì)應(yīng)試 題總分X30%達(dá)成度=實(shí)際測評(píng)結(jié)果/對(duì)應(yīng)總分（三

8、）評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)1.期末考試評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)表8：期中、期末考試評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)90-10080-8970-7960-69<60優(yōu)良中合格不合格ABCDF課程目標(biāo)1能完整、準(zhǔn)確、清 晰、熟練地掌握機(jī) 械工程控制的基本 概念、研究對(duì)象及 任務(wù)，熟悉系統(tǒng)的 信息傳遞、反饋和 反饋控制的概念及 控制系統(tǒng)的分類。能基本完整和準(zhǔn)確 的了解機(jī)械工程控 制的基本概念、研 究對(duì)象及任務(wù)，基 本熟悉系統(tǒng)的信息 傳遞、反饋和反饋 控制的概念及控制 系統(tǒng)的分類，但不 夠清晰、熟練?；灸芰私鈾C(jī)械 工程控制的基本 概念、研究對(duì)象及 任務(wù)，大體熟悉系 統(tǒng)的信息傳遞、反 饋和反饋控制的 概念及控制系統(tǒng) 的分類，但存在少

9、量遺漏和錯(cuò)誤。勉強(qiáng)能了解機(jī)械 工程控制的基本 概念、研究對(duì)象 及任務(wù)，勉強(qiáng)能 熟悉系統(tǒng)的信息 傳遞、反饋和反 饋控制的概念及 控制系統(tǒng)的分 類，但存在較多 遺漏和錯(cuò)誤，且 模糊不清?；緹o法了解機(jī) 械工程控制的基 本概念、研究對(duì) 象及任務(wù)，完全 不熟悉系統(tǒng)的信 息傳遞、反饋和 反饋控制的概念 及控制系統(tǒng)的分 類。課程目標(biāo)2能完整、準(zhǔn)確、清 晰、熟練的掌握機(jī) 電系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的 建立方法，明確數(shù) 學(xué)模型的含義，掌 握傳遞函數(shù)定義、 特點(diǎn)及推導(dǎo)方法， 方塊圖及其簡化法 則。能基本完整和準(zhǔn)確 的掌握機(jī)電系統(tǒng)數(shù) 學(xué)模型的建立方 法，明確數(shù)學(xué)模型 的含義，掌握傳遞 函數(shù)定義、特點(diǎn)及 推導(dǎo)方法，方塊圖 及其

10、簡化法則，但 不夠清晰、熟練。基本能掌握機(jī)電 系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的 建立方法，明確數(shù) 學(xué)模型的含義，掌 握傳遞函數(shù)定義、 特點(diǎn)及推導(dǎo)方法， 方塊圖及其簡化 法則，但內(nèi)容有少 量遺漏和錯(cuò)誤，且 模糊不清。勉強(qiáng)能掌握機(jī)電 系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的 建立方法，明確 數(shù)學(xué)模型的含 義，掌握傳遞函 數(shù)定義、特點(diǎn)及 推導(dǎo)方法，方塊 圖及其簡化法 貝h但內(nèi)容有較 多遺漏和錯(cuò)誤， 且模糊不清?；緹o法掌握機(jī) 電系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型 的建立方法，明 確數(shù)學(xué)模型的含 義，掌握傳遞函 數(shù)定義、特點(diǎn)及 推導(dǎo)方法，方塊 圖及其簡化法 則。課程目標(biāo)3能完整、準(zhǔn)確、清 晰、熟練地根據(jù)所 描述系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模 型，進(jìn)行時(shí)間響應(yīng) 分析、頻域分析。能基本完

11、整和準(zhǔn)確 地根據(jù)所描述系統(tǒng) 的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行 時(shí)間響應(yīng)分析、頻 域分析，但不夠清 晰、熟練。基本能根據(jù)所描 述系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模 型，進(jìn)行時(shí)間響應(yīng) 分析、頻域分析， 但內(nèi)容有少量遺 漏和錯(cuò)誤，且模糊 不清。勉強(qiáng)能根據(jù)所描 述系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模 型，進(jìn)行時(shí)間響 應(yīng)分析、頻域分 析，但內(nèi)容有較 多遺漏和錯(cuò)誤， 且模糊不清?；緹o法根據(jù)所 描述系統(tǒng)的數(shù)學(xué) 模型，進(jìn)行時(shí)間 響應(yīng)分析、頻域 分析。課程目標(biāo)4能完整、準(zhǔn)確、清 晰、熟練地掌握系 統(tǒng)穩(wěn)定性的基本準(zhǔn) 貝叭判據(jù)及典型環(huán)能基本完整和準(zhǔn)確 地掌握系統(tǒng)穩(wěn)定性 的基本準(zhǔn)則、判據(jù) 及典型環(huán)節(jié)系統(tǒng)的基本能掌握系統(tǒng) 穩(wěn)定性的基本準(zhǔn) 貝叭判據(jù)及典型環(huán) 節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響勉強(qiáng)能掌

12、握系統(tǒng) 穩(wěn)定性的基本準(zhǔn) 貝叭判據(jù)及典型 環(huán)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)基本無法掌握系 統(tǒng)穩(wěn)定性的基本 準(zhǔn)則、判據(jù)及典 型環(huán)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng) 實(shí)現(xiàn)及性能分析。動(dòng)態(tài)響應(yīng)實(shí)現(xiàn)及性 能分析，但不夠清 晰、熟練。應(yīng)實(shí)現(xiàn)及性能分 析，但內(nèi)容有少量 遺漏和錯(cuò)誤，且模 糊不清。響應(yīng)實(shí)現(xiàn)及性能 分析，但內(nèi)容有 較多遺漏和錯(cuò) 誤，且模糊不清。態(tài)響應(yīng)實(shí)現(xiàn)及性 能分析。2.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)表9：實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)成績構(gòu)成考核/評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)分值考核/評(píng)價(jià)細(xì)則支撐的課程 目標(biāo)實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果的規(guī) 范和完整10該次允許存在實(shí)驗(yàn)誤差，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否規(guī) 范，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與操作是否完整1、 2、 3、 4實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)過程及實(shí) 驗(yàn)結(jié)果的分析與評(píng)價(jià)

13、90實(shí)驗(yàn)原理及方法描述正確、完整；實(shí)驗(yàn)結(jié)果 分析的規(guī)范、完整；實(shí)驗(yàn)感想的剖析深刻到 位1、 2、 3、 4注：實(shí)驗(yàn)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（每次作業(yè)按100分計(jì)算）表10：實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目優(yōu)良中及格不及格實(shí)驗(yàn)結(jié)果（10 分）實(shí)驗(yàn)結(jié)果規(guī)范 和完整。9-10 分實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本 規(guī)范和完整。8-9分實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本 規(guī)范和完整，存在少量不足 和錯(cuò)誤。6-7分實(shí)驗(yàn)結(jié)果不 太規(guī)范和完 整，存在一些 不足和錯(cuò)誤。5-6分實(shí)驗(yàn)結(jié)果不 規(guī)范、也不完 整，存在較多 錯(cuò)誤。5分以 下實(shí)驗(yàn)報(bào)告 （90 分）實(shí)驗(yàn)過程、結(jié) 果完整、正確； 數(shù)據(jù)分析正 確、規(guī)范、符 合實(shí)際；結(jié)果 評(píng)價(jià)中肯到 位。81-90分實(shí)驗(yàn)過程、結(jié) 果基本完整、 正

14、確；數(shù)據(jù)分 析正確、規(guī)范、 基本符合實(shí) 際；結(jié)果評(píng)價(jià) 基本正確。72-80 分實(shí)驗(yàn)過程、結(jié) 果基本正確； 數(shù)據(jù)分析基本 正確、基本符 合實(shí)際；結(jié)果 評(píng)價(jià)不到位。63-71 分實(shí)驗(yàn)過程、結(jié) 果不太完整； 數(shù)據(jù)分析不 太正確、有一 些不符合實(shí) 際之處；結(jié)果 評(píng)價(jià)不到位。54-62 分實(shí)驗(yàn)過程有 遺漏，結(jié)果不 正確；數(shù)據(jù)分 析不正確、不 符合實(shí)際；沒 有結(jié)果評(píng)價(jià)。53分以下（三）課程目標(biāo)與畢業(yè)要求、課程內(nèi)容的對(duì)應(yīng)關(guān)系：本課程支撐專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中畢業(yè)要求1、畢業(yè)要求2、畢業(yè)要求4：畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1-3.掌握機(jī)械工程基礎(chǔ)理論和知識(shí)，能針對(duì)具體的車輛相 關(guān)的工程問題建立數(shù)學(xué)模型并求解；畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)2-2.

15、針對(duì)復(fù)雜工程問題，具有運(yùn)用數(shù)學(xué)與自然科學(xué)的基本 概念和語言進(jìn)行識(shí)別、提煉、定義、表達(dá)和建模的能力；畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)4-3.能對(duì)實(shí)驗(yàn)參數(shù)或結(jié)果進(jìn)行分析和解釋，并通過信息綜 合與歸納得到合理有效的結(jié)論。表1：課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系表畢業(yè)要求 課程目標(biāo)、畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1-3（權(quán)重0.2）畢業(yè)要求指標(biāo) 點(diǎn)2-2（權(quán)重0.2）畢業(yè)要求指標(biāo) 點(diǎn)4-3（權(quán)重0.3）課程目標(biāo)1V課程目標(biāo)2V課程目標(biāo)3V課程目標(biāo)4表2：課程目標(biāo)與課程內(nèi)容的對(duì)應(yīng)關(guān)系表課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)課程內(nèi)容課程目標(biāo)1第一章課程目標(biāo)2第二章課程目標(biāo)3第三章、第四章課程目標(biāo)4第五章、第六章三、教學(xué)內(nèi)容3.1講授內(nèi)容第一章緒論（一）教學(xué)內(nèi)容（1）機(jī)械

16、工程控制論的研究對(duì)象與任務(wù)；（2）系統(tǒng)及其模型；（3）反饋；（4）系統(tǒng)的分類及對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求；（5）機(jī)械制造的發(fā)展與控制理論的應(yīng)用；（6）控制理論發(fā)展的簡單回顧；（7）本課程的特點(diǎn)與學(xué)習(xí)方法；（二）知識(shí)、能力與素質(zhì)的要求（1）了解機(jī)械工程控制的基本概念，它的研究對(duì)象及任務(wù)。（2）了解系統(tǒng)的信息傳遞、反饋和反饋控制的概念及控制系統(tǒng)的分類。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)1. 重點(diǎn)（1）機(jī)械工程控制的基本概念；（2）研究對(duì)象及任務(wù)；（3）控制系統(tǒng)的分類。2灘點(diǎn)無第二章機(jī)電系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型（一）教學(xué)內(nèi)容（1）系統(tǒng)的微分方程；（2）系統(tǒng)的傳遞函數(shù)；（3）系統(tǒng)的傳遞函數(shù)方框圖及其簡化；（4）考慮擾動(dòng)的反饋控制系統(tǒng)的

17、傳遞函數(shù)；（二）知識(shí)、能力與素質(zhì)的要求（1）建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，明確數(shù)學(xué)模型的含義；（2）了解傳遞函數(shù)定義、特點(diǎn)及推導(dǎo)方法，方塊圖及其簡化法則；（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)1.重點(diǎn)運(yùn)用綜合基礎(chǔ)知識(shí)，建立系統(tǒng)的微分方程。建立系統(tǒng)傳遞函數(shù)概念，系統(tǒng) 構(gòu)成及其傳遞函數(shù)，方塊圖簡化及繪制。2灘點(diǎn) 系統(tǒng)的微分方程及傳遞函數(shù)的建立。第三章系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)分析(一) 教學(xué)內(nèi)容(1) 時(shí)間響應(yīng)及其組成；(2) 典型輸入信號(hào)；(3) 一階系統(tǒng)；(4) 二階系統(tǒng)；(5) 系統(tǒng)誤差分析與計(jì)算；(二) 知識(shí)、能力與素質(zhì)的要求(1) 根據(jù)所描述系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，求出系統(tǒng)的輸出量隨時(shí)間變化的規(guī)律, 并由此確定系統(tǒng)的性能；(2) 掌握一階

18、、二階系統(tǒng)的典型時(shí)間響應(yīng)和高階系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)以及主 導(dǎo)極點(diǎn)的概念，系統(tǒng)的誤差與穩(wěn)態(tài)誤差的計(jì)算以及與系統(tǒng)型次的關(guān)系；(三) 重點(diǎn)與難點(diǎn)1.重點(diǎn)(1) 時(shí)間響應(yīng)及其組成；(2) 一階、二階系統(tǒng)的典型時(shí)間響應(yīng)；(3) 系統(tǒng)的誤差與穩(wěn)態(tài)誤差的計(jì)算；2灘點(diǎn)(1) 典型系統(tǒng)對(duì)典型輸入信號(hào)的響應(yīng)；(2) 系統(tǒng)的誤差與穩(wěn)態(tài)誤差的計(jì)算。第四章 系統(tǒng)的頻率特性分析(一) 教學(xué)內(nèi)容(1) 頻率特性概述；(2) 頻率特性的圖示方法；(3) 頻率特性的特征量；(4) 最小相位系統(tǒng)與非最小相位系統(tǒng)；(二) 知識(shí)、能力與素質(zhì)的要求(1) 明確頻率特性的基本概念，頻率特性與傳遞函數(shù)的關(guān)系；(2) 掌握頻率特性的兩種表示方法以

19、及頻率特性與時(shí)間響應(yīng)之間的關(guān)系;(3) 基本環(huán)節(jié)及系統(tǒng)的極坐標(biāo)圖和波特圖的畫法；（4）熟悉閉環(huán)頻率特性及相應(yīng)的性能指標(biāo)。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)1.重點(diǎn)（1）頻率特性的兩種表示方法以及頻率特性與時(shí)間響應(yīng)之間的關(guān)系；（2）極坐標(biāo)圖和波特圖的畫法；（3）閉環(huán)頻率特性及相應(yīng)的性能指標(biāo)。2灘點(diǎn)頻率特性的基本概念及其兩種表示方法、畫法及特點(diǎn)，閉環(huán)頻率特性的性 能指標(biāo)及其計(jì)算方法。第五章系統(tǒng)的穩(wěn)定性（一）教學(xué)內(nèi)容（1）系統(tǒng)穩(wěn)定性的初步概念；（2）Routh穩(wěn)定判據(jù)；（3）Nyquist穩(wěn)定判據(jù)；（4）Bode穩(wěn)定判據(jù)；（5）系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性；（二）知識(shí)、能力與素質(zhì)的要求掌握穩(wěn)定性的定義和條件，了解系統(tǒng)穩(wěn)定性的初步

20、概念和相關(guān)提法，熟練 掌握和應(yīng)用Routh穩(wěn)定判據(jù)，了解Nyquist穩(wěn)定判據(jù)和Bode穩(wěn)定判據(jù)，并進(jìn)而 了解系統(tǒng)相對(duì)穩(wěn)定性的概念的求法。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)1 .重點(diǎn)（1）系統(tǒng)穩(wěn)定性的初步概念；（2）Routh穩(wěn)定判據(jù)；（3）Nyquist穩(wěn)定判據(jù)；（4）系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性；2灘點(diǎn)穩(wěn)定判據(jù)。第六章系統(tǒng)的性能指標(biāo)與校正（一）教學(xué)內(nèi)容（1）系統(tǒng)的性能指標(biāo)；（2）系統(tǒng)的校正；（3）關(guān)于系統(tǒng)校正的一點(diǎn)討論。（二）知識(shí)、能力與素質(zhì)的要求了解系統(tǒng)的性能指標(biāo)，系統(tǒng)地了解系統(tǒng)校正的各種方法。(三) 重點(diǎn)與難點(diǎn)1.重點(diǎn)(1) 系統(tǒng)的性能指標(biāo)；(2) 系統(tǒng)校正的概念和分類。2灘點(diǎn)系統(tǒng)的校正。3.2實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目表3：本課程

21、開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目編號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱學(xué)時(shí)類型要求備注1線性系統(tǒng)的時(shí)域分析9綜合性必做注：1.類型指驗(yàn)證性、綜合性、設(shè)計(jì)性等。2.要求指必做、選做。實(shí)驗(yàn)一、線性系統(tǒng)的時(shí)域分析1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1) 熟悉并掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用方法及各典型環(huán)節(jié)模擬電路的構(gòu)成方法;(2) 熟悉典型環(huán)節(jié)的理想階躍響應(yīng)曲線和實(shí)際階躍響應(yīng)曲線。對(duì)比差異、 分析原因；(3) 了解參數(shù)變化對(duì)典型環(huán)節(jié)動(dòng)態(tài)特性的影響；2. 實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容搭接比例環(huán)節(jié)、積分環(huán)節(jié)、比例積分環(huán)節(jié)、比例微分環(huán)節(jié)、慣性環(huán)節(jié)和比 例積分微分環(huán)節(jié)的模擬電路圖。觀測這些環(huán)節(jié)對(duì)階躍信號(hào)的實(shí)際響應(yīng)曲線，改 變幾組參數(shù)，分別記錄實(shí)驗(yàn)波形及結(jié)果。3. 重難點(diǎn)(1) 電路搭建；(2)

22、 參數(shù)對(duì)典型環(huán)節(jié)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的影響分析注：本課程授課對(duì)象為大三學(xué)生，實(shí)驗(yàn)類型為綜合性實(shí)驗(yàn)，需要提交實(shí)驗(yàn) 報(bào)告，報(bào)告主要包括實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)記錄、分析、心得 體會(huì)等。實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)內(nèi)容和評(píng)分細(xì)則參見附錄1。U!表4：各章節(jié)的具體內(nèi)容和學(xué)時(shí)分配表早R章節(jié)內(nèi)容學(xué)時(shí)分配第一章緒論：（1）機(jī)械工程控制論的研究對(duì) 象與任務(wù)；（2）系統(tǒng)及其模型；（3） 反饋；（4）系統(tǒng)的分類及對(duì)控制系統(tǒng) 的基本要求；（5）機(jī)械制造的發(fā)展與 控制理論的應(yīng)用；（6）控制理論發(fā)展 的簡單回顧；（7）本課程的特點(diǎn)與學(xué) 習(xí)方法；課堂教學(xué)3學(xué)時(shí)第二章機(jī)電系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型：（1）系統(tǒng)的微 分方程；（2）系統(tǒng)的傳遞函數(shù)；（3） 系統(tǒng)

23、的傳遞函數(shù)方框圖及其簡化；（4）考慮擾動(dòng)的反饋控制系統(tǒng)的傳 遞函數(shù)；課堂教學(xué)10學(xué)時(shí)AA* * jitL 弟二早系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)分析：（1）時(shí)間響應(yīng) 及其組成；（2）典型輸入信號(hào)；（3） 一階系統(tǒng)；（4）二階系統(tǒng)；（5）系統(tǒng) 誤差分析與計(jì)算；課堂教學(xué)9學(xué)時(shí)+實(shí)驗(yàn)9學(xué)時(shí)第四章系統(tǒng)的頻率特性分析：（1）頻率特性 概述；（2）頻率特性的圖示方法；（3） 頻率特性的特征量；（4）最小相位系 統(tǒng)與非最小相位系統(tǒng)；課堂教學(xué)9學(xué)時(shí)第五章系統(tǒng)的穩(wěn)定性：（1）系統(tǒng)穩(wěn)定性的初 步概念；（2） Routh穩(wěn)定判據(jù)；（3） Nyquist穩(wěn)定判據(jù)；（4） Bode穩(wěn)定判 據(jù)；（5 ）系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性；課堂教學(xué)8學(xué)時(shí)第六

24、章系統(tǒng)的性能指標(biāo)與校正：（1）系統(tǒng)的 性能指標(biāo)；（2）系統(tǒng)的校正；（3）關(guān) 于系統(tǒng)校正的一點(diǎn)討論。課堂教學(xué)6學(xué)時(shí)總計(jì)54學(xué)時(shí)五、教學(xué)進(jìn)度表5：教學(xué)進(jìn)度表周次章節(jié)名稱內(nèi)容提要授課時(shí)數(shù)作業(yè)及要求備注1Chapter 1Introduction3An introduction to control systems and concepts2Chapter 2Mathematical models of control systems3(1) Complex variable and Laplace transform(2) Properties of Laplace transform and it

25、s derivation3Chapter 2Mathematical models of control systems3(3) Transfer function and impulse response function(4) Partial fraction expansion4Chapter 2Mathematical models of control systems2(4) Partial fraction expansion(5) Block diagram and block diagram reduction5Chapter 2Mathematical models of c

26、ontrol systems andMathematical modeling of mechanical systems and electrical systems2(6) Classification of industrial controller and transformation of mathematical models with MATLAB(7) Homework discussions(8) Mathematical and electrical modeling of control systems using transfer functions6Chapter 3

27、Transient and steady-state response analyses3(1) Introduction(2) First order systems and its responses to typical test signals7Chapter 3Transient and steady-state response analyses3(3) Second order systems and its responses to typical test signals8Chapter 3Transient and steady-state response analyses3(4) Transient response analysis with MATLAB(5) Routh's stability criterion(6) Effects of integral and derivative control ac