自動化專業(yè)知識體系

附錄1：自動化科學與技術業(yè)知識體系（含17個知識領域，123個知識單元）簡表序知識領域（17個）代碼核心學時（不含選修）知識單元（123個）總計核心知識單元數(shù)選修知識單兀數(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)估計與濾波OEF165055系統(tǒng)辨識SID165056計算機硬件技術CHW4810737程序設計與語言PAL485418計算機網(wǎng)絡與通訊CNC487079計算機控制技術CCT4897210控制系統(tǒng)數(shù)字仿真CSS2277011信息獲取與處理SMP3265112電機原理EMP4844013電力拖動原理MDP4844014電力電子技術PET4887115運動（電機）控制MCT4885316自動化儀表AUI3277017過程控制PCS40651目錄經(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)學模型（核心）CCT3時域分析法（核心）CCT4根軌跡法（核心）CCT5頻率響應法（核心）CCT6系統(tǒng)校正的設計方法（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進行時域和頻域分析（選修）線性系統(tǒng)理論LSTLST1線性系統(tǒng)的數(shù)學描述（核心）LST2線性系統(tǒng)的運動分析（核心）LST3穩(wěn)定性（核心）LST4能控性與能觀測性（核心）LST5最小實現(xiàn)（核心）LST6反饋控制（核心）LST7狀態(tài)觀測器（核心）最優(yōu)控制原理OPC（選修）0CP1最優(yōu)控制的一般表示OCP2極小值原理OCP3時間與燃料最優(yōu)控制OCP4二次型指標最優(yōu)控制OCP5動態(tài)規(guī)劃最優(yōu)估計與濾波EAF（選修）0EF1估計問題概述OEF2估計的一般方法OEF3離散卡爾曼濾波OEF4連續(xù)卡爾曼濾波OEF5非線性濾波系統(tǒng)辨識SID（選修）SID1系統(tǒng)辨識問題SID2最小二乘理論SID3權函數(shù)辨識SID4線性模型參數(shù)辨識SID5系統(tǒng)辨識發(fā)展及其它：神經(jīng)網(wǎng)絡辨識、模糊辨識、辨識模型驗證等計算機硬件技術CHWCHW1數(shù)字計算機組成基本概述（核心）CHW2定點數(shù)/浮點數(shù)編碼與運算（核心）CHW3存儲器系統(tǒng)（核心）CHW4指令系統(tǒng)（核心）CHW5指令流水（核心）CHW6總線技術（核心）CHW7輸入/輸出系統(tǒng)（核心）CHW8數(shù)字信號處理器（DSP）（選修）CHW9可編程邏輯器件（FPGA）（選修）CHW10嵌入式系統(tǒng)（選修）程序設計基礎（軟件）PGBPGB1程序設計語言概論（核心）PGB2程序設計導論（核心）PGB3面向對象程序設計（核心）PGB4數(shù)據(jù)結構與算法（核心）PGB5數(shù)據(jù)庫基礎與應用（選修）&計算機網(wǎng)絡與通訊CNC（選修）CNC1網(wǎng)絡的層次體系結構；CNC2數(shù)據(jù)通信基礎——物理層CNC3局域網(wǎng)的介質(zhì)訪問子層CNC4數(shù)據(jù)鏈路層CNC5網(wǎng)絡層CNC6傳輸層CNC7應用層計算機控制技術CCTCCT1計算機控制系統(tǒng)概述（核心）CCT2通道與接口技術（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)學描述與分析（核心）CCT5數(shù)字控制器的間接設計（核心）CCT6數(shù)字控制器的直接設計（核心）CCT7計算機控制系統(tǒng)的可靠性（選修）CCT8計算機控制系統(tǒng)的工程實現(xiàn)（選修）CCT9可編程控制器（PLC）控制系統(tǒng)數(shù)字仿真CSSCSS1仿真軟件—MATLAB（核心）CSS2控制系統(tǒng)的數(shù)學模型及其轉換（核心）CSS3采樣控制系統(tǒng)的數(shù)字仿真（核心）CSS4動態(tài)仿真集成環(huán)境-SIMULINK（核心）CSS5基于MATLAB工具箱的控制系統(tǒng)分析與設計（核心）信息獲取與處理SMPSMP1信息獲取與處理的基本概念（核心）SMP2測量不確定度與回歸分析（核心）SMP3檢測系統(tǒng)的靜、動態(tài)特性（核心）SMP4檢測變換原理與傳感器（核心）SMP5參數(shù)檢測（選修）SMP6自動檢測系統(tǒng)設計初步（核心）電機原理EMPEMP1直流電機（核心）EMP2變壓器（核心）EMP3異步電動機（核心）EMP4同步電機（核心）電力拖動原理MDPMDP1電力拖動動力學基礎（核心）MDP2直流電機的電力拖動（核心）MDP3交流電動機的電力拖動（核心）MDP4電動機容量的選擇（核心）電力電子技術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）PET6PWM控制技術（核心）PET7軟開關技術（核心）PET8組合變流電路（選修）運動（電機）控制技術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直接轉矩控制系統(tǒng)（核心）MCT6串級調(diào)速系統(tǒng)（選修）MCT7同步電動機的變頻調(diào)速系統(tǒng)（選修）MCT8運動控制系統(tǒng)的計算機輔助設計（選修）自動化儀表AUIAUI1自動化儀表的基本概念（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)場總線儀表（核心）過程控制PCSPCS1過程建模與過程特性（核心）PCS2簡單控制系統(tǒng)（核心）PCS3復雜控制系統(tǒng)（核心）PCS4先進控制技術（核心）PCS5典型設備與工業(yè)過程控制（核心）PCS6過程計算機控制系統(tǒng)（選修）

知識領域描述經(jīng)典控制理論（CCT）經(jīng)典控制理論（CCT）（核心內(nèi)容學時數(shù)：48）備注內(nèi)容簡介經(jīng)典控制理論是線性系統(tǒng)理論、最優(yōu)控制原理等后續(xù)課程的基礎，為控制系統(tǒng)提供了數(shù)學模型的建立、性能分析和系統(tǒng)設計的基本方法。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)、方塊圖和信號流圖等數(shù)學模型的建立；系統(tǒng)穩(wěn)定性、動態(tài)性能、穩(wěn)態(tài)性能的時域分析；頻率響應法和根軌跡法；系統(tǒng)串聯(lián)校正的設計方法；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)學模型（核心）CCT3時域分析法（核心）CCT4根軌跡法（核心）CCT5頻率響應法（核心）CCT6系統(tǒng)校正的設計方法（核心）CCT7采樣系統(tǒng)（選修）CCT8非線性控制系統(tǒng)（選修）CCT9利用Matlab進行時域和頻域分析（選修）知識單元描述CCT1控制系統(tǒng)的基本概念（核心）參考課時2知識點?自動控制系統(tǒng)的定義、構成；?自動控制系統(tǒng)的基本控制方式：開環(huán)控制、閉環(huán)控制、復合控制；?自動控制系統(tǒng)的分類：恒值與隨動系統(tǒng)、線性與非線性系統(tǒng)、定常與時變系統(tǒng)、連續(xù)與離散系統(tǒng)；?對控制系統(tǒng)的基本要求；-自動控制原理研究的內(nèi)容。掌握控制系統(tǒng)的組成和基本結構，熟悉各組成部分在控制系統(tǒng)中的作用；掌握開環(huán)控制與閉環(huán)控制的基本特點；通過用不冋的方法對控制系統(tǒng)進行分類，了解各種類型的控制系統(tǒng)的特點；明確本門課程的目的以及對控制系統(tǒng)的評價指標。CCT2控制參考課時8

系統(tǒng)的數(shù)學模型（核心）知識點?微分方程：機械系統(tǒng)、電路系統(tǒng)（有源、無源）、機電系統(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、建立及簡化；?信號流圖：信號流圖的組成、建立及梅森增益公式；?閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)：輸入量及擾動量作用下的傳遞函數(shù)、誤差傳遞函數(shù)。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用。CCT3時域分析法（核心）參考課時12知識點?典型一階系統(tǒng)動態(tài)性能：數(shù)學模型和單位階躍響應；典型二階系統(tǒng)的動態(tài)性能：典型二階系統(tǒng)的數(shù)學模型、階躍響應°（欠阻尼和過阻尼）、二階系統(tǒng)的動態(tài)性能指標、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）；?高階系統(tǒng)的時域分析：高階系統(tǒng)的動態(tài)響應、閉環(huán)主導極點；?控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析：漸近穩(wěn)定性定義（結合物理系統(tǒng)給出定義）、穩(wěn)定的充分必要條件、代數(shù)穩(wěn)定判據(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：從輸入端和輸出端定義）、穩(wěn)態(tài)誤差的定義、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控制和復合控制）、動態(tài)誤差系數(shù)；?利用Matlab進行時域分析（選修）；掌握一階和二階系統(tǒng)的數(shù)學模型及單位階躍響應的形式；掌握二階系統(tǒng)欠阻尼情況下的性能指標以及改善二階系統(tǒng)性能的方法（包括比例微分控制、速度反饋控制）；掌握咼階系統(tǒng)的閉環(huán)主導極點概念及咼階系統(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；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；掌握利用Matlab對系統(tǒng)進行時域分析的方法；CCT4根軌跡法（核心）參考課時7知識點?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、極點分布及其相應的根軌跡；?參量根軌跡；?系統(tǒng)性能分析：穩(wěn)定性分析、增加零、極點對根軌跡的影響（包°括PID控制的影響）、利用主導極點估計系統(tǒng)的性能指標；-利用Matlab繪制根軌跡圖；習標學目掌握用手工繪制簡略的常規(guī)和參量根軌跡以及用Matlab繪制精確根軌跡的方法；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）參考課時13知識點?頻率特性的定義；?對數(shù)坐標圖：對數(shù)坐標圖的特點、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；?極坐標圖：典型環(huán)節(jié)的極坐標圖、系統(tǒng)的極坐標圖、非最小相位系統(tǒng)的極坐標圖；?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)定判據(jù)在開環(huán)系統(tǒng)含有積分環(huán)節(jié)時的應用、奈奎斯特判據(jù)在Bode圖中的應用；?穩(wěn)定裕量：幅值裕量及相位裕量；■閉環(huán)特性：等M和等N園；?利用Matlab進行頻域分析。1?掌握頻率特性的基本概念；掌握用手工繪制簡略Bode圖和極坐標以及用Matlab繪制精確的Bode圖和極坐標圖的方法；掌握利用奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)在Bode圖和極坐標圖分析系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法；掌握穩(wěn)定裕量的概念；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)校正的設計方法（核心）參考課時6知識點?校正裝置：超前、滯后、滯后超前網(wǎng)絡的特性；?系統(tǒng)校正的根軌跡法：超前、滯后、滯后超前校正設計；?系統(tǒng)校正的頻率響應法：超前、滯后、滯后超前校正設計；?PID控制器：控制法則及對系統(tǒng)性能的影響。掌握超前、滯后、滯后超前網(wǎng)絡的基本特性。掌握利用根軌跡設計超前、滯后、滯后超前網(wǎng)絡的方法。掌握利用Bode圖設計超前、滯后、滯后超前網(wǎng)絡的方法。掌握PID控制器對系統(tǒng)性能的影響。CCT7離散控制系統(tǒng)分析（選修）參考課時(8)知識點?信號采樣和保持；?采樣系統(tǒng)數(shù)學模型：差分方程和脈沖傳遞函數(shù)；?米樣系統(tǒng)穩(wěn)定性：s平面和z平面的映射關系、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)設計。了解信號采樣和保持的基本原理。能建立采樣系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)。掌握采樣系統(tǒng)穩(wěn)定性、穩(wěn)態(tài)誤差及動態(tài)性能分析方法。掌握采樣系統(tǒng)的最小拍系統(tǒng)設計方法。參考課時(8)

性控制系統(tǒng)分析（選修）知識點?非線性控制系統(tǒng)的特點及研究方法；?常見的典型非線性特性；?相平面法基礎：相軌跡作圖方法、由相平面圖求時間解；?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、速度反饋對非線性控制系統(tǒng)性能的影響；描述函數(shù)法：描述函數(shù)的建立、自激振蕩的確定；了解非線性控制系統(tǒng)的特點、研究方法及常見的典型非線性特性。能用相平面法分析系統(tǒng)性能。掌握利用描述函數(shù)分析系統(tǒng)性能的方法。

線性系統(tǒng)理論（LST）2.線性系統(tǒng)理論（LST）（核心內(nèi)容學時數(shù)：48）備注內(nèi)容簡介線性系統(tǒng)理論是現(xiàn)代控制理論的基礎內(nèi)容，為控制系統(tǒng)提供有效的數(shù)學描述、特性分析和系統(tǒng)設計的基本方法。自動化科學與技術的許多領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、能觀測性、最小實現(xiàn)、反饋控制及觀測器等重要內(nèi)容。線性系統(tǒng)理論中的基本概念、方法和理論，廣泛應用于現(xiàn)代控制理論的各個分支領域，是學習和研究現(xiàn)代控制理論的基礎。知識單元LST1線性系統(tǒng)的數(shù)學描述（核心）LST2線性系統(tǒng)的運動分析（核心）LST3穩(wěn)定性（核心）LST4能控性與能觀測性（核心）LST5最小實現(xiàn)（選修）LST6反饋控制（核心）LST7狀態(tài)觀測器（核心）知識單元描述LST1系統(tǒng)數(shù)學描述（核心）參考課時6知識點?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系；°系統(tǒng)的等價變換及其應用.了解系統(tǒng)的常用描述：外部描述一傳遞函數(shù)、脈沖響應函數(shù)與內(nèi)部描述一狀態(tài)空間描述；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；掌握狀態(tài)空間描述與其它描述的關系；掌握狀態(tài)轉移矩陣的定義、性質(zhì)及算法和狀態(tài)方程的解；掌握等價變換的定義、算法、性質(zhì)和應用（化特征值標準型）。LST2系統(tǒng)的運動分析（核參考課時6知識點連續(xù)時間系統(tǒng)狀態(tài)方程的解連續(xù)時間系統(tǒng)狀態(tài)轉移矩陣離散時間系統(tǒng)的狀態(tài)方程連續(xù)系統(tǒng)的離散化

心）離散時間系統(tǒng)狀態(tài)方程的解掌握狀態(tài)方程解的表達式及其意義；掌握狀態(tài)轉移矩陣的定義、物理意義、性質(zhì)及算法；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；知道連續(xù)系統(tǒng)離散化的近似算式；掌握離散時間系統(tǒng)狀態(tài)方程的求解。LST3穩(wěn)定性（核心）參考課時8知識點系統(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)定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)則化構造方法：克拉索夫斯基法、變量梯度法。（選修）1.了解系統(tǒng)的平衡狀態(tài)的定義、計算及穩(wěn)定性的概念；2學習掌握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)則化構造方法。LST4能控性與能觀測性（核心）參考課時8知識點?能控性與能觀測性的定義；?能控性與能觀測性的判據(jù)；單變量系統(tǒng)的標準型；?系統(tǒng)的結構分解；?對偶原理。能闡述能控性和能觀測性的物理概念和定義；掌握能控性的判據(jù)：能控性矩陣秩判據(jù)、PBH判據(jù)、約當型判據(jù)。掌握能觀測性的判據(jù)：能觀性矩陣秩判據(jù)、PBH判據(jù)、約當型判據(jù)。掌握單變量系統(tǒng)的標準型及變換方法。掌握系統(tǒng)的結構分解：能控性分解和能觀性分解及了解能控性/能觀性分解的結果；掌握對偶原理：對偶系統(tǒng)、對偶關系及對偶原理的應用一能觀性判別、化能觀標準型及能觀性分解中的應用。以后章節(jié)還有更多的應用。

LST5最小實現(xiàn)（選修）參考課時（5）知識點?實現(xiàn)與最小實現(xiàn)?傳遞函數(shù)最小實現(xiàn)的性質(zhì)?標量傳遞函數(shù)的最小實現(xiàn)?向量傳遞函數(shù)的最小實現(xiàn)?傳遞函數(shù)矩陣的實現(xiàn)和最小實現(xiàn)了解實現(xiàn)與最小實現(xiàn)；掌握傳遞函數(shù)最小實現(xiàn)的基本性質(zhì)；掌握標量傳遞函數(shù)的最小實現(xiàn)；掌握向量傳遞函數(shù)的最小實現(xiàn)；了解傳遞函數(shù)矩陣的實現(xiàn)和最小實現(xiàn)。LST6反饋控制（核心）參考課時12知識點?狀態(tài)反饋與輸出反饋；?反饋對能控性和能觀測性的影響；?狀態(tài)反饋極點配置；?系統(tǒng)的能鎮(zhèn)定問題；?輸出反饋極點配置問題（選修）；?解耦控制（選修）。韻了解兩種反饋（狀態(tài)反饋與輸出反饋）的形式及作用；了解兩種反饋對能控性和能觀測性的影響；掌握狀態(tài)反饋極點配置的原理、條件及算法：利用能控標準型的算法及基于Sylvester矩陣方程的算法；掌握系統(tǒng)的能鎮(zhèn)定的定義、條件及方法；了解輸出反饋極點配置的原理及條件；了解解耦控制的原理、條件及算法。LST7狀態(tài)觀測器（核心）參考課時8知識點?漸近狀態(tài)觀測器（稱狀態(tài)觀測器）?全階（維）狀態(tài)觀測器?降階（維）狀態(tài)觀測器?分離性原理?狀態(tài)觀測器特征值選擇的經(jīng)驗公式掌握漸近觀測器的工作原理、存在條件一主要是征值能任意配置的條件。掌握全階（維）狀態(tài)觀測器的設計算法：化能觀標準型的算法、基于Sylvester矩陣方程的算法和利用對偶原理的設計方法。掌握降階（維）狀態(tài)觀測器的設計算法：主要是基于Sylvester矩陣方程的算法。了解帶觀測器的反饋系統(tǒng)的性質(zhì)，掌握系統(tǒng)設計的分離性原理。了解狀態(tài)觀測器特征值選擇的經(jīng)驗數(shù)據(jù)。

最優(yōu)控制原理（OCP）最優(yōu)控制（OCp）（參考學時數(shù)：16）選修備注內(nèi)容簡介最優(yōu)控制是控制科學的主要內(nèi)容,可以為控制系統(tǒng)提高有效地描述處理對象的模型及其控制。所以，控制科學與技術有關的許多領域都要用到最優(yōu)控制中的概念。最優(yōu)控制包括極小值原理、時間與燃料最優(yōu)控制、二次型指標最優(yōu)控制和動態(tài)規(guī)劃等重要內(nèi)容。最優(yōu)控制分析與設計中含有大量最優(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習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控制、過程系統(tǒng)和隨機系統(tǒng)等領域。隨著控制科學與技術的日益成熟,越來越完善的分析技術被用于實踐，為了理解將來的控制科學技術，學生需要對最優(yōu)控制有深入的理解。知識單元OCP1最優(yōu)控制的一般表示OCP2極小值原理OCP3時間與燃料最優(yōu)控制OCP4二次型指標最優(yōu)控制OCP5動態(tài)規(guī)劃知識單元描述OCP1最優(yōu)控制的一般表示參考課時⑶知識點?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，目標集，容許控制）?方法（變分，規(guī)劃）習標學目舉例解釋最優(yōu)控制的基本概念；說明與模型、指標和控制的關系；說明最優(yōu)控制的原理。OCp2極小值原理參考課時⑷知識點?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

學習目標使用變分法到一般泛函的結果；說明變分到一般無約束控制的規(guī)范方程；用舉例證明解決最優(yōu)控制問題；說明具有控制約束的極小值原理。0CP3時間與燃料最優(yōu)控制參考課時(3)知識點?最短時間、最省燃料和時間與燃料綜合指標的概念.Bang-Bang控制推導?奇異取優(yōu)控制的概念?非奇異控制的條件.Bang-Coast-Bang最優(yōu)控制?控制切換次數(shù)定理習標學目以實例概述最短時間、最省燃料和時間與燃料綜合指標；論述對給定的問題Bang-Bang控制推導；奇異最優(yōu)控制的概念與非奇異控制的條件；給出相應的控制切換次數(shù)定理與應用實例。OCP4二次型指標最優(yōu)控制參考課時(3)知識點?二次性能指標?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)器的概念習標學目解釋二次性能指標的意義，包括有限時間和無限時間指標；敘述線性狀態(tài)調(diào)節(jié)器原理；給出線性輸出調(diào)節(jié)器的解法；分析建立線性伺服系統(tǒng)方程和魯棒調(diào)節(jié)器的概念。OCP5動態(tài)規(guī)劃參考課時(3)知識點?多級決策?路線圖?最優(yōu)性原理?二次型規(guī)劃習標學目用實例解釋多級決策情況；用實例說明和路線圖的問題；控制問題最優(yōu)性原理；離散系統(tǒng)二次型動態(tài)規(guī)劃。OCP6狀態(tài)空間參考課時由基礎課“現(xiàn)代控制理論”完成知識點?微分方程狀態(tài)方程、狀態(tài)轉移矩陣、標準型?能控和能觀條件

標準型變換習標學目動態(tài)系統(tǒng)的物理建模；狀態(tài)方程與狀態(tài)轉移矩陣的概念與建立；完全能控性與完全能觀性概念和判別條件；采用線性代數(shù)方法進行標準型變換。（這部分內(nèi)容由基礎課“現(xiàn)代控制理論”完成，為使學習具有針對性，此處仍列出其知識點和學習目標）最優(yōu)估計與卡爾曼濾波（OEF）最優(yōu)估計與卡爾曼濾波（OEF）（參考學時數(shù)：⑹選修備注內(nèi)容簡介熟練掌握最優(yōu)估計與卡爾曼濾波是學習控制科學與技術應用內(nèi)容的需要，教學大綱應要求學生掌握如何使用最優(yōu)估計與卡爾曼濾波。建議學生至少應熟練掌握離散卡爾曼濾波范例。最優(yōu)估計與卡爾曼濾波的知識由估計的一般方法基本概念和卡爾曼濾波組成,這些概念和技術對于噪聲系統(tǒng)卡爾曼濾波實踐是重要的。這一領域包括的估計問題概述、估計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與技術專業(yè)的本科生必須了解和掌握整個濾波的知識范圍。其他知識領域如隨機最優(yōu)控制也用到與卡爾曼濾波相關的知識單元，這些知識單元也是控制科學與技術專業(yè)的重要內(nèi)容。知識單元OEF1估計問題概述OEF2估計的一般方法OEF3離散卡爾曼濾波OEF4連續(xù)卡爾曼濾波OEF5非線性濾波知識單元描述OEF1估計問題概述參考課時⑵知識點?隨機變量?隨機噪聲?隨機模型?最小方差估計概念?極大似然估計概念

學習目標分析解釋隨機變量概念；隨機噪聲概念；舉例說明不同的隨機估計問題模型；說明最小方差估計概念；說明極大似然估計概念；0EF2估計的一般方法參考課時(4)知識點?最小方差估計策略?極大似然估計算法?線性最小方差估計策略?線性最小方差估計特性習標學目了解最小方差估計策略的重要性；了解極大似然估計算法特性；給出簡單問題線性最小方差估計算法；給出線性最小方差估計特性；0EF3離散卡爾曼濾波參考課時(4)知識點?濾波器模型?卡爾曼濾波方程?濾波增益?方差遞推計算?卡爾曼濾波性質(zhì)習標學目了解基本濾波器模型的表示和用法；了解卡爾曼濾波方程；掌握濾波增益應用；掌握方差遞推計算的方法；了解卡爾曼濾波性質(zhì)；卡爾曼濾波程序框圖；了解卡爾曼濾波應用實例；0EF4連續(xù)卡爾曼濾波參考課時(3)知識點?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)卡爾曼濾波特點習標學目解釋連續(xù)系統(tǒng)模型的概念和應用實例；識別等效的離散系統(tǒng)問題的情況；以類似離散系統(tǒng)問題為例，建立連續(xù)卡爾曼濾波算法；解釋連續(xù)卡爾曼濾波特點；解釋白噪聲和有色噪聲的卡爾曼濾波；

0EF5非線性濾波參考課時⑶知識點?非線性估計問題?連續(xù)線性化卡爾曼濾波?離散線性化卡爾曼濾波?推廣卡爾曼濾波習標學目解釋非線性估計問題；設計連續(xù)線性化卡爾曼濾波和離散線性化卡爾曼濾波；推導推廣卡爾曼濾波。0EF6狀態(tài)空間參考課時由基礎課“現(xiàn)代控制理論”完成知識點?微分方程狀態(tài)方程、狀態(tài)轉移矩陣、標準型?能控和能觀條件標準型變換習標學目動態(tài)系統(tǒng)的物理建模；狀態(tài)方程與狀態(tài)轉移矩陣的概念與建立；完全能控性與完全能觀性概念和判別條件；采用線性代數(shù)方法進行標準型變換。（這部分內(nèi)容由基礎課“現(xiàn)代控制理論”完成，為使學習具有針對性，此處仍列出其知識點和學習目標）

系統(tǒng)辨識（SID）系統(tǒng)辨識（SID）（參考學時數(shù)：16）選修備注內(nèi)容簡介系統(tǒng)辨識是控制科學的主要內(nèi)容,可以為控制系統(tǒng)處理對象的模型的建立提供方法。所以，控制科學與技術有關的許多領域都要用到系統(tǒng)辨識。系統(tǒng)辨識包括最小二乘理論、權函數(shù)辨識、線性模型參數(shù)辨識和廣義最小二乘辨識等重要內(nèi)容。系統(tǒng)辨識分析與設計中含有大量最小二乘辨識的內(nèi)容。例如：最優(yōu)輸入信號，偽隨機二位序列、在線最小二乘算法研究與學習中要有理解形式證明的能力。系統(tǒng)辨識原理中的理論被用于自動控制、過程系統(tǒng)和自適應系統(tǒng)等領域。隨著控制科學與技術的日益成熟,越來越完善的系統(tǒng)辨識分析技術被用于實踐，為了理解將來的控制科學技術，學生需要對最優(yōu)控制有深入的理解。知識單元SID1系統(tǒng)辨識問題SID2最小二乘理論SID3權函數(shù)辨識SID4線性模型參數(shù)辨識SID5廣義最小二乘辨識SID6系統(tǒng)辨識發(fā)展及其它：神經(jīng)網(wǎng)絡辨識、模糊辨識、辨識模型驗證等知識單元描述SID1系統(tǒng)辨識問題參考課時⑶知識點?系統(tǒng)辨識問題?系統(tǒng)辨識分類?參數(shù)估計方法?線性差分方程?脈沖響應與階躍響應?狀態(tài)方程習標學目解釋系統(tǒng)辨識問題；用相應的方法對系統(tǒng)辨識進行分類；對線型差分方程確定參數(shù)估計方法；討論脈沖和階躍響應方程；復習隨機狀態(tài)方程。SID2最小一乘參考課時⑶

理論知識點.最小二乘理論?最小二乘估計的統(tǒng)計特征?序列最小二乘估計?多變量系統(tǒng)?實時最小二乘辨識習標學目描述最小二乘理論；對模型說明最小二乘解；描述參數(shù)估計算法的統(tǒng)計特征；建立在線最小二乘算法；描述多變量系統(tǒng)辨識方法；實時最小二乘辨識。SID3脈沖函數(shù)辨識參考課時(3)知識點?最小二乘估計?最優(yōu)輸入信號?偽隨機二位序列建立在線最小二乘算法?多變量系統(tǒng)辨識習標學目實現(xiàn)最小二乘估計算法；對一個應用問題設計一個最優(yōu)輸入信號；在線最小二乘算法實現(xiàn)；討論偽隨機二位序列；討論多變量系統(tǒng)辨識；SID4線性模型參數(shù)辨識參考課時(4)知識點?基本辨識問題?最小二乘解?參數(shù)估計?在線最小二乘法?多變量系統(tǒng)?系統(tǒng)階次?實時辨識習標學目描述基本辨識問題；對模型說明最小二乘解；描述參數(shù)估計算法的特性；實現(xiàn)解決一個合適問題的分治算法；建立在線最小二乘算法；描述多變量系統(tǒng)辨識方法；系統(tǒng)階次確定；&實時辨識。SID5廣義最小參考課時(3)

一乘辨識知識點噪聲系統(tǒng)模型殘差和有偏估計廣義最小二乘問題廣義最小二乘公式習標學目討論噪聲系統(tǒng)模型概念；解釋殘差和有偏估計；廣義最小二乘問題提出；導出廣義最小二乘公式；舉例廣義最小二乘法。

計算機硬件技術（CHW）計算機硬件技術（CHW）（核心學時數(shù)：48）備注內(nèi)容簡介計算機硬件技術是學習計算機控制系統(tǒng)專業(yè)知識的基礎，主要內(nèi)容包括數(shù)字計算機組成基本概述、定點數(shù)/浮點數(shù)編碼與運算、存儲器系統(tǒng)、指令系統(tǒng)、指令流水、總線技術、輸入/輸出系統(tǒng)及DSP,FPGA,ARM等。知識單元CHW1數(shù)字計算機組成基本概述（核心）CHW2定點數(shù)/浮點數(shù)編碼與運算（核心）CHW3存儲器系統(tǒng)（核心）CHW4指令系統(tǒng)（核心）CHW5指令流水（核心）CHW6總線技術（核心）CHW7輸入/輸出系統(tǒng)（核心）CHW8數(shù)字信號處理器（DSP）（選修）CHW9可編程邏輯器件（FPGA）（選修）CHW10嵌入式系統(tǒng)（ARM）（選修）知識單元描述CHW1數(shù)字計算機組成基本概述（核心）參考課時6知識點.RISC/CISC;?計算機軟件/硬件/虛擬機；?馮諾依曼型計算機的五大基本組成部分；?計算機各部件的主要功能和相關概念：算邏單元（ALU）、存儲器、字節(jié)、字、地址、指令、程序、CPU、主機、總線；?計算機系統(tǒng)性能評價的概念：內(nèi)特性、外特性、響應時間、吞吐率、峰值性能、持續(xù)性能、MIPS、MFLOPS；?時鐘周期、指令周期和總線周期；?存儲器讀/寫時序、輸入/輸出時序和中斷操作時序；習標學目了解RISC/CISC的差異；了解計算機軟件/硬件/虛擬機；了解馮諾依曼型計算機的五大基本組成部分；了解計算機各部件的主要功能和相關概念；了解有關計算機系統(tǒng)性能評價的概念；了解時鐘周期、指令周期和總線周期；7?掌握時序分析的基本方法，能讀懂時序圖；

CHW2定點數(shù)/浮點數(shù)編碼與運算（核心）參考課時6知識點?原碼/反碼/補碼；?數(shù)據(jù)的大數(shù)端和小數(shù)端表示方式；?數(shù)據(jù)對齊存儲；?定點數(shù)的編碼、存儲與運算；?浮點數(shù)的編碼、存儲與運算；.IEEE754；習標學目掌握原碼/反碼/補碼；了解數(shù)據(jù)的大數(shù)端和小數(shù)端表示方式；了解數(shù)據(jù)對齊存儲；掌握定點數(shù)的編碼、存儲與運算；掌握浮點數(shù)的編碼、存儲與運算；了解IEEE754；CHW3存儲器系統(tǒng)（核心）參考課時6知識點?存儲器件類型及其工作原理；?存儲器的延遲、工作周期、帶寬提高和交叉存儲技術；?層次化存儲系統(tǒng)；?存儲器的構成；?高速緩沖存儲器（cache）；?虛擬存儲器；習標學目了解靜態(tài)存儲器和動態(tài)存儲器的存儲原理和特征；了解各種只讀存儲器的概念和特征；了解層次化存儲器在減少實際訪存延遲上的應用；掌握存儲器位擴展和字擴展的構成方法；掌握cache的功能、原理和基本概念；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；掌握虛擬存儲器的功能、原理和基本概念；&了解三種虛擬存儲器的特征；CHW4指令系統(tǒng)（核心）參考課時12知識點?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，有關概念：硬連線邏輯、微程序、微指令、微地址、控制存儲器、多級中斷、多重中斷、中斷屏蔽、中斷向量、軟件中斷、微操作；

習標學目掌握指令格式的概念、分類和特征；掌握操作碼的編碼方法；熟悉常見指令的助記符，掌握MIPS指令的含義；了解CPU的結構，了解運算指令、訪存指令和轉移指令的執(zhí)行過程；了解三種指令控制器的設計原理和特征；6?掌握中斷和異常的概念、中斷的過程及其分類、作用；CHW5指令流水（核心）參考課時4知識點?指令流水概念；?相關性概念；?指令流水線時空圖與分析；?靜態(tài)/動態(tài)指令調(diào)度的基本概念和分類；?分支預測的有關概念、分類和原理；?多重指令啟動的基本概念和分類；習標學目了解指令流水的基本概念，了解相關性的概念；掌握指令流水線時空圖的繪制方法，掌握指令流水線的基本分析方法；了解靜態(tài)/動態(tài)指令調(diào)度的基本概念和分類；了解分支預測的有關概念、分類和原理；了解多重指令啟動的基本概念和分類；CHW6總線技術（核心）參考課時8知識點?總線的各種傳輸方式、冋步方式、裁決方式及其特點；?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、傳輸帶寬的計算方法；?有關概念：握手信號、鏈式查詢、計數(shù)器定時查詢、獨立請求、猝發(fā)方式、全互鎖、四邊沿協(xié)議、半冋步方式；習標學目了解總線的各種傳輸方式、冋步方式、裁決方式及其特點；了解系統(tǒng)總線的操作過程；了解總線接口的概念和功能；4?掌握總線波特率、比特率、傳輸帶寬的計算方法；CHW7輸入/輸出系統(tǒng)（核心）參考課時6知識點?外圍設備的兩種尋址方法；?兩種程序控制輸入輸出方法的原理和特點；?DMA控制方式的原理和特點；

學習目標了解外圍設備的兩種尋址方法；掌握兩種程序控制輸入輸出方法的原理和特點；掌握DMA控制方式的原理和特點；

程序設計基礎（軟件）（PGB）?程序設計基礎（PGB）（核心學時數(shù)：48）備注內(nèi)容簡介程序設計語言是程序員與計算機之間“對話”的媒介。一個程序員不僅需要掌握至少一門語言，更應該了解各種程序設計語言的特點。對于工科非計算機類專業(yè)而言需要較寬泛地了解或掌握基本程序設計方法、面向對象程序設計思想、基本的數(shù)據(jù)結構知識、數(shù)據(jù)處理和基本實現(xiàn)算法，也需要了解一些與操作系統(tǒng)、編譯原理、網(wǎng)絡、軟件工程等方面相關的基本概念和框架。本課程主要目的是使工科非計算機類專業(yè)學生能在需要時具備程序編制與調(diào)試的基本能力，并且能否知道需要從何處入手擴展知識來解決具體應用問題。知識單元PGB1程序設計語言概論（核心）PGB2程序設計導論（核心）PGB3面向對象程序設計（核心）PGB4數(shù)據(jù)結構與算法（核心）PGB5數(shù)據(jù)庫基礎與應用（選修）知識單元描述PGB1程序設計語言概論（核心）參考課時4知識點?程序設計語言的歷史程序設計語言范型概述過程式語言面向對象語言函數(shù)語言――說明性及非算法式語言腳本式語口?程序設計語言的基本語法和語義概述幾種程序設計語言，說明它們對語言發(fā)展史的重要影響；了解幾種不同語言范型的特點。PGB2程序設計基本結構（核心）參考課時14知識點?變量、類型、表達式和語句?順序、條件和循環(huán)控制結構?函數(shù)定義、函數(shù)調(diào)用和參數(shù)傳遞?輸入和輸出基礎?結構化程序設計方法

學習目標1?分析解釋由基本程序結構組成的簡單程序（含基本計算、簡單輸入輸出、條件與重復結構和函數(shù)）；2?修改和擴充簡單程序；3?掌握結構化程序設計方法，按給定的程序設計任務，逐步求精，進行系統(tǒng)的設計、編碼、測試、查錯和實施；PGB3面向對象程序設計（核心）參考課時14知識點?面向對象設計?封裝與信息隱藏?行為與實現(xiàn)的分離?類和子類與類層次.繼承與多態(tài)性韻理解面向對象程序設計思想和封裝、抽象、繼承和多態(tài)性的特點；用一種面向對象（C/C++或java）的程序設計語言進行簡單程序的設計、實現(xiàn)、測試和調(diào)試；簡單理解類機制是如何支持封裝和信息隱藏的；能夠使用類層次、繼承和重載進行用戶類庫設計、實現(xiàn)、測試和調(diào)試。PGB4數(shù)據(jù)結構與算法（核心）參考課時16知識點?隊列、鏈表與堆棧?樹與二叉樹?圖的表示與遍歷?查找與排序基本隊列/循環(huán)隊列、單向鏈表/雙向鏈表、堆棧與遞歸；樹/二叉樹建立、存儲與遍歷；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；基本查找與排序算法概述與比較。PGB5數(shù)據(jù)庫基礎與應用（選修）參考課時(32)知識點?關系模型和關系代數(shù)?關系數(shù)據(jù)庫標準語言SQL?關系數(shù)據(jù)庫理論?數(shù)據(jù)庫設計?數(shù)據(jù)庫管理習標學1§-1.關系的定義、操作及完整性，關系代數(shù)的運算，運用關系代數(shù)進行數(shù)據(jù)查詢；

SQL的數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)操縱和數(shù)據(jù)控制，視圖、索引的定義和運用；嵌入式SQL語言的數(shù)據(jù)互連（可選）；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）；E-R模型設計、E-R模型向關系模式轉換，物理設計和實施；數(shù)據(jù)庫的完整性、安全性、并發(fā)性控制和恢復技術。計算機網(wǎng)絡與通訊（CNC）計算機網(wǎng)絡與通訊（CNC）（核心內(nèi)容學時數(shù)：48）內(nèi)容簡介 計算機網(wǎng)絡是計算機技術和通信技術密切結合的產(chǎn)物,正成為在自動控制技術中得到廣泛應用的一門專業(yè)知識。本門知識以OSI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)絡層、傳輸層的功能和協(xié)議。為學生在自動化技術中應用網(wǎng)絡打 下基礎。知識單元 CNC1網(wǎng)絡的層次體系結構；（核心）CNC2數(shù)據(jù)通信基礎——物理層（核心）CNC3局域網(wǎng)的介質(zhì)訪問子層（核心）CNC4數(shù)據(jù)鏈路層（核心）CNC5網(wǎng)絡層（核心）CNC6傳輸層（核心）CNC7應用層（選修）知識單元描述CNC1網(wǎng)絡的層次體系結構（核心）參考課時4知識點?網(wǎng)絡硬件:網(wǎng)絡軟件OSI參考模型?習標學目掌握網(wǎng)絡的分類掌握網(wǎng)絡的層次體系結構了解0SI參考模型CNC2數(shù)據(jù)通信基礎物理層（核心）參考課時6知識點?數(shù)據(jù)通信的理論分析?傳輸介質(zhì)?模擬傳輸?數(shù)字傳輸?多路復用技術習標學目知道對信號的傅立葉分析方法；掌握信道的帶寬和數(shù)據(jù)傳輸率知道雙絞線、同軸電纜和光纖等傳輸介質(zhì)。掌握調(diào)制解調(diào)器的調(diào)制技術；掌握脈沖編碼調(diào)制技術

6。 掌握曼徹斯特編碼技術。7。 知道時分、頻分、波分等多路復用技術CNC3局域網(wǎng)的介質(zhì)訪問子層（核心）參考課時10知識點?多路訪問協(xié)議；?總線協(xié)議；.無線LAN;習標學目了解ALOHA協(xié)議，了解ALOHA系統(tǒng)中的幀流量與吞吐量的關系；掌握CSMA/CD協(xié)議；掌握二進制指數(shù)后退算法；掌握以太網(wǎng)MAC子層協(xié)議；了解交換式以太網(wǎng)；了解無線LAN中的隱藏站和暴露站問題；掌握MACA協(xié)議&了解子層協(xié)議CNC4、快人n—?數(shù)據(jù)鏈路層（核心）參考課時10知識點?數(shù)據(jù)鏈路層設計要點；?錯誤檢測；?滑動窗口協(xié)議；?數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議；?數(shù)據(jù)鏈路層交換。習標學目知道數(shù)據(jù)鏈路層要完成的功能；掌握錯誤檢測的方法以及漏檢概率的大小。掌握回退n幀協(xié)議和選擇性重傳協(xié)議。了解LAN的LLC子層控制。了解Internet中的數(shù)據(jù)鏈路層。；掌握LAN的網(wǎng)橋技術。了解中繼器、集線器、交換機、路由器和網(wǎng)關。CNC5網(wǎng)絡層（核心）參考課時10知識點?網(wǎng)絡層設計要點?路由算法?擁塞控制算法?網(wǎng)絡互聯(lián).Internet上的網(wǎng)絡層習標學目掌握虛電路子網(wǎng)和數(shù)據(jù)報子網(wǎng)；掌握靜態(tài)和動態(tài)路由算法；掌握通信子網(wǎng)中的擁塞控制算法；了解網(wǎng)絡互聯(lián)的方法；掌握IP協(xié)議和IP地址。了解Internet的控制協(xié)議（選修）。

CNC6傳輸層（核心）參考課時8知識點?傳輸協(xié)議的要素；.Internet傳輸協(xié)議 UDP;.Internet傳輸協(xié)議 TCP;?計算機網(wǎng)絡中的性能問題（選修）。習標學目掌握傳輸層中連接的建立和釋放過程；了解傳輸層中流控制和緩沖區(qū)的管理；了解傳輸層中多路復用；（選修）了解傳輸層中崩潰恢復；（選修）掌握無連接的傳輸協(xié)議UDP；掌握實時傳輸協(xié)議RTP；掌握傳輸控制協(xié)議TCP；&掌握TCP的頭；掌握TCP連接的建立和釋放；了解TCP的傳輸策略、擁塞控制、定時器管理。計算機網(wǎng)絡中的性能問題（選修）。CNC7應用層（選修）參考課時(8)知識點?DNS域名系統(tǒng)（選修）?電子郵件（選修）?萬維網(wǎng)（選修）習標學目名字空間、資源記錄、名字服務器。2.電子郵件的結構、格式、SMTP協(xié)議。頁面的資源定位URL、Web文檔、超文本傳輸協(xié)議HTTP。

計算機控制技術（CCT）計算機控制技術（CCT）（核心內(nèi)容學時數(shù)：48）備注內(nèi)容簡介計算機控制系統(tǒng)是以計算機為控制器的數(shù)字控制系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的模擬控制系統(tǒng)相比具有高精度、高可靠性和控制律調(diào)節(jié)靈活等優(yōu)點，其應用已經(jīng)深入到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人民生活等國民經(jīng)濟的各個領域。計算機控制系統(tǒng)的原理、組成、工作過程、系統(tǒng)硬件部分的信號通道和數(shù)據(jù)采集及處理是進行計算機控制系統(tǒng)的設計的基礎；學生需要對計算機控制系統(tǒng)的原理有深入的理解。知識單元CCTl計算機控制系統(tǒng)概述（核心）CCT2通道與接口技術（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)學描述與分析（核心）CCT5數(shù)字控制器的間接設計（核心）CCT6數(shù)字控制器的直接設計（核心）CCT7計算機控制系統(tǒng)的可靠性（選修）CCT8計算機控制系統(tǒng)的工程實現(xiàn)（選修）CCT9可編程控制器（PLC）（選修）知識單元描述CCT1參考課時4計算機控制系統(tǒng)概述（核心）知識點?系統(tǒng)基本組成、結構及工作過程；?與模擬控制系統(tǒng)的性能比較；?分類；?連續(xù)域一離散化的設計方法（間接設計法）；?離散域設計法（直接設計法）。習標學目掌握計算機控制系統(tǒng)的基本組成、結構及工作過程；明確計算機控制系統(tǒng)與模擬控制系統(tǒng)的根本差別；了解計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展過程及發(fā)展趨勢；明確計算機控制系統(tǒng)數(shù)字控制器的兩種設計思路。CCT2參考課時6通道與接口技術（核心）知識點?通道的作用；?通道的分類；?通道的組成與結構；?A/D轉換原理及轉換器件；?模擬信號的離散、A/D變換及A/D變換器的選擇；?模擬量輸入輸出通道的組成與結構；

?D/A變換原理及轉換器件；?模擬信號的重構、D/A變換及D/A變換器的選擇；?數(shù)字量輸入、輸出通道；?通道的抗干擾性。習標學目掌握通道在計算機控制系統(tǒng)中的地位和作用；掌握模擬量輸入、輸出通道的組成、結構及各組成單元的作用；明確模擬信號離散的實質(zhì)，及其與A/D變換器件性能的相互關系；明確模擬信號重構的實質(zhì)，及其與A/D變換器件性能的相互關系；了解干擾的來源、傳播途徑及通道抑制干擾的方法；掌握數(shù)字濾波的基本概念和基本的濾波算法。CCT3數(shù)據(jù)釆集與處理（核心）參考課時6知識點?數(shù)據(jù)米集系統(tǒng)的基本功能；設計數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要涉及到的一些主要問題；?數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的一般結構；?數(shù)據(jù)采集的三種工作方式；數(shù)據(jù)的有效性檢查；?數(shù)據(jù)的數(shù)字濾波；?數(shù)據(jù)的非線性處理；?越限報警。習標學目了解數(shù)據(jù)米集系統(tǒng)的基本功能；了解設計數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要涉及到的一些主要問題；掌握數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的一般結構；掌握數(shù)據(jù)采集的三種工作方式；掌握數(shù)據(jù)的有效性檢查、數(shù)字濾波和非線性處理；CCT4心）參考課時12知識點?用差分方程來描述線性離散控制系統(tǒng)；?差分方程的求解方法；?用Z變換法解差分方程；?計算機控制系統(tǒng)及相關環(huán)節(jié)的脈沖傳遞函數(shù)；?線性系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件；?穩(wěn)定性判據(jù)；Z平面上極點的分布與單位脈沖響應的關系；?穩(wěn)態(tài)誤差分析；?誤差級數(shù)及動態(tài)誤差系數(shù)。習標學目建立線性離散系統(tǒng)差分方程的概念；了解差分方程的建立方法，掌握差分方程的解法；明確Z變換的定義、性質(zhì)及正反變換的方法，重點掌握脈沖傳遞函數(shù)的基本概念；

掌握線性離散系統(tǒng)穩(wěn)定性的分析方法，穩(wěn)定充要條件及勞斯穩(wěn)定判據(jù)；認清Z平面上極點的位置(模、幅角)與單位脈沖響應的關系，掌握系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的分析方法；初步了解實驗裝置的基本組成和基本操作。CCT5參考課時8字制的接計核數(shù)控器間設—知識點?連續(xù)、離散PID控制算法；位置式及增量式PID控制算法及其算法特點；?積分飽和現(xiàn)象及相應的PID控制算法；?微分飽和現(xiàn)象及相應的PID控制算法；?其它抑制微分飽和作用的PID控制算法；?其它PID控制算法；?PID控制器的參數(shù)整定方法。心)習標學目掌握PID控制算法及算法的離散化處理過程；掌握PID控制算法的兩種形式；了解積分、微分飽和現(xiàn)象產(chǎn)生的原因、對系統(tǒng)性能的影響及克服的方法；一般性了解其他PID控制算法；了解PID控制算法參數(shù)整定的基本概念和理論實驗方法；解實驗經(jīng)驗法確定PID控制器參數(shù)的基本特點。CCT6參考課時12字制的接數(shù)控器直知識點?系統(tǒng)設計的基本性能要求；?最少拍無差系統(tǒng)的理想閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)①0(z)；?最少拍無差系統(tǒng)數(shù)字控制器D(z)的物理可實現(xiàn)性分析；?最少拍無差系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析；?最少拍無差系統(tǒng)的改進。心)習標學目掌握最少拍無差的概念，明確數(shù)字控制器直接設計中對系統(tǒng)性能提出的要求；進一步掌握PID控制算法；掌握理想閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)①0(z)的基本概念；掌握G(z)對最少拍無差系統(tǒng)的數(shù)字控制器D(z)的物理可實現(xiàn)性、穩(wěn)定性的影響、及相應D(z)的設計方法；掌握最少拍無紋波系統(tǒng)提出的背景及設計方法；了解最小均方誤差系統(tǒng)算法、非最少的有限拍控制算法、大林算法提出的背景及適用的對象；進一步掌握數(shù)字控制器的直接設計方法。CCTS7參考課時(2)計算機控制系知識點?系統(tǒng)設計方案設計時可靠性原則；?抗干擾技術；?軟件可靠性技術；?冗余技術；

統(tǒng)的可靠性(選修)?故障自診斷技術。習標學目了解系統(tǒng)設計方案設計時可靠性原則；明確干擾的基本概念，掌握抗干擾技術；了解軟件可靠性技術；了解冗余技術和故障自診斷技術。CCT8計算機控制系統(tǒng)的工程實現(xiàn)(選修)參考課時(2)知識點D(Z)的程序實現(xiàn)方法及計算效率分析；D(Z)實現(xiàn)中的誤差分析；?系數(shù)設定誤差對控制器性能的影響。習標學目掌握D(Z)的三種程序實現(xiàn)方法；了解計算效率分析的方法，明確D(Z)實現(xiàn)中，誤差的來源及對系統(tǒng)性能的不同影響。

控制系統(tǒng)數(shù)字仿真（CSS）控制系統(tǒng)數(shù)字仿真（CSS）（核心內(nèi)容學時數(shù)：26）備注內(nèi)容簡介控制系統(tǒng)數(shù)字仿真是利用數(shù)字計算機進行各種控制系統(tǒng)分析、設計、研究的有力工具，是控制系統(tǒng)工程技術人員必須掌握的一門技術。本課程論述系統(tǒng)仿真的基本概念、基本原理及方法；系統(tǒng)介紹了面向工程與科學計算的高級語言MATLAB及其動態(tài)仿真集成環(huán)境Simulink，并以MATLAB為平臺，詳細地闡述了控制系統(tǒng)的數(shù)學模型及其轉換和連續(xù)系統(tǒng)的仿真方法、控制系統(tǒng)的計算機輔助分析與設計；最后介紹了基于圖形界面的MATLAB工具箱的線性控制系統(tǒng)設計方法。知識單元CSS1仿真軟件—MATLAB（核心）CSS2控制系統(tǒng)的數(shù)學模型及其轉換（核心）CSS3采樣控制系統(tǒng)的數(shù)字仿真（核心）CSS4動態(tài)仿真集成環(huán)境-SIMULINK（核心）CSS5基于MATLAB工具箱的控制系統(tǒng)分析與設計（核心）知識單元描述CSS1仿真軟件—MATLAB參考課時6知識點.MATLAB簡介.MATLAB的基本操作:MATLAB的矩陣運算.MATLAB的向量運算.MATLAB的控制語句.MATLAB的繪圖功能習標掌握MATLAB語言的基本使用方法，以及控制系統(tǒng)工具箱的應用。CSS2控制系統(tǒng)的數(shù)學模型及其轉換參考課時6知識點?系統(tǒng)仿真的基本概念、基本原理及方法?控制系統(tǒng)的數(shù)學模型的基本描述方法?系統(tǒng)數(shù)學模型間的相互轉換?系統(tǒng)模型的連接習標學目系統(tǒng)仿真的基本概念、基本原理及方法；掌握利用MATLAB對控制系統(tǒng)數(shù)學模型的基本描述方法；掌握利用MATLAB實現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)學模型間的相互轉換；掌握利用MATLAB實現(xiàn)系統(tǒng)模型的連接。CSS3采樣控制參考課時3

系統(tǒng)的數(shù)字仿真知識點?采樣控制系統(tǒng)?模擬調(diào)節(jié)器的數(shù)字化仿真方法?采樣控制系統(tǒng)的數(shù)字仿真程序?關于純滯后環(huán)節(jié)的數(shù)字仿真習標學目了解采樣控制系統(tǒng)；掌握模擬調(diào)節(jié)器的數(shù)字化仿真方法；掌握采樣控制系統(tǒng)的數(shù)字仿真方法；了解純滯后環(huán)節(jié)的數(shù)字仿真方法。CSS4動態(tài)仿真集成環(huán)境-SIMULINK參考課時5知識點.SIMULINK簡介?模型的構造?連續(xù)系統(tǒng)的數(shù)字仿真?（1學時）仿真系統(tǒng)的線性化模型子系統(tǒng)的建立?模型的封裝習標學目了解SIMULINK的使用方法；掌握系統(tǒng)模型在SIMULINK中的構造方法；掌握利用SIMULINK對連續(xù)系統(tǒng)的數(shù)字仿真方法；掌握利用SIMULINK對離散系統(tǒng)的數(shù)字仿真方法；會利用SIMULINK對系統(tǒng)線性化；會利用SIMULINK對模型的封裝。CSS5基 于MATLAB工具箱的控制系統(tǒng)分析與設計參考課時6知識點?控制系統(tǒng)工具箱簡介?線性時不變系統(tǒng)的對象模型?線性時不變系統(tǒng)瀏覽器LTIViewer?單變量系統(tǒng)設計工具SISODesignTool（（I學時）習標學目掌握控制系統(tǒng)工具箱的使用方法。掌握線性時不變系統(tǒng)的對象模型的建立方法。會利用線性時不變系統(tǒng)瀏覽器一LTIViewer對系統(tǒng)進行分析。會利用單變量系統(tǒng)設計工具SISODesignTool對系統(tǒng)進行設計。

信息獲取與處理（SMP）信息獲取與處理（SMP）（核心內(nèi)容學時數(shù)：32）備注內(nèi)容簡介信息獲取與處理是自動化的技術基礎，是實現(xiàn)過程控制、運動控制的前提條件和關鍵環(huán)節(jié)。自動化科學與技術所涉及的生產(chǎn)、生活、科學研究的眾多領域都要用到信息獲取與處理技術中的檢測技術、傳感器、測量信號處理等重要內(nèi)容。信息獲取與處理技術是現(xiàn)代信息技術的重要支柱。學生需要掌握信息獲取與處理的基本理論、方法與技術，為自動化系統(tǒng)設計奠定基礎。知識單元SMP1信息獲取與處理的基本概念（核心）SMP2測量不確定度與回歸分析（核心）SMP3檢測系統(tǒng)的靜、動態(tài)特性（核心）SMP4檢測變換原理與傳感器（核心）SMP5參數(shù)檢測（選修）SMP6自動檢測系統(tǒng)設計初步（核心）知識單元描述SMP1（核'心）參考課時2知識點?敏感元件；?傳感器；?檢測系統(tǒng)；?檢測方法與原理的分類（直接測量與間接測量、接觸式與非接觸式、模擬式與數(shù)字式、能量轉換型與能量控制型、結構型與物性型等）。習標學目了解信息獲取與處理技術的研究內(nèi)容，在自動化領域中的地位與作用；掌握檢測與轉換技術的概念、檢測系統(tǒng)的組成、傳感器的定義、組成與命名；掌握檢測方法與檢測原理的基本分類；了解檢測技術的發(fā)展趨勢。SMP2參考課時3知識點?真值、測量準確度、誤差的分類；?隨機誤差、系統(tǒng)誤差、粗大誤差的處理；?測量結果的不確定度；?誤差的傳遞、合成與分配；

析（核心）?最小二乘法、回歸分析。習標學目1?掌握誤差的來源、分類與表示；掌握依據(jù)測量數(shù)據(jù)求取測量結果（真值的最佳估計值與不確定度）的方法，包括隨機誤差的估算、粗差的判別與剔除、系統(tǒng)誤差的修正；了解消除系統(tǒng)誤差的常用方法；掌握間接測量中誤差的傳遞算法、掌握誤差合成與分配的基本方法；掌握利用測量數(shù)據(jù)進行回歸分析的方法，掌握最小二乘法、一元線性擬和、多元線性擬和方法、以及曲線擬和的基本方法。SMP3檢測系統(tǒng)的靜動態(tài)特性（核心）參考課時3知識點?檢測系統(tǒng)的靜態(tài)特性、動態(tài)特性；?靜態(tài)特性指標（靈敏度、線性度、遲滯、重復性等）；?動態(tài)響應特性（瞬態(tài)響應特性、頻率響應特性）；?靜態(tài)校準、動態(tài)校準。習標學目掌握檢測系統(tǒng)的靜態(tài)特性、動態(tài)特性的概念與一般數(shù)學模型；掌握檢測系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標的定義與求??；掌握檢測系統(tǒng)的動態(tài)特性的分析方法及動態(tài)特性指標的求取；掌握檢測系統(tǒng)的標定與校準的基本方法。SMP4檢測變換原理與傳感器（核心）參考課時18知識點?電阻式傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器；?光電式傳感器、磁電式傳感器、熱電式傳感器、壓電式傳感器；?波式、射線式等。習標學目掌握各種傳感器的工作原理；掌握若干不同轉換原理的典型傳感器的結構、特性、轉換電路以及應用，如電阻應變式、熱電阻、差動變壓器式、電渦流式、電容式、霍爾式、壓電式、光電碼盤式、熱電偶等；了解其它檢測技術以及傳感器的基本特性。SMP5參數(shù)檢測（選修）參考課時(6)知識點?溫度檢測、壓力檢測、物位檢測、流量檢測、成份檢測；?機械量（位移、轉速、速度、振動、厚度等）的檢測；習標學目掌握五大過程參數(shù)的概念及常用檢測方法；掌握常見機械量的常用檢測方法；掌握同一被測參數(shù)的不同檢測方法的性能比較；了解其它參量，如生物量等的檢測方法。SMP6自動檢測系統(tǒng)參考課時6知識點字動檢測系統(tǒng)的構成、傳感器選型、米樣周期、標度變換；?非線性補償、溫度誤差補償、濾波等；

設計初步?檢測信號處理的基本軟硬件方法；?可靠性；習標學目掌握自動檢測系統(tǒng)的組成與基本設計方法；掌握傳感器的選型原則，了解微處理器、A/D轉換器選擇原貝y,掌握米樣周期的確定、標度變換的概念；了解檢測信號處理的典型電路，如非線性補償、放大、整形、濾波、變換、運算、調(diào)制與解調(diào)等，以及抗干擾、可靠性設計的基本方法；了解測量數(shù)據(jù)處理的基本軟件方法，如查表、插值、擬和、誤差修正、數(shù)字濾波、特征提取等；通過典型參數(shù)檢測的自動檢測系統(tǒng)的實例，理解自動檢測系統(tǒng)的設計步驟與方法；了解檢測領域新技術，掌握軟測量技術、多傳感器數(shù)據(jù)融合、模糊傳感器、智能傳感器、網(wǎng)絡傳感器等的基本概念。

電機原理（EMP）電機原理（EMP）（核心內(nèi)容學時數(shù)：48）知識領域內(nèi)容簡介電機原理是是一門專業(yè)基礎課。主要講述直流電機、變壓器、異步電動機、冋步電機等四類電機的結構，工作原理及等到方面的內(nèi)容。課程的主要內(nèi)容包括：直流電動機基本工作原理，基本結構及工作特性；直流電動機拖動系統(tǒng)運動方程式，負載轉矩特性，機械特性，起動、制動和調(diào)速；常用直流控制電機的結構、特點及應用；變壓器原理、結構、單相變壓器的空載運行、負載運行及運行特性；常用變壓器的結構、原理和工作特點；二相異步電動機基本工作原理、基本結構、基本方程式和工作特性；三相異步電動機電力拖動運行：機械特性、起動、制動及調(diào)速；其它異步電動機的工作原理、結構和應用特點；常用同步電動機基本原理、結構、用途。通過本課程的學習，為后續(xù)相關專業(yè)課程的學習和科研實踐提供必要的理論知識。知識單元EMP1直流電機（核心）EMP2變壓器（核心）EMP3異步電動機（核心）EMP4同步電機（核心）知識單元描述EMP1直流電機（核心）參考課時12知識點?直流發(fā)電機與直流電動機工作原理，結構和額定值?直流電機分析方法?直流發(fā)電機?直流電動機重點為直流電機的工作原理要求掌握直流電機額定值了解直流電機電樞繞組。重點理解直流電機電樞反應掌握直流發(fā)電機與直流電動機電勢平衡方程、電磁轉矩平衡方程，了解直流電機內(nèi)部的損耗掌握直流電機功率平衡。掌握各種勵磁方式下直流發(fā)電機的開路特性及外特性&掌握并勵直流發(fā)電機建立電壓條件。掌握直流電動機的機械特性、直流電動機的起動方法及調(diào)速方法，了解直流電動機改變轉向的方法及各類制動方法了解直流電機換向的概念。

EMP2變壓器（核心）參考課時10知識點?變壓器的原理，結構及額定值?單相變壓器的分析方法?三相變壓器的分析方法?自藕變壓器和互感器?變壓器的暫態(tài)運行（可選修）重點掌握變壓器的工作原理及結構、掌握變壓器的額定數(shù)據(jù)含義。重點掌握電勢平衡，磁勢平衡分析，繞組折算，變壓器的等效電路掌握變壓器的參數(shù)測量方法了解電壓調(diào)整率及變壓器的效率。重點掌握三相變壓器組與三相芯式變壓器磁路的區(qū)別掌握三相變壓器聯(lián)結組及理想并聯(lián)運行的條件了解變壓器勵磁電流波形及電勢波形，了解對稱分量法的原理。&了解幾種不同的變壓器及利用變壓器原理制成的電流互感器及電壓互感器。9.了解變壓器突然短路及過電壓現(xiàn)象。EMP3異步電動機（核心）參考課時16知識點?異步電動機的結構及定子繞組?交流電機定子繞組中的電勢與磁勢?異步電動機分析方法?三相異步電機起動及調(diào)速?單相異步電動機重點掌握異步電動機的結構及額定值了解三種單層繞組及兩種雙層繞組重點掌握定子繞組感應電勢的公式及三相繞組基波旋轉磁勢的結論，了解其推導過程。掌握電勢平衡，磁勢平衡，頻率的折算與轉子繞組的折算，熟練掌握異步電機的等效電路，相量圖。重點掌握異步電機的機械特性及電磁轉矩公式，掌握功率平衡及效率，了解異步電機工作特性。了解異步電動機降壓起動及變頻調(diào)速&了解繞線式異步電動機起動及調(diào)速方法。了解單相異步電動機類型及各類單相異步電動機的用途，性能。了解單相異步電動機定子繞組一一正弦繞組的基本原理。EMP4同步電動機參考課時10知識點?同步電機原理和結構?同步發(fā)電機的對稱運行分析

（核心）?同步電動機的對稱運行分析?同步發(fā)電機不對稱運行和暫態(tài)過程（選修）?電動機發(fā)熱和冷卻過程重點掌握同步電機原理及凸極式和隱極式兩種結構型式掌握同步發(fā)電機的原理，了解同步發(fā)電機勵磁方式重點掌握同步電機電樞反應，時空相量圖重點掌握同步發(fā)電機的電勢方程及相量圖了解同步發(fā)電機的負載特性及電抗測定方法重點掌握同步發(fā)電機并網(wǎng)的條件及方法重點掌握功角特性及功率調(diào)節(jié)&重點掌握同步電動機的電勢方程式和相量圖了解開關磁阻同步電動機等機電一體化電機。（選修）了解不對稱運行的分析方法（選修）了解三相突然短路的分析方法（選修）重點掌握電機中發(fā)熱與冷卻過程掌握電機中常用絕緣材料及其充許的溫度限值（選修）了解電機的定額。

電力拖動原理（MDP）電機拖動原理（MDP）（核心內(nèi)容學時數(shù)：48）備注內(nèi)容簡介電機拖動原理課程主要是在電機學基礎上，論述利用電動機作為原動機來拖動生產(chǎn)機械并按人們規(guī)定的要求進行運動的基本理論、基本方法以及實驗的基本技能等，是一門專業(yè)基礎課。課程的主要內(nèi)容包括：電力拖動系統(tǒng)動力學基礎，直流電機的電力拖動、父流電動機的電力拖動以及電動機容量的選擇等。重點分析父、直流電動機的機械特性，調(diào)速原理及起、制動方法和調(diào)速過程。本課程為后續(xù)相關專業(yè)課程的學習和科研實踐提供必要的理論知識。知識單元MDP1電力拖動系統(tǒng)動力學基礎（核心）MDP2直流電機的電力拖動（核心）MDP3交流電動機的電力拖動（核心）MDP4電動機容量的選擇（核心）知識單元描述MDP1電力拖動動力學基礎（核心）參考課時4知識點?電力拖動系統(tǒng)的運動方程式?工作機構的轉矩、力、飛輪矩和質(zhì)量的折算方法及公式?生產(chǎn)機械的負載轉矩特性的類型及特點。?電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件韻會分析電磁轉矩與負載轉矩之間的關系能夠熟練掌握工作機構的轉矩、力、飛輪矩和質(zhì)量折算到電動機軸上深入理解電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件重點掌握電力拖動的運動方程式。MDP2直流電機的電力拖動（核參考課時18知識點?他勵直流電動機：機械特性，起動，制動，調(diào)速，過渡過程及能量損耗?串勵直流電動機的機械特性?串勵直流電動機拖動系統(tǒng)的各種運行狀態(tài)

心）學習目標掌握他勵電動機的機械特性掌握他勵電動機的起動方法重點掌握他勵電動機的制動和調(diào)速了解他勵電動機的過渡過程了解串勵和復勵電動機的電力拖動熟練掌握直流電動機機運行狀態(tài)的基本分析計算方法MDP3三相異步電動機的電力拖動（核心）參考課時20知識點?三相異步電動機的機械特性及各種運轉狀態(tài)?三相異步電動機的起動及起動設備的計算?三相異步電動機的起動方法（改善起動性能的三相異步電動機、三相異步電動機起動設備的計算、三相異步電動機的起動過程、三相異步電動機過渡過程的能量損耗）?三相異步電動機的調(diào)速（變極調(diào)速、能耗轉差調(diào)速、變頻調(diào)速）?變頻調(diào)速及其基本控制方法?三相異步電動機拖動系統(tǒng)的仿真分析（選修）掌握三相異步電動機的機械特性、運行狀態(tài)、熟記其實用表達式，熟練掌握三相異步電動機的起動方法及起動設備的計算了解起動過渡過程重點掌握反接制動和回饋制動、了解能耗制動，掌握繞線式電動機轉子回路串電阻調(diào)速、了解串級調(diào)速及電磁轉差離合器調(diào)速。&掌握交流異步電動機電壓、頻率協(xié)調(diào)控制的穩(wěn)態(tài)機械特性MDP4電動機容量的選擇（核心）參考課時6知識點?決定電動機容量的主要因素、過載能力及起動能力的校驗、電動機的工作方式?連續(xù)工作方式的電動機容量選擇（連續(xù)常值負載下的電動機容量°選擇、？連續(xù)周期性變化負載下的電動機容量選擇）?短時工作方式的電動機容量選擇（?短時工作方式下連續(xù)工作制電動機的容量選擇、？短時工作方式下短時工作制電動機的容量選擇）?周期性連續(xù)工作方式的電動機容量選擇?特殊電源供電的電動機選擇問題了解正確選擇電動機容量的實際意義及應考慮的因素。了解電機的發(fā)熱與冷卻的規(guī)律及電機工作方式的分類。掌握連續(xù)工作制電動機容量選擇的依據(jù)及一般方法和步驟。掌握短時工作制電動機和周期性斷續(xù)工作制電動機容量選擇的方法和步驟。掌握由特殊電源供電的電動機選擇問題電力電子技術（PET）電力電子技術（PET）（核心內(nèi)容學時數(shù)：48）備注內(nèi)容簡介電力電子技術又稱為電力電子學或半導體變流技術，它是一門跨學科的利用電力電子器件對電能進行變換和控制的技術，包括對電壓、電流、頻率和相位的變換。電力電子技術由二部分內(nèi)容組成:電力電子器件、電力電子電路和電力電子系統(tǒng)及其控制技術。本課程著重學習電能變換電路的基本工作原理，基本變換電路有：整流電路、直流斬波電路、交流電力控制電路、逆變電路。通過本課程的學習，使學生在理論聯(lián)系實際的基礎上，掌握各類變換電路的基本工作原理，掌握波形分析方法，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力，為后續(xù)課程和今后從事電類方面的工作奠定基礎。知識單元PET1緒論（核心）PET2電力電子器件（核心）PET3整流電路（核心）PET4直流斬波電路（核心）PET5交流電力控制電路（核心）PET6逆變電路（核心）PET7PWM控制技術（核心）PET8軟開關技術（核心）PET9組合變流電路（選修）知識單元描述PET1緒論（核心）參考課時1知識點?電力電子概念?電力電子的發(fā)展?電力電子技術的應用的領域?電力電子技術的學習方法掌握電力電子技術的基本概念了解電力電子技術的由來和發(fā)展，了解電力電子技術的應用領域，明確本課程的內(nèi)容、性質(zhì)和基本要求了解電力電子技術的發(fā)展前景掌握電力電子技術的學習與分析方法PET2電力電子器件（核參考課時10知識點?器件的分類，?晶閘管（SCR）?可關斷晶閘管（GTO）?電力晶體管（GTR或BJT）?電力場效應晶體管（電力MOSFET）

心）?絕緣柵雙極晶體管（IGBT）?場控晶閘管（MCT）?電力電子技術的驅動與保護?電力電子器件的串并聯(lián)了解電力電子器件的分類方法熟練掌握SCR、GTO、GTR、P-MOSFET、IGBT等器件的機理、電氣特性和主要參數(shù)。掌握電力電子器件的驅動與保護方法了解功率集成電路和智能功率模塊掌握電力電子器件的串并聯(lián)重點掌握各種電力電子器件原理、性能上的不冋點，各自應用的場合。PET3整流電路（核心）參考課時12知識點?整流電路；?變壓器漏感對整流電路的影響?整流電路的諧波與功率因數(shù)?整流電路的有源逆變相控整流電路的驅動理解和掌握單相橋式、三相半波、三相橋式等整流電路的電路結構、工作原理、電氣性能、波形分析方法和參數(shù)計算。重點掌握三相可控整流電路工作原理、電氣性能、波形分析方法和參數(shù)計算掌握變壓器漏抗對整流電路的影響了解電容濾波的二極管整流電路掌握整流電路的諧波和功率因數(shù)理解和掌握單相、三相有源逆變電路的工作原理，有源逆變的應用，有源逆變的條件和有源逆變失敗的原因。掌握相控電路的驅動方法PET5交流電力控制電路（核心）參考課時4知識點?單相交流調(diào)壓電路?其他交流電力控制電路?父父變頻電路?矩陣式變頻電路掌握交流調(diào)壓器的基本類型、用途和電路重點掌握單相相控交流調(diào)壓電路的原理與基本性能掌握三相相控交流調(diào)壓電路掌握交流調(diào)功電路掌握交一交變頻電路的原理及電路，分析其優(yōu)缺點了解交流電子開關了解矩陣式變頻電路

PET6逆變電路（核心）參考課時6知識點?換流方式申壓型逆變電路?電流型逆變電路?多重逆變電路?多電平逆變電路掌握無源逆變電路的概念、原理及分類掌握電力電子器件的換流方式重點掌握電壓型逆變電路原理與參數(shù)計算掌握電流型逆變電路。了解多重逆變電路了解多電平逆變電路PET7PWM控制技術（核心）參考課時7知識點.PWM原理.PWM逆變電路.PWM逆變控制方法.PWM跟蹤控制技術?PWM整流電路及其控制學習目標重點掌握PWM控制的基本原理掌握PWM逆變電路的控制方式掌握PWM波形的生成方法了解PWM逆變電路的諧波分析與諧波消除方法了解跟蹤型PWM控制技術了解PWM整流電路及其控制方法PET8軟開關技術（核心）參考課時4知識點?軟開關的概念與分類?零電壓變換器?零電流變換器了解軟開關的基本概念掌握軟開關技術的分類重點掌握零電流、零電壓變換器的工作原理、輸出特性及控制方法。PET9組合變流電路（選修）參考課時（4）知識點?間接交流變換電路?間接直流變換電路習標學目掌握間接交流變流電路，交一直一交變頻電路（VVVF）,恒壓恒頻變流電路（CVCF）掌握間接直流變流電路（間接DC/DC變換器），開關電源運動（電機）控制技術（MCT）運動（電機）控制技術（MCT）（核心內(nèi)容學時數(shù)：48）備注內(nèi)容簡介《運動控制技術》內(nèi)容主要有：（1）直流調(diào)速系統(tǒng)，包括閉環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)、雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的設計和校正、PWM原理等；（2）交流調(diào)速系統(tǒng)，包括交流調(diào)速的基本類型及調(diào)速方法、變頻調(diào)速、SPWM原理、轉差頻率控制規(guī)律、矢量控制原理、直接轉矩控制系統(tǒng)、同步機變頻調(diào)速系統(tǒng)等。（3）運動控制系統(tǒng)的計算機輔助設計。知識單元MCT1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直接轉矩控制系統(tǒng)（核心）MCT6串級調(diào)速系統(tǒng)（選修）MCT7同步電動機的變頻調(diào)速系統(tǒng)（選修）MCT8運動控制系統(tǒng)的計算機輔助設計（選修）知識單元描述MCT1閉環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)（核心）參考課時8知識點?直流拖動控制系統(tǒng)描述；?可控直流電源；?晶閘管-電動機系統(tǒng)的機械特性、傳遞函數(shù)；?直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)的機械特性；?轉速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析；?閉環(huán)系統(tǒng)的靜特性與開環(huán)系統(tǒng)機械特性關系；?轉速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)分析；?無靜差調(diào)速系統(tǒng)。；.了解直流拖動控制系統(tǒng)描述：直流電動機轉速表達式、三種調(diào)速方法；了解可控直流電源的三種基本方式；掌握晶閘管-電動機系統(tǒng)的機械特性、傳遞函數(shù)；掌握直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)的機械特性、PWM控制模型、傳遞函數(shù)、泵升電壓的限制；掌握轉速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析、閉環(huán)系統(tǒng)的靜特性與開環(huán)系統(tǒng)機械特性關系掌握轉速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)分析、無靜差調(diào)速系統(tǒng)、PI控制規(guī)律

MCT2雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)（核心）參考課時10知識點?雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的組成、靜特性?雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)性能?調(diào)節(jié)器的工程設計方法?按工程設計方法設計雙閉環(huán)系統(tǒng)可逆直流調(diào)速系統(tǒng)，位置隨動系統(tǒng)?轉速超調(diào)的抑制一一轉速微分負反饋（選修）掌握雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的組成、靜特性；知道雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)性能、起動過程和抗干擾分析；掌握調(diào)節(jié)器的工程設計方法、典型I、II型系統(tǒng)及其性能指標和參數(shù)關系、調(diào)節(jié)器如何選擇；掌握按工程設計方法設計雙閉環(huán)系統(tǒng)一一電流調(diào)節(jié)器、轉速調(diào)節(jié)器的設計；可逆直流調(diào)速系統(tǒng)，無環(huán)流可逆系統(tǒng)的控制方法，位置隨動系統(tǒng)知道轉速超調(diào)的抑制一一轉速微分負反饋。（選修）MCT3變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)（核心）參考課時12知識點?變頻調(diào)速的基本控制方式；?異步電動機電壓、頻率協(xié)調(diào)控制的穩(wěn)態(tài)機械特性；?變壓變頻調(diào)速中的PWM技術；?轉速開環(huán)、恒壓頻比控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)；?轉速閉環(huán)、轉差頻率控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)。掌握變頻調(diào)速的基本控制方式、基頻以卜調(diào)速、基頻以上調(diào)速；掌握異步電動機電壓、頻率協(xié)調(diào)控制的穩(wěn)態(tài)機械特性；3?掌握變壓變頻調(diào)速中的PWM技術、正弦波脈寬調(diào)制（SPWM）；4?掌握轉速開環(huán)、恒壓頻比控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)；5.掌握轉速閉環(huán)、轉差頻率控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)、轉差頻率控制規(guī)律。MCT4矢量控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)（核心）參考課時10知識點?異步電動機數(shù)學模型及其坐標變換；?矢