1323S04005-自动控制原理实验-2023版人才培养方案课程教学大纲.docxVIP

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ADDINCNKISM.UserStyle《自动控制原理实验》课程教学大纲

（实验课程·2023版）

一、课程基本信息

课程号

1323S04005

开课单位

电子信息工程学院

课程名称

（中文）自动控制原理实验

（英文）ExperimentforPrincipleofAutomaticControl

课程性质

必修

考核类型

考查

课程学分

0.5

课程学时

17

课程类别

专业发展课程（专业核心课）

适用专业（类）

自动化，电气工程及其自动化

二、课程描述及目标

（一）课程简介

《自动控制原理实验》作为《自动控制原理A》与《自动控制原理B》的配套实验课程,是自动化、电气工程及其自动化两个专业的专业核心课程。旨在加深学生对理论课程中基本概念、方法的理解，训练学生理论联系实际的问题分析与解决能力。使学生掌握控制系统的计算机辅助分析和设计方法；明确典型系统的参数变化对系统动静态性能指标的影响；具备控制系统串联校正能力。通过课程教学培养学生勇于探索、勤于思考、精益求精的匠人精神，为祖国建设贡献力量。

（二）教学目标

课程目标1：能够根据实际系统内在机理建立系统传递函数模型并据此构造模拟系统。

课程目标2：针对特定控制系统，根据测试目标设计实验方案，展开实验并采集数据，用所学理论（时域、根轨迹和频域法）对所得结果进行分析解释。

课程目标3：梳理控制系统设计思路；寻求多组实验结果的内在规律，基于数学模型进行理论推演，得出普适性结论；规范撰写实验报告。

三、课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求指标点

课程目标

5-2能够针对自动化专业领域具体的工程问题对象，开发或选用满足特定需求的现代工具，模拟和预测专业问题，并能够分析其局限性

课程目标1

4-2能够根据对象特征，选择研究路线，设计实验方案，并能够根据实验方案构建实验系统，安全地开展实验，正确地采集实验数据，能对实验结果进行分析和解释，并通过信息综合得到合理有效的结论

课程目标2

1-3能将相关知识和数学模型方法用于推演、分析自动化专业相关工程问题，并能够用于工程问题解决方案的比较与综合

课程目标3

四、教学方式与方法

根据课程特点主要采取教师讲解、学生实践的教学方法；通过课前预习、问题反馈、总结提炼等环节，逐步引导学生将课上抽象的理论知识与实际系统相结合，深化理论知识的理解。对学生在实验中出现疑难问题，以提问的方式帮学生整理思路、训练分析问题和解决问题的能力。为督促学生认真对待每个实验，对学生每次实验的预习情况、实验操作以及实验报告均做详细记录综合后构成平时成绩，与操作考试成绩加权后作为该实验课程的总成绩。

五、教学重点与难点

（一）教学重点

系统的有源电路实现

系统仿真模型构建

系统时域分析与设计

系统根轨迹分析与设计

基于频率特性的系统分析与辅助设计

（二）教学难点

基于频率特性的系统分析与辅助设计

六、实验内容、基本要求与学时分配

序号

实验项目名称

实验内容与要求

学时

类型

对应课程目标

1

系统模型构建

基于系统机理建立系统模型

2

任务性

1,3

2

一阶系统时域分析与设计

验证一阶系统的参数对动态性能的影响

分析电机速度控制系统动态静态性能与参数关系并设计满足要求的控制器

3

研究、设计性

2,3

3

二阶系统时域分析与设计

验证二阶系统的参数对动态性能的影响

分析电机角度控制系统动态静态性能与参数关系并设计满足要求的控制器

3

研究、设计性

2,3

4

系统根轨迹分析与设计

利用根轨迹分析PID控制器参数对控制性能的影响，并设计满足要求的控制器

3

研究、设计性

2,3

5

系统的频率特性分析

绘制基本环节频率特性图

绘制复杂系统的频率特性图

利用开环频率特性图分析闭环性能

3

研究性

2,3

6

基于频率特性的系统分析与设计

绘制基本环节频率特性图

分析复杂系统的频率特性

基于频率特性设计系统控制器

3

设计性

2,3

合计

17

注：实验要求包括必修、选修；实验类型包括“验证性”、“设计性”、“……”等。

七、学业评价和课程考核

（一）考核类型：?考试?考查

（二）考核方式：?实验报告?实验作品

?其它：（填写具体考核方式）

（三）成绩评定：

考核

依据

建议分值

（百分比）

考核/评价细则

对应课程目标

平时

考核

100%

实验

准备

30

21-30分：完成全部课前预习题，正确率达到100%~80%。

11-20分：课前预习题完成100%~80%，正确率达到80%~60%。

0-10分：课前预习题完成80%~0%

课程目标1

实验

过程

40

31-40分：熟练掌握实验资料中全部的指令，并能灵活应用于具体操作步骤，能够自行查询课程外的相关资料，辅助实验。

明确实验任务