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《控制工程基础与信号处理》教学大纲

课程代码：020031018

课程英文名称：BasisofControlEngineeringSignalProcessing

课程总学时：48讲课：44实验：4上机：0

适用专业：车辆工程、能源与动力工程、装甲车辆工程

大纲编写（修订）时间：2017.5

一、大纲使用说明

（一）课程的地位及教学目标

《控制工程基础与信号处理》是工科类各相关专业的一门必修专业基础课，是跨“控制

理论”、“测试技术与信号处理”的交叉学科，主要研究控制理论基本思想、信号基础知识、

测试系统特性及评价方法等内容。同时该课程也是汽车实验学等的先修课程。为学生进一步

学习、研究和处理机械工程技术问题打下基础。

通过本课程的学习，学生将达到以下要求：

1．掌握进行控制工程与工程测试所需要的理论知识，培训学生应用基础知识的技能，

开阔学生的视野，提高学生的工程实践能力；

2．掌握测控技术的基本知识和技能，使学生建构起“系统与信号一体”的概念。在思

维上把系统与信号进行捆绑，掌握测控系统分析和设计的基本方法，能够合理选用测控方法

和装置构建测控系统，能从理论上对其动态性能和稳态精度进行定性分析和定量计算；

3.了解测控技术的新发展。

（二）知识、能力及技能方面的基本要求

通过本门课程的学习，学生能够掌握好经典控制理论中的基本原理及运用该原理分析、

解决问题的方法，掌握各种信号频谱的建立和描述方法,获取几种常见传感器应用方面的基

本技能。同时达到对机电系统动态特性分析能力的培养，同时也要注意实验动手能力、创新

能力的培养。

（三）实施说明

1．教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本方法和解题思路的讲解；采用启发

式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学

获取知识，培养学生的自学能力；增加讨论课，调动学生学习的主观能动性；注意培养学生

将所学理论知识应用于实践的能力。

2．教学手段：本课程属于专业基础课，在课堂教学中采用可在适当结合电子教案、CAI

课件及多媒体教学系统等先进教学手段作为辅助，以确保在有限的学时内，全面、高质量地

完成课程教学任务。

（四）对先修课的要求

在学习本课程之前，应修完《复变函数与积分变换B》和《理论力学B》课程，并达到

相关课程的基本要求。

（五）对习题课、实验环节的要求

1．每部分重点内容均安排习题、思考题。通过作业使学生能够对学习的内容真正做到

消化理解，以提高学生分析和解决问题的能力。习题课安排2-4个学时左右。

2．每个学生要完成大纲中规定的必修实验，通过实验环节，学生应掌握典型控制理论

基础及测试技术的基本实验方法，获得实验操作的基本训练。实验成绩作为评定课程成绩的

一部分。

（六）课程考核方式

1．考核方式：考试

2．考核目标：在考核学生对控制理论及信号处理基本知识、基本原理和方法的基础上，

重点考核学生的分析实际系统能力。

3．成绩构成：本课程的总成绩主要由三部分组成：平时成绩（包括作业情况、出勤情

况等）占10%，实验成绩占10%，期中考试成绩占5%，期末考试成绩占75%。

平时成绩由任课教师视具体情况按百分制给出；实验成绩由实验老师参照相关规定按百

分制给出，实验无成绩或实验不及格，取消期末考试资格，总成绩直接以不及格计。

（七）主要参考书目:

《控制工程基础》（第三版），董景新，赵长德编著，清华大学出版社，2009.6

《机械工程控制基础》，刘国华编著，西安电子科技大学出版社，2017

《机械工程测试技术基础(第3版)》，熊诗波,黄长艺编著。机械工业出版社,2011

《工程测试技术基础(第二版)》，张春华、肖体兵、李迪编著。机械工业出版社,2017

《汽车传感器及其应用(第2版)》，姜立标编著。电子工业出版社,2013

二、中文摘要

本课程是车辆工程、能源与动力工程、装甲车辆工程等专业学生必修的一门实践性很

强的主干基础课程。课程通过对控制理论与信号处理设计内容的讲授，使学生掌握控制理论

与信号处理的基本知识、基本原理和基本方法，并具有分析简单控制系统的能力。课程主要

内容包括控制系统的分析基础、数学描述、时域与频域分析、常用传感器、信号调理与处理

等。本课程将为后续课程的学习以及相关课程设计