專業(yè)認(rèn)證大綱參考模板【機(jī)械控制工程基礎(chǔ)】

.wd?機(jī)械控制工程根基?教學(xué)大綱課程名稱：機(jī)械控制工程根基英文名稱：Mechanical control Engineering 課程編號：0811000215課程性質(zhì)：必修學(xué)分/學(xué)時(shí)：2.5/40。其中，講授 34學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn) 6學(xué)時(shí)，上機(jī) 0學(xué)時(shí)，實(shí)訓(xùn) 0學(xué)時(shí)。課程負(fù)責(zé)人：唐宏賓先修課程：高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、電工與電子技術(shù)、理論力學(xué)一、課程目標(biāo)機(jī)械控制工程根基主要介紹經(jīng)典控制理論的 基本概念、 基本原理、 基本分析方法、工程設(shè)計(jì)方法及控制理論在機(jī)械工程中的應(yīng)用。本課程不僅為學(xué)生學(xué)習(xí)有關(guān)專業(yè)課程提供必要的根基理論知識，也為從事相關(guān)專業(yè)技術(shù)工作、科學(xué)研究工作及管理工作提供重要的理論根基。通過本課程的學(xué)習(xí)，到達(dá)以下教學(xué)目標(biāo)：1.工程知識1.1 掌握必要的機(jī)械控制工程理論知識。1.2 能夠應(yīng)用械控制工程理論知識解決復(fù)雜工程技術(shù)問題。2.問題分析 2.1 能夠理解并恰當(dāng)表述機(jī)械控制工程實(shí)際問題。2.2能夠找到適宜的解決機(jī)械控制工程實(shí)際問題的程序與方法。2.3 在一定的限制條件下能夠合理解決機(jī)械控制工程實(shí)際問題。3.設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案能夠運(yùn)用機(jī)械控制工程理論知識進(jìn)展產(chǎn)品規(guī)劃與設(shè)計(jì)并表達(dá)創(chuàng)新意識。4.研究能夠采用機(jī)械控制工程理論知識進(jìn)展研究并合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。5.使用現(xiàn)代工具能夠有效使用MATLAB軟件對機(jī)械控制工程實(shí)際問題進(jìn)展模擬、分析與預(yù)測。二、課程內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配如表1所示。三、教學(xué)方法 課程教學(xué)以課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課外作業(yè)、綜合討論、網(wǎng)絡(luò)課程等共同實(shí)施。本課程將以“機(jī)械控制系統(tǒng)建模及性能分析為主線，主要介紹機(jī)械控制系統(tǒng)建模及性能分析的相關(guān)知識，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用機(jī)械控制工程理論知識并使用現(xiàn)代工具軟件分析、研究、解決復(fù)雜工程問題的能力。表1 ?機(jī)械控制工程根基?課程內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配知識單元知識點(diǎn)理論學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)序號描述序號描述1緒論1自動(dòng)控制的 基本概念2012控制系統(tǒng)的工作原理和 基本組成3控制系統(tǒng)的性能要求4控制理論的分類2控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型1數(shù)學(xué)模型的概念及建設(shè)控制系統(tǒng)微分方程的 基本方法821、2、4、52拉普拉斯變換、反變換及定理3傳遞函數(shù)的概念及求取方法4典型環(huán)節(jié)及其傳遞函數(shù)5控制系統(tǒng)方塊圖的繪制方法及其等效變換6梅遜公式求取傳遞函數(shù)的方法7實(shí)驗(yàn)1：控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型3控制系統(tǒng)的時(shí)域分析1一階系統(tǒng)時(shí)域分析511、2、4、52二階系統(tǒng)時(shí)域分析3時(shí)域性能指標(biāo)及求取4實(shí)驗(yàn)2：控制系統(tǒng)的時(shí)域響應(yīng)分析4控制系統(tǒng)的頻率特性分析1頻率特性的概念和物理意義711、2、4、52頻率特性的求取方法3典型環(huán)節(jié)的頻率特性圖4系統(tǒng)開環(huán)奈氏圖的畫法5系統(tǒng)開環(huán)波德圖的畫法6實(shí)驗(yàn)3：控制系統(tǒng)的頻率特性分析5控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析1控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念和物理意義701、2、42控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的充要條件3勞斯穩(wěn)定判據(jù)4奈氏穩(wěn)定判據(jù)5波德穩(wěn)定判據(jù)6穩(wěn)定性裕量6控制系統(tǒng)的誤差分析1控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的概念201、2、42穩(wěn)態(tài)誤差的求取方法3減小系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的方法7控制系統(tǒng)的校正設(shè)計(jì)1時(shí)域性能指標(biāo)與頻域性能指標(biāo)的關(guān)系322、3、4、52校正的概念及常用校正方式的構(gòu)造和特點(diǎn)3PID控制4校正設(shè)計(jì)的頻率響應(yīng)分析法5實(shí)驗(yàn)4：控制系統(tǒng)的校正設(shè)計(jì)11總計(jì)346本課程采用國家“十二五規(guī)劃教材，結(jié)合學(xué)生個(gè)性特點(diǎn)，因材施教。本課程的課堂教學(xué)將充分利用數(shù)字化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)制作豐富多彩的教學(xué)課件和輔導(dǎo)材料，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性，提高教學(xué)效率。本課程課堂教學(xué)流程如圖1所示。圖1 機(jī)械控制工程根基課堂教學(xué)流程本課程安排5次課外作業(yè)：1.控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型2.控制系統(tǒng)的時(shí)域分析3.控制系統(tǒng)的頻率特性分析4.控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析5.控制系統(tǒng)的誤差分析四、考核內(nèi)容及考核方式1.考核內(nèi)容(1)機(jī)械控制工程理論 基本概念的理解和掌握。如反響、快速性、穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性、傳遞函數(shù)、頻率特性、校正設(shè)計(jì)等。(2)控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型微分方程、傳遞函數(shù)、頻率特性的建設(shè)方法。(3)求取復(fù)雜控制系統(tǒng)方塊圖傳遞函數(shù)的方法。(4)控制系統(tǒng)的時(shí)域分析方法及時(shí)域性能指標(biāo)的求取。(5)控制系統(tǒng)的頻域分析方法及開環(huán)奈氏圖、波德圖的畫法。(6)應(yīng)用勞斯判據(jù)、奈氏判據(jù)、波德判據(jù)判斷控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。(7)控制系統(tǒng)穩(wěn)誤差的計(jì)算。(8)常用的校正設(shè)計(jì)方法。2.考核方式期末考試+平時(shí)成績+實(shí)驗(yàn)成績。其中：期末考試占總成績80%，采用閉卷考試；平時(shí)成績占總成績10%，根據(jù)出勤、作業(yè)、質(zhì)疑、課堂討論等情況評定；實(shí)驗(yàn)成績占總成績10%，根據(jù)實(shí)驗(yàn)態(tài)度、實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)技能、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等進(jìn)展評定。五、教材與主要參考書1.推薦教材1 王顯正控制理論根基(第二版) M北京：科學(xué)出版社，20082 韓柳機(jī)械控制工程根基實(shí)驗(yàn)教程M北京：國防工業(yè)出版社，20102.主要參考書1 楊叔子機(jī)械工程控制根基M華中科技大學(xué)出版社，20072 王益群. 控制工程根基M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20083 王仲民機(jī)械工程控制根基M北京：國防工業(yè)出版社，2010六、 附?課程教學(xué)目標(biāo)畢業(yè)要求關(guān)系表?如表2所示。表2 ?機(jī)械控制工程根基?課程教學(xué)目標(biāo)畢業(yè)要求關(guān)系表序號畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)機(jī)械控制工程根基1工程知識：能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程根基和專業(yè)知識用于解決復(fù)雜工程問題1.1 掌握必要的數(shù)學(xué)與自然科學(xué)知識1.2掌握必要的工程根基與專業(yè)知識H1.3 能夠應(yīng)用上述知識去解決機(jī)械工程復(fù)雜工程技術(shù)問題M2問題分析：能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的 基本原理，識別、表達(dá)、并通過文獻(xiàn)研究分析復(fù)雜工程問題，以獲得有效結(jié)論2.1能夠理解并恰當(dāng)表述工程實(shí)際問題H2.2能夠找到適宜的解決問題的程序與方法M2.3在一定的限制條件下能夠合理解決問題L3設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案：能夠設(shè)計(jì)針對復(fù)雜工程問題的解決方案，設(shè)計(jì)滿足特定需求的系統(tǒng)、單元部件或工藝流程，并能夠在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中表達(dá)創(chuàng)新意識，考慮社會、安康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素3.1 能夠運(yùn)用機(jī)械制造等 基本原理進(jìn)展工藝規(guī)程設(shè)計(jì)并表達(dá)創(chuàng)新意識3.2 能夠運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)等 基本理論與方法進(jìn)展產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)并表達(dá)創(chuàng)新意識3.3 能夠運(yùn)用液壓、自動(dòng)控制等理論進(jìn)展產(chǎn)品規(guī)劃與設(shè)計(jì)并表達(dá)創(chuàng)新意識H3.4 能在設(shè)計(jì)中考慮社會、安康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素的影響4研究：能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對復(fù)雜工程問題進(jìn)展研究，包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論4.1能夠合理采用科學(xué)方法進(jìn)展研究并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案M4.2具備采集有效數(shù)據(jù)的能力5使用現(xiàn)代工具：能夠針對復(fù)雜工程問題，開發(fā)、選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具，包括對復(fù)雜工程問題的預(yù)測與模擬，并能夠理解其局限性5.1在工程技術(shù)問題中，能夠有效地運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息資源及工程工具H5.2在解決工程實(shí)際問題中，能夠選擇適宜的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具5.3能夠正確運(yùn)用工具與資源對機(jī)械工程復(fù)雜技術(shù)工程問題進(jìn)展預(yù)測與模擬M6工程與社會：能夠基于工程相關(guān)背景知識進(jìn)展合理分析，評價(jià)專業(yè)工程實(shí)踐和復(fù)雜工程問題解決方案對社會、安康、安全、法律以及文化的影響，并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任6.1熟悉本專業(yè)相關(guān)的法律法規(guī)與安全管理技術(shù)6.2能夠?qū)C(jī)械工程實(shí)踐與復(fù)雜工程技術(shù)問題解決方案的影響進(jìn)展多維評價(jià)7環(huán)境和可持續(xù)開展：能夠理解和評價(jià)針對復(fù)雜工程問題的專業(yè)工程實(shí)踐對環(huán)境、社會可持續(xù)開展的影響7.1熟悉本專業(yè)相關(guān)的環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)開展的方針政策7.2能從可持續(xù)開展的角度對機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)展評價(jià)8職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：具有人文社會科學(xué)素養(yǎng)、社會責(zé)任感，能夠在工程實(shí)踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和標(biāo)準(zhǔn)，履行責(zé)任8.1了解人文社會科學(xué) 基本知識，具備一定的工程美學(xué)素養(yǎng)8.2了解職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，具備正確的社會責(zé)任感與工程職業(yè)倫理價(jià)值觀9個(gè)人和團(tuán)隊(duì)：能夠在多學(xué)科背景下的團(tuán)隊(duì)中承擔(dān)個(gè)體、團(tuán)隊(duì)成員以及負(fù)責(zé)人的角色9.1 能夠在團(tuán)隊(duì)中正確發(fā)揮個(gè)人作用9.2能夠與團(tuán)隊(duì)成員保持協(xié)調(diào)與合作10溝通：能夠就復(fù)雜工程問題與業(yè)界同行及社會公眾進(jìn)展有效溝通和交流，包括撰寫報(bào)告和設(shè)計(jì)文稿、陳述發(fā)言、清晰表達(dá)或回應(yīng)指令。并具備一定的國際視野，能夠在跨文化背景下進(jìn)展溝通和交流10.1具有較強(qiáng)的口頭表達(dá)與溝通交流能力10.2能撰寫應(yīng)用文和科技論文10.3了解國外歷史文化，具備一定的跨文化交流能力11工程管理：理解并掌握工程管理原理與經(jīng)濟(jì)決策方法，并能在多學(xué)科環(huán)境中應(yīng)用11.1在處理工程問題中能運(yùn)用正確的經(jīng)濟(jì)與管理思維11.2對工程問題能夠進(jìn)展經(jīng)濟(jì)分析，并做出合理的決策12終身學(xué)習(xí)：具有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識，有不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)開展的能力12.1具有自覺搜集閱讀與整理資料的能力12.2了解本專業(yè)開展前沿12.3具有終身學(xué)習(xí)的意識與能力注：表中“H高、M中、L弱表示課程與各項(xiàng)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)度。您好，歡迎您閱讀我的文章，本W(wǎng)ORD文檔可編輯修改，也可以直接打印。閱讀過后，希望您提出保貴的意見或建議。閱讀和學(xué)習(xí)是一種非常好的習(xí)慣，堅(jiān)持下去，讓我們共同進(jìn)步。您好，歡迎您閱讀我的文章，本W(wǎng)ORD文檔可編輯修改，也可以直接打印。閱讀過后，希望您提出保貴的意見或建議。閱讀和學(xué)習(xí)是一種非常好的習(xí)慣，堅(jiān)持下去，讓我們共同進(jìn)步。