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《机械工程控制基础》教学大纲

课程编号： 010290
课程性质： 技术基础课 先修课程：积分变换、复变函数、理论力学、电工电子等。
学分 ：2.5 总学时数：40
理论：34 实验：6 上机： 0 课外： 0
适合层次：本科 适合专业：机械设计制造及自动化, 机电工程
一、课程的目的及任务
本课程是机制和机电各专业的一门重要的技术基础课，是机械工程技术人员具备合理知识结构的一门必修课程：通过本课程的学习．使学生学会应用“系统”、“动态”的概念，运用控制理论的方法，解决机械工程实际问题；并起到沟通与加强数理基础与专业知识之间的联系的作用，为其他测控课程的学习奠定基础。
二．理论教学要求
本课程主要包括绪论，积分变换，系统的数学模型，时间响应分析，频率特性分析，系统的稳定性，系统的校正等内容。
要求学生掌握系统的概念，反馈的概念，动态的概念，常用工程函数的积分变换，传递函数方框图的建立及其简化，掌握时间响应分析方法和时间响应的性能指标，稳态误差的计算,频率特性分析的方法，掌握判断系统稳定性的判剧。
理解如何建立系统的动力学模型，传递函数的概念，传递函数特征方程的根与时间响应的关系，频率特性的内容，系统稳定性的定义。
了解控制系统的组成与分类，频率特性的特征量，最小相位系统，系统校正的方法。
一般了解控制系统的发展史，高阶系统时间响应的特点，顺馈校正的方法以及MATLAB仿真软件在控制系统中的应用。
三、实践教学要求
通过实验使学生加深感性认识.实验前应先预习实验指导书.
上机学时
0
应开实验项目个数
3
序号
实验项目名称
实验要求
学时分配
实验类型
备注
1
典型环节的模拟研究
必做
2
验证性

2
典型系统瞬态响应
必做
2
验证性

3
控制系统的频率特性
必做
2
验证性

注:选做实验学时不计入总学时.
四、学时分配
序号
课程内容
学时分配
讲课
实验
上机
课外
小计
1
机械控制工程概述
2

2
2
传递函数
8

8
3
时间响应分析
6
4

10
4
频率特性分析
6
2

8
5
系统的稳定性
8

8
6
系统的性能分析与校正
4

4
7
总计
34
6

40

五、课程有关说明
1、本课程与其它课程的关系
本课程是非控制专业的门技术基础课，它的先修课程是高等数学、积分变换、复变函数、理论力学、电工电子等。
2、教学方式的说明
本课程内容比较抽象，对于机械类学生具有较大难度。因此，在课程讲授时必须注意结合工程实际，利用专业实践中的物理概念来加深学生对控制理论知识的理解。同时仍必须强调控制理论所现出的系统、信息、反馈这种抽象思维方法的重要性。
通过讲课、习题、答疑等教学环节，使学生熟悉这种科学方法。同时通过实验，增加学生对控制理论的感性认识，加深学生对该课程内容的理解。
六、建议使用教材及参考书目
1 杨叔子，杨克冲．机械工程控制基础．华中理工大学出版社．2002．
2 王积伟、潘亚东．控制工程基础．南京大学出版社，1993．
3 董景新、赵长德．控制工程基础．清华大学出版社，1992．
4 李友善．自动控制原理．国防工业出版社。

制定人：陈建国 王荣志 2010年11月
审核人：赵国华 2010年11 月