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1、自动控制系统概论课程教学大纲课程名称：自动控制系统概论英文名称：Introduction to Automatic Control System课程编号：081050203课程性质：选修学分/学时：1.5/24。理论24学时适用专业：采矿工程任课学院、系部：电气工程学院电气工程系通过对本课程教学进行整体设计，将学习目标和学习要求传递给学生，用大 纲来指导和帮助学生进行有目的的学习，培养和促进学生进行主动学习、自主学 习。本大纲将落实“以学生中心、成果导向、持续改进”的理念，让学生在学习 上“忙起来”，在学习效果上“实起来二一、课程简介课程定位：自动控制系统概论是采矿工程专业主干课程之一，主要研
2、究 煤矿机械设备的电气自动控制，使采矿专业的学生掌握当前矿井的自动控制系统 的基本组成及方式，控制器的工作原理等。该课程为智能开采奠定一定的技术支 撑与理论基础。课程内容：矿用电动机基本控制线路的设计，PLC的工作原理、PLC控制系 统的基本组成、采煤机控制系统组成、采煤机的智能化开采工作方式及基本工作 原理、液压支架的PLC控制系统的组成及基本原理、矿井提升设备的电气控制系 统组成及调速的基本原理、矿用电机车的电气控制系统组成及基本工作原理。学习成效：本课程按任务引领、项目驱动的方式，使学生建立煤矿机械设备 自动控制系统方面的基本理论知识，通过以学生为主体的教、学、做一体的教学 方法实施教学
3、内容，在培养学生掌握相关专业知识、具备与实际工作密切相关的 工程能力同学，注意培养学生的职业素养。先修课程：电工电子技术、传感器与检测技术、矿山机械等二、学习目标与毕业要求“学习目标”指的是学生的学习要达到的目标，教师要指导、协助、示范和 推动学生积极主动的学，从“记住、理解”的低阶学习迈向“应用、分析、评价、 创造”的高阶学习，以实现预期的学习目标。根据工程教育认证标准（2017年11月修改），自动控制系统概论课程学习目标对采矿工程专业毕业要求的支撑见表1。表1课程学习目标与毕业要求关系毕业要求指标点分解学习目标支撑 强度2.问题分析：能够运用专业 技能识别、表达、并通过文 献研究分析采矿工
4、程与智 能开采技术中的实际问题， 以获得有效结论。2.3能够应用工程 科学的基本原理， 识别、表达、分析 复杂采矿工程与智 能开采问题，以获 得有效结论学习目标1： 了解自动控制系 统的一般概念与基本组成，理解 煤矿常用控制设备的基木工作原 理；学习目标2：熟悉电气控制的 基本知识、理解PLC的工作原理、 掌握PLC控制系统的组成；了解采 煤机控制系统的基本构成，理解 采煤机定位方法、记忆割煤、自 适应滚筒调高、透明工作面、规 划开采等概念和方案H3.设计/:开发解决方案： 能够针对采矿工程领域的 生产与管理问题提出解决 方案，设计满足特定需求的 系统或工艺流程，并能够在 设计环节中体现创新意
5、识， 考虑社会、健康、安全、法 律、文化以及环境等因素。3.1能够利用机械、 电工核心技术原 理，设计采矿工程 特定生产单元结构 和操作原理学习目标3：掌握常用矿井提升机的 组成、工作原理和控制过程：掌握矿 用电机车常用电控系统的组成、原理 以及检修方法，掌握液压支架的工 作原理，控制系统组成及其控制 原理。了解液压支架控制的改进 方案。M注：表中“H （高）、M （中）、L （弱）”表示课程与各项毕业要求的关联度。三、学习目标与学习环节自动控制系统概论课程采用煤矿机电设备电气自动控制教材，结合专业 的特点，按照任务引领、项目驱动的方式，因材施教。采用课堂讲授为主、讨论 和答辩为辅的方式，以测
6、验和作业为辅;将充分利用网络资源，调动学生积极性， 提高教学效率。本课程学习目标、知识单元与培养环节见表2。表2学习目标、知识单元与培养环节学习目标知识单元培养环节授课讨论课程 设计学习目标1: 了解自动控 制系统的一般概念与基本组成， 理解煤矿常用控制设备的基本 工作原理；控制系统的基本概念与发 展常见矿用低压电器的基本 工作原理矿用电动机的基本控制系 统组成及工作原理学习目标2：熟悉电气控制的基 本知识、理解PLC的工作原理、 掌握PLC控制系统的组成；了解 果煤机控制系统的基本构成，理 解采煤机定位方法、记忆割煤、 自适应滚筒调高、透明工作面、 规划开采等概念和方案采煤机的基本结构 采煤
7、机控制系统组成 采煤机智能化1-采煤机 位姿感知采煤机智能化2-采煤机 的记忆截割、自适应调高 采煤机智能化3-透明工 作面与开采规划学习目标3：掌握常用矿井提升机的 组成、工作原理和控制过程；掌握矿 用电机车常用电控系统的组成、原理 以及检修方法，掌握液压支架的工 作原理，控制系统组成及其控制 原理。了解液压支架控制的改进 方案。提升绞车的继电器控制 TKDA单绳提升控制系 统的组成及工作原理PLC 控制的矿井提升机电气系 统组成及原理，液压支架 的组成及工作原理，液压 支架的自动控制原理及实 现，液压支架的自动控制 原理及实现布置一次课堂讨论通过查阅相关资料，了解前矿井的自动控制系统的基本
8、组成及方式，控制器 的工作原理等，完成控制系统分析的PPT答辩和质疑。四、课程知识单元、知识点及学时分配自动控制系统概论将以基本概念、基本原理为重点，侧重于系统组成和工作过程、特性分析的理解和掌握。根据工程教育认证标准（2017年11月修改）的要求，自动控制系统概论 知识单元、知识点与学时分配见表3。表3知识单元、知识点与学时分配知识单元知识点学时分配学习 目标序 号描述r 号描述线下线上1第一章绪 论1控制系统的基木概念与发展622常见矿用低压电器的基本工作原理3矿用电动机的基本控制系统组成及工作原理2第二章PLC的结 构、类型 及基本工 作原理1电气控制基本知识212PLC基本结构、工作原
9、理3PLC控制系统设计3第三章 采煤机电 气控制系 统结构及 功能1采煤机的基本结构4122采煤机控制系统组成3采煤机智能化1-采煤机位姿感知4采煤机智能化2-采煤机的讪忆截割、自适应调高5采煤机智能化3-透明工作面与开采规划4液压支架 的自动控制1液压支架的组成及工作原理432液压支架的自动控制原理及实现5第五章 矿井提升 机的电气 控制1提升绞车的继电器控制432TKD-A单绳提升控制系统的组成及工作原理3PLC控制的矿井提升机电气系统组成及原理6第六章 矿用电机 车电气控 制系统1有触点电控系统的结构组成和工作原理422无触点电控系统的结构组成和工作原理3电机车电控系统维护与检修方法知识
10、单元知识点学时分配学习 目标序 号描述序 号描述线下线 上13合计2410五、考核方案及考核权重基于自动控制系统概论学习目标与毕业要求指标点的关联性，制定本课 程质量评价方法。课程考试考核总成绩由平时学习表现、过程考核成绩和结课考 试成绩三部分组成，这种考核方式可大大促进学生对日常教学环节中知识积累、 掌握和应用的重视程度，促进学习产出。考试考核方案及权重见表4。表4考核方案及考核权重学习目标知识单元支撑章节考核环节权重合计结课报告过程考核SP0C及平时考核权重课程 讨论课后 作业课堂 测试讨论区SP0C 学 习学习目标1: 了解自动控制系统的一 般概念与基本组成,理解煤矿常用控制设备 的基本
11、工作原理：常见矿用低压电器的基 本工作原理矿用电动机的基本控制系统组成及匚作螟理10S5%5%20%学习目标2：熟悉电气控制的基本知识、理 解PLC的工作原理、掌握PLC控制系统的组 成：了解采煤机控制系统的基本构成，理解 采煤机定位方法、记忆割煤、自适应波筒调 高、透明工作面、规划开采等概念和方案采煤机的基木结构采煤机控制系统组成采煤机智能化1-采煤机 位姿感知采煤机智能化2采煤机 的记忆裁割、自话应调高 采煤机智能化3-透明工 作面与开采规划40S10%5%学习目标3:掌握常用矿井提升机的组成、1：作 原理和控制过程;掌握矿用电机车常用电控系统的 ill成、应理以及检修方法，掌握液压支架的1：作 原理.控制系统组成及其控制原理。了解液 压支架控制的改避方案.提升绞车的继电器控制液压支架的组成及工作 原理，液压支架的自动控 制原理及实现，液压支架 的自动控制原理及实现5%权重50%20%5%25%100%本门课程的所有环节均要求学生参与并签到，不得缺勤；结课考试成绩不满 卷面成绩60%,课程考核不合格。六、推荐教材与主要参考书1.推荐教材1王娟/温玉春，煤矿机电设备电气控制，化学工业，2014-09-01
