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1、自动控制技术学习领域（课程）标准一、学习领域（课程）基本信息1、课程名称：自动控制技术2、课程编码：1102083、适用专业：电气自动化技术4、课程学时：605、所属教学单位：自动化学院二、学习领域（课程）性质与定位自动控制技术课程是电气自动化技术专业的一门专业拓展课程，为理论课。目的是使学生明确自动控制系统的构成、工作原理及应用，培养学生了解和掌握典型的过程控制原理，并能够应用各种控制规律和控制策略实现自动控制，力图使学生掌握自动控制系统的分析、设计和优化的基本原理，掌握自动控制系统设计的思想与方法。为学生的进一步深造和从事自动控制系统的设计和维护工作打下良好的基础。三、学习领域（课程）目标
2、（一）知识目标1、掌握自动控制系统的基本概念；2、掌握自动控制系统的组成及工作原理；3、掌握简单控制系统的设计方法；4、掌握简单控制系统的投运和控制器参数整定的方法；5、了解复杂控制系统的结构、控制方案与工程设计。（二）能力目标1、专业能力（1）能了解主要工艺参数的基本测量方法和仪表的工作原理及其特点；（2）能根据工艺要求，与自控设计人员共同讨论和提出合理的自动控制方案；（3）能了解化工对象的基本特性及其对控制过程的影响；（4）能了解基本控制规律及控制器参数与被控过程的控制质量之间的关系；（5）能正确地选用和使用常用的测量仪表和控制装置，使它们充分发挥作用。2、方法能力（1）具有良好的学习方法
3、和良好的学习习惯；（2）具有良好的逻辑和形象思维能力；（3）具有运用理论知识分析和解决实际问题的能力；3、社会能力（1）具有较好的文字组织能力、语言表达能力和社会沟通能力；（2）具有一定的组织协调能力（3）具有自我控制和管理的能力（三）素质目标1、培养学生吃苦耐劳、爱岗敬业的精神；2、树立良好的职业道德与职业素质；四、学习领域（课程）内容及学习任务设计1、课程整体设计学习子情境序号 学习情境 子序号子情境学时合计学时1.1 开环控制与闭环控制 11自动控制系统的基本概念 1.2 对控制系统的性能要求 122.1控制系统的微分方程、拉普拉斯变换 22.2 制系统的框图及其等效变换 22自动控制系
4、统的数学模型2.3 控制系统的传递函数 6103.1 一、二阶系统阶跃响应分析 23.2 控制系统的稳定性及稳定判据 63自动控制系统的时域分析法3.3 自动控制系统稳态性能分析 2104.1 频率特性的基本概念 14.2 控制系统的开环 bode 图的绘制 54.3 控制系统性能的频域分析 24控制系统的频域分析法4.4 频率特性法分析系统性能举例 2105.1 系统校正设计基础 25.2 控制系统的工程设计方法 45 控制系统的校正5.3 自动控制系统频率特性校正设计示 410例6.1 直流调速系统概述 26.2 转速负反馈单闭环有静差调速系统 46 直流调速系统6.3 转速负反馈无静差调
5、速系统 4107.1 转速、电流双闭环调速系统 47双闭环直流调速系统 7.2 双闭环直流调速系统的工程设计 48总学时 602、学习情境设计学习情境 1：自动控制系统的基本概念 学时：21、 教学内容（1）了解开环控制与闭环控制的特点；（2）了解自动控制系统的分类方法；（3）掌握控制系统性能的三个特性。3、教学目标：（1）了解自动控制的基本概念；（2）掌握闭环控制方式；（3）掌握自控系统的性能要求；子学习情境 教学设计子学习情境1：（1 学时）学习任务开环控制与闭环控制1、开环控制特点；2、闭环控制特点.教师发放任务单，通过小组讨论，确定完成工作任务所需知识，提前准备教学材料，教师在讲授和指
6、导过程中发现问题，提出修改意见。学生对学习过程情况进行汇报、互评，教师进行分组点评和总体评价，并根据完成情况和每个同学的具体表现给出综合评价成绩。子学习情境 2（ 1 学时）学习任务对控制系统的性能要求1、稳定性、准确性、快速性在自控系统中的应用教师发放任务单，通过小组讨论，确定完成工作任务所需知识，提前准备教学材料，教师在讲授和指导过程中发现问题，提出修改意见。学生对学习过程情况进行汇报、互评，教师进行分组点评和总体评价，并根据完成情况和每个同学的具体表现给出综合评价成绩。学习情境 2：自动控制系统的数学模型 学时：102、 教学内容（1）控制系统的微分方程、拉普拉斯变换；（2）制系统的框图
7、及其等效变换；（3）控制系统的传递函数；3、教学目标：（1）了解系统的微分方程（2）掌握拉普拉斯变换；（3）了解系统框图的等效变换方法（4）掌握系统传递函数的求解方法。子学习情境 教学设计子学习情境1：（2 时）学习任务控制系统的微分方程、拉普拉斯变换1、控制系统的微分方程的建立2、拉普拉斯变换的使用教师发放任务单，通过小组讨论，确定完成工作任务所需知识，提前准备教学材料，教师在讲授和指导过程中发现问题，提出修改意见。学生对学习过程情况进行汇报、互评，教师进行分组点评和总体评价，并根据完成情况和每个同学的具体表现给出综合评价成绩。子学习情境 2（ 2 学时）学习任务系统框图及其等效变换1、控统
8、框图画法2、系统框图的等效变换方法教师发放任务单，通过小组讨论，确定完成工作任务所需知识，提前准备教学材料，教师在讲授和指导过程中发现问题，提出修改意见。学生对学习过程情况进行汇报、互评，教师进行分组点评和总体评价，并根据完成情况和每个同学的具体表现给出综合评价成绩。子学习情境 3（6 时）学习任务控制系统的传递函数1、系统开环传函的求解；2、系统闭环传函的求解。教师发放任务单，通过小组讨论，确定完成工作任务所需知识，提前准备教学材料，教师在讲授和指导过程中发现问题，提出修改意见。学生对学习过程情况进行汇报、互评，教师进行分组点评和总体评价，并根据完成情况和每个同学的具体表现给出综合评价成绩。
9、学习情境 3：自动控制系统的时域分析法 学时：101、 教学内容（1）一、二阶系统阶跃响应分析；（2）控制系统的稳定性及稳定判据；（3）自控系统稳态性能分析2、教学目标：（1）了解一、二阶系统的特性及阶跃响应；（2）掌握系统稳定性判据Routh 判据（3）具备自控系统稳态性能分析能力；子学习情境 教学设计子学习情境1：（2 学时）学习任务一、二阶系统阶跃响应分析1、一、二阶系统特点；2、阶跃响应的特点3、一、二阶系统阶跃响应分析教师发放任务单，通过小组讨论，确定完成工作任务所需知识，提前准备教学材料，教师在讲授和指导过程中发现问题，提出修改意见。学生对学习过程情况进行汇报、互评，教师进行分组点
10、评和总体评价，并根据完成情况和每个同学的具体表现给出综合评价成绩。子学习情境 2（ 6 学时）学习任务控制系统的稳定性及稳定判据1、系统的稳定性标准；2、Routh 判据教师发放任务单，通过小组讨论，确定完成工作任务所需知识，提前准备教学材料，教师在讲授和指导过程中发现问题，提出修改意见。学生对学习过程情况进行汇报、互评，教师进行分组点评和总体评价，并根据完成情况和每个同学的具体表现给出综合评价成绩。子学习情境 3（ 2 学时）学习任务自动控制系统稳态性能分析1、 自控系统稳态性能指标；2、 自控系统稳态性能分析。教师发放任务单，通过小组讨论，确定完成工作任务所需知识，提前准备教学材料，教师在
11、讲授和指导过程中发现问题，提出修改意见。学生对学习过程情况进行汇报、互评，教师进行分组点评和总体评价，并根据完成情况和每个同学的具体表现给出综合评价成绩。学习情境 4：控制系统的频域分析法 学时：101 教学内容（1）频率特性的基本概念；（2）控制系统的开环 bode 图的绘制；（3）控制系统性能的频域分析。2、教学目标：（1）了解频率特性的基本概念；（2）掌握系统 Bode 图的绘制方法；（3）具备控制系统性能的频域分析能力；子学习情境 教学设计子学习情境1：（1 学时）学习任务频率特性的基本概念1、频率特性的基本概念。教师发放任务单，通过小组讨论，确定完成工作任务所需知识，提前准备教学材料
12、，教师在讲授和指导过程中发现问题，提出修改意见。学生对学习过程情况进行汇报、互评，教师进行分组点评和总体评价，并根据完成情况和每个同学的具体表现给出综合评价成绩。子学习情境 2（ 5 学时）学习任务控制系统的开环 bode 图的绘制1、bode 图的绘制方法； 教师发放任务单，通过小组讨论，确定完成工作任务所需知识，提前准备教学材料，教师在讲授和指导过程中发现问题，提出修改意见。学生对学习过程情况进行汇报、互评，教师进行分组点评和总体评价，并根据完成情况和每个同学的具体表现给出综合评价成绩。子学习情境 3（ 2 学时）学习任务控制系统性能的频域分析1、 控制系统的性能指标；2、 自控系统的频域
13、分析；教师发放任务单，通过小组讨论，确定完成工作任务所需知识，提前准备教学材料，教师在讲授和指导过程中发现问题，提出修改意见。学生对学习过程情况进行汇报、互评，教师进行分组点评和总体评价，并根据完成情况和每个同学的具体表现给出综合评价成绩。子学习情境 4（ 2 学时）学习任务频率特性法分析系统性能举1、用实例分析系统性能教师发放任务单，通过小组讨论，确定完成工作任务所需知识，提前准备教学材料，教师在讲授和指导过程中发现问题，提出修改意见。学生对学例 习过程情况进行汇报、互评，教师进行分组点评和总体评价，并根据完成情况和每个同学的具体表现给出综合评价成绩。学习情境 5：控制系统的校正 学时：10
14、1 教学内容（1）系统校正设计基础知识；（2）控制系统校正工程设计方法；2、教学目标：（1）了解系统校正设计基础知识；（2）掌握系统校正设计基本方法（3）具备设计校正系统的能力；子学习情境 教学设计子学习情境1：（2 学时）学习任务系统校正设计基础1、系统校正的基本概念；2、系统校正的基础知识教师发放任务单，通过小组讨论，确定完成工作任务所需知识，提前准备教学材料，教师在讲授和指导过程中发现问题，提出修改意见。学生对学习过程情况进行汇报、互评，教师进行分组点评和总体评价，并根据完成情况和每个同学的具体表现给出综合评价成绩。子学习情境 2（ 4 学时）学习任务控制系统的工程设计方法1、系统校正的
15、工程设计方法特点；2、系统校正的工程设计方法分析教师发放任务单，通过小组讨论，确定完成工作任务所需知识，提前准备教学材料，教师在讲授和指导过程中发现问题，提出修改意见。学生对学习过程情况进行汇报、互评，教师进行分组点评和总体评价，并根据完成情况和每个同学的具体表现给出综合评价成绩。子学习情境 3（ 4 学时）学习任务自动控制系统频率特性校正设计示例1、 控制系统频率特性校正设计方法；2、控制系统频率特性校正设计方法分析。教师发放任务单，通过小组讨论，确定完成工作任务所需知识，提前准备教学材料，教师在讲授和指导过程中发现问题，提出修改意见。学生对学习过程情况进行汇报、互评，教师进行分组点评和总体
16、评价，并根据完成情况和每个同学的具体表现给出综合评价成绩。学习情境 6：直流调速系统 学时：101 教学内容（1）直流调速系统基础知识；（2）转速负反馈单闭环有、无静差调速系统；2、教学目标：（1）了解直流调速系统基础知识；（2）具备分析转速负反馈单闭环有、无静差调速系统的能力。子学习情境 教学设计子学习情境 1：（ 2 学时）学习任务直流调速系统概述1、直流调速的基本概念；2、直流调速系统的基础知识教师发放任务单，通过小组讨论，确定完成工作任务所需知识，提前准备教学材料，教师在讲授和指导过程中发现问题，提出修改意见。学生对学习过程情况进行汇报、互评，教师进行分组点评和总体评价，并根据完成情况和每个同学的具体表现给出综合评价成绩。子学习情境 2（ 4 学时）学习任务转速负反馈单闭环有静差调速系统1、转速负反馈单闭环有静差调速系统特点；2、转速负反馈单闭环有静差调速系统分析教师发放任务单，通过小组讨论，确定完成工作任务所需知识，提前准备教学材料，教师在讲授和指导过程中发现问题，提出修改意见。学生对学习
