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机电控制工程基础课程教学设计方案

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文档编号：40495897

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1、浙江广播电视大学“开放教育开放教育” 机械设计制造及其自动化专业（本科）机械设计制造及其自动化专业（本科）机电控制工程基础机电控制工程基础课程教学设计方案课程教学设计方案一课程概况：一课程概况：机电控制工程基础是以控制理论为基础，密切结合工程实际的一门专业基础课，是机械设计制造及其自动化专业必修课程。本课程主要内容包含相关的数学基础；数学模型的建立；时域分析；频域分析；综合校正；采样系统的基本理论及基本分析计算方法。本课程的任务是使学生掌握控制工程基本理论的基本知识以及系统数学模型的建立、动、静特性的分析计算方法，具有初步分析设计系统的能力。课内总学时为 90 学时，一学期授完。二课程教材：二课程教材：机电控制工程基础，作者：刘恒玉中央电大出版社(2001 年 12月发行)三其它媒体：三其它媒体：音像教材名称：机电控制工程基础（17 讲）编制方案：每讲 50（252）分钟，按每 25 分钟一个标准本制作(见表 1)。表 1录像教材编制一览表序号名称教学内容（知识点）表现手段时间控制系统的基本概念*开环控制、闭环控制*控制系统的组成的和基本环节对控制系统基本要求课程的基本任务、特点、

2、及学习方法人像、字幕、图形2522复数、复变函数复数、复数表示方法*复变函数人像、字幕、图形2523留数罗兰级数*留数定理、计算方法人像、字幕、图形2524拉氏变换*定义、常用函数拉氏变换*变换法则人像、字幕、图形2525拉氏反变换*部分分式法留数法人像、字幕、图形256系统微分方程的建立建立步骤，直流电机转速控制系统人像、字幕、图形2527传递函数*定义、传递函数性质典型环节的传递函数人像、字幕、图形2528系统动态结构图*结构图绘制等效变换原则人像、字幕、图形259二阶系统的瞬态影响标准式；过阻尼，*欠阻尼临界阻尼，无阻尼；*暂态性能指标人像、字幕、图形25210稳态误差误差定义、误差传递函数*系统类型*静态误差系数人像、字幕、图形25211频率特性*频率特性，频率特性表示方法典型环节频率特性人像、字幕、图形25212用频率方法分析控制系统的稳定性奈氏稳定判据正、负穿越人像、字幕、图形25213开环频率特性曲线绘制奈氏曲线*波德图人像、字幕、图形2514瞬态特性和开环频率特性关系-2/-1/-2,-2/-1/-3 特性*（c）与关系，（c）与关系人像、字幕、图形25215采样控

3、制系统概述*采样过程,采样定理,*信号恢复人像、字幕、图形25216Z 变换定义*变换方法*性质人像、字幕、图形25217Z 反变换长除法,*部分式法,留数法人像、字幕、图形2518脉冲传递函数脉冲传递函数,*开环脉冲传递函数*闭环脉冲传递函数人像、字幕、图形25219稳定性分析稳定性,*Z 平面内稳定条件,劳斯判据人像、字幕、图形252注：* 重点内容；难点内容IP 课件以录像教材内容为框架做进一步扩展、细化。直播课堂对教学重点、难点，对教学过程中反映的共性问题和有代表性的问题进行辅导，并对复习辅导和有关考试题目类型进行说明。实验教学1. 频率特性（加深对频率特性的理解）2. 仿真二阶系统过渡过程（加深阻尼比和自然振荡频率变化对系统特性影响的理解）3. 脉冲二阶系统过渡过程（加深对采样系统特性理解）4. 信号采样、复现（加深理解采样定理）注：1、2 必作；3、4 任选一个。四教学特点（有关指导思想）：四教学特点（有关指导思想）：（1）理论推导与应用分析相结合；（2）强调各种分析方法的基本出发点和物理概念。五教学要求：五教学要求：（见教学大纲和教材中的有关部分说明）六建议教学进度：六

4、建议教学进度：课内学时 90（5 学分），实验 6 学时讲授内容：(一 )控制系统的基本概念（2 学时）1开环控制系统与闭环控制系统2自动控制系统的类型3控制系统的组成与对控制系统的基本要求4本课程的基本任务及特点、学习方法(二 ) 机电控制工程数学基础（12 学时）1复变量及复变函数2留数定理3拉氏变换的定义及常用函数的拉氏变换4拉氏变换的法则5拉氏反变换(三) 控制系统的数学模型（12 学时）1系统微分方程的建立2传递函数3系统动态结构图4结构图等效变换和系统传递函数(四 ) 控制系统时域分析（14 学时）1典型输入信号和时域性能指标2一阶系统瞬态响应3二阶系统的瞬态响应4高阶系统的瞬态响应5代数稳定判据6稳态误差7反馈系统的控制规律(五) 控制系统的频域分析（18 学时）1频率特性的基本概念2频率特性的表示方法3典型环节的频率特性4系统开环频率特性图的绘制 5用频率法分析控制系统的稳定性6系统瞬态特性和开环频率特性的关系7闭环频率特性8系统瞬态特性和闭环频率特性的关系(六) 用频率法综合控制系统（8 学时）1一般概念2串联引前校正3串联迟后校正4串联迟后一引前校正5反

5、馈校正(七) 线性离散系统分析与综合（18 学时）1概述2采样过程3信号恢复4Z 变换5Z 反变换6采样系统的数学模型7采样系统的稳定性分析8采样系统的稳态误差9数字控制系统概述实验内容（6 学时）1.频率特性（加深对频率特性的理解）2.仿真二阶系统过渡过程（加深阻尼比和自然振荡频率变化对系统特性影响的理解）3.脉冲二阶系统过渡过程（加深对采样系统特性理解）4.信号采样、复现（加深理解采样定理）注：1、2 必作；3、4 任选一个。七教学辅导：七教学辅导：1 直播课堂直播课堂主讲：哈尔滨工程大学刘恒玉副教授主持教师：田虓内容：a 课程辅导，实验指导b 复习指导2.VBI 播出播出 3 月上旬：课程介绍、教学进度、教材说明3 月上旬：第一、二章重点、难点辅导4 月上旬：第三、四章重点、难点辅导5 月上旬：第五、六、七章重点、难点辅导5 月下旬：考核说明6 月上旬：实验总结、期末复习3.网上教学信息网上教学信息与 VBI 内容一致主讲教师: 刘恒玉副教授主持教师: 田虓八教学反馈：八教学反馈：通过电子邮件方式或电话Email: 电话： 010-66412233-0910省电大责任教师：王泰健Email: wtjzjtvu.edu.vn电话： 0571-88078549-8617（本学期周三上午、周五下午）

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