自动控制原理
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课程详情
课程评价
spContent=本课程采用从实际系统到理论再到实践的方法,从感性培养兴趣,从理论得到提高,从实践培养能力,理论推导、仿真计算和实际系统调试和工程应用三方面结合,形成了控制理论-专题讲座-综合实践完善的课程与实践教学体系。把当今世界上科学技术的成果作为例子引入教材。教学内容改革以突出控制理论的物理概念及工程背景,淡化数学证明为原则,围绕工程认证标准,在现有基础上,继续整合、优化课程内容,回归工程本色;进一步明确课程体系结构、组织方式,理顺本课程和相关课程的知识联系;运用翻转课堂,提升学生学习兴趣和学习主动性。 本课程一大特色是设计开发了 “控制系统设计”网站,设计了“汽车巡航控制”等8个称为“连续性设计题”的设计题目,给学生提供了一个通过各章的练习逐步完成设计任务,实现素质能力的提升。利用虚拟仿真实验教学中心平台,开发了远程实验室,能在有网络连接的任何地方如教室、图书馆、寝室等完成远程实验。
—— 课程团队
课程概述

  本课程是自动化、测控技术及仪器和电气工程及其自动化专业的一门专业基础课,也是该专业的核心主干课程。本课程研究控制系统分析与设计的基础知识,包括线性控制系统的建模,时域分析法,根轨迹分析法,频率分析法三大分析法,以及系统的校正与计算机辅助分析;主要研究系统的稳定性,稳态特性和动态特性,设有循序渐进设计网站和远程实验系统,涉及现代控制理论中的状态空间描述,时域分析以及采样控制系统,可按章所学知识进行分段设计和实验,最后完成整个系统设计、仿真和调试。通过对本课程的学习,使学生了解并掌握分析,设计自动控制系统的基本理论和基本方法,为相关后续课程和今后的工作奠定坚实的基础。

  本课程经采用面向产出符合工程认证的新大纲、更高质量的全新视频、更适合学习的全新资料,教学内容改革以突出控制理论的物理概念及工程背景,淡化数学证明为原则,围绕工程认证标准,在现有基础上,继续整合、优化课程内容,回归工程本色;进一步明确课程体系结构、组织方式,理顺本课程和相关课程的知识联系;运用翻转课堂,提升学生学习兴趣和学习主动性。

本课程另一大特色是设计开发了 “控制系统设计”网站,设计了“汽车巡航控制”等8个称为“连续性设计题”的设计题目,给学生提供了一个通过各章的练习逐步完成设计任务,实现素质能力的提升。

利用虚拟仿真实验教学中心平台(218.75.197.120:6900),开发了远程实验室,能在寝室完成远程实验。“远程水位温度控制系统”“轨道交通信号与调度系统”已投入试运行。希望同学选择一个控制系统设计对象,学习每章后循序渐进推进控制系统设计和远程实验,通过设计网站和远程实验,帮助同学更加深入学习自动控制理论和工程应用。

期待在未来的20周时间里与大家一同学习与交流,希望大家学习本课程后:

 1. 掌握自动控制的基本原理和概念;

 2. 具备对自动控制系统进行分析、计算、实验的初步能力, 建立科学、合适的数学模型; 能够利用时域分析法、根轨迹分析法和频域分析法,通过对模型的分析判断系统稳定性、暂态和稳态性能;能够利用性能指标来评价自动控制系统的性能;

 3. 掌握控制系统设计与校正的类型、方法和步骤,理解各种校正方法的优点和缺点;

 4. 能够应用 MATLAB 软件对实际控制系统进行分析、仿真和校正设计;

 5.能够培养理论联系实际,独立分析、解决问题的能力,为进一步的理论课、专业课学习和创新性研究以及专业课的学习打下坚实的理论基础。






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授课目标

从感性培养兴趣,从理论得到提高,从实践培养能力,理论推导、仿真计算和实际系统调试和工程应用三方面结合,优化课程设计,进行教学模式、教学方法与手段改革和创新,将专业发展、教学改革的成果和最新科技发展成果运用到课程建设中来,不断更新、完善、丰富与细化教学资料,线上线下相结合,增加涵盖更多知识点的微课资源,新建并不断扩充各类教学资源,开发远程实验系统,推进创客空间创新性课程设计,全面提升课程的课堂教学、实践教学、科研和师资队伍建设的内涵和层次,使教学内容丰富化、教学方法多样化,提高辐射能力,实现资源共享。

课程大纲
预备知识

适合自动化、测控技术与仪器、电气工程及其自动化以及相近专业的本科生学习,相关技术人员学习。需要具有高等数学、工程数学、电路等课程基础。

证书要求

为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项:

1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


参考资料

编号

教材名称

作者

出版社

出版日期

            1

《自动控制原理及其应用》(第3版)

黄坚

 

高等教育出版社

 

2016

 

           2

《自动控制原理》(第6版)

 胡寿松

 

科学出版社

 

2013

 

             3

《自动控制原理》(第2版)

王建辉

 

清华大学出版社

 

2014

 

           4

《自动控制原理》(第2版)

程鹏

 

高等教育出版社

 

2010

 

           5

"Feedback Control of  Dynamic Systems Sixth Edition 

Gene F.Franklin

J.David Powell

Abbas Emami-Naeini

Prentice Hall

 

2014

 

             6

"Modern Control System,"

R. C. Dorf and R. H. Bishop

Prentice Hall

 

2005

 


常见问题

Q :  学这门可有什么用途?

A :  学这门课主要解决控制系统的分析和设计问题,学习后能对常用的控制系统系统进行稳定性分析以及动态性能指标和控制精度分析,并能够设计系统,如温度控制、液位控制系统和速度控制等。

Q :  这门课难学吗?

A :  这门课前后联系紧密、系统性强,需要一些数学基础,掌握方法后越学越容易,如果没掌握方法,前面基础没打好,会感觉比较难。因此需要从实际系统出发抽象到模型,再用数学工具分析和理解,最后应用到实际系统中。

Q :  这门课如何才能学好?

A :  就像前面所说,要从实际系统出发,理论联系实际,注重基本概念、基本方法和实际应用。其中数学知识主要是拉氏变换和复数。

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