《机械工程控制基础》课程教学大纲-版(可编辑修改word版)
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机械工程控制基础教学大纲
《自动控制原理》教学大纲适应专业：机械设计制造及其自动化(本科)课程性质：专业选修课课程编号：0521005总学时：56总学分：3.5教学对象（本课程适合的专业和年级）：机械设计制造及其自动化专业（本科）2012年级（3+2）学生预备知识：电路、复变函数、高等数学、电机与拖动、数电、数字电子技术基础、模拟电子技术基础教学方式：多媒体课件教学使用教材：《自动控制原理》（非自动化类）孟庆明主编高等教育出版社参考教材：《自动控制原理》（第2版）王划一主编高等教育出版社一、课程性质、目的和任务《自动控制原理》课程是机电一体化、机械设计制造及自动化等专业的专业必修课，在许多工程技术领域中有着广的泛应用。
本课程是机电一体化专业必修的一门重要的专业基础课（主干课程）。
它是自动控制技术的基础理论，是一门理论性较强的工程科学。
课程的主要任务是通过学习，使学生掌握自动控制的基本原理及必要的现代控制理论方面的基础知识，熟练掌握各种分析方法；同时通过实验和仿真，将理论与实践有机地结合起来，培养学生一定的实际动手能力。
它为学习后续专业课如现代控制理论、自动控制系统、计算机控制系统等课程打下坚实的理论基础。
通过课堂教学环节与与实践教学环节相结合，强化学生对基本概念、基本理论、基本方法的理解和掌握：要求学生掌握控制系统的数学模型的建立方法,基本规律和研究方法，了解控制系统的基本校正方案，并掌握对各种控制系统的性能进行分析的基本方法。
同时结合本课程特点，培养学生的学习和创造能力。
二、教学基本要求通过学习本课程，使学生掌握自动控制系统的基本概念、自动控制理论的发展历史，学会建立和简化自动控制系统的数学模型，着重掌握自动控制系统的时域分析法和频率特性分析法，并了解自动控制系统综合与校正的一般方法；在此基础上，利用线性代数及矩阵论的有关知识，对线性控制系统进行分析与研究，讨论状态方程的建立、变换和求解的方法，系统的能控性与能观测性的定义及判别方法，状态反馈和闭环极点配置方法等；要求会分析和计算有关问题，并能独立完成规定的实验。
机械工程控制基础教案
机械工程控制基础教案第一章：机械工程控制基础概述教学目标：1. 了解机械工程控制的基本概念和原理。
2. 掌握机械工程控制系统的分类和特点。
3. 理解机械工程控制系统的应用和发展趋势。
教学内容：1. 机械工程控制系统的定义和作用。
2. 机械工程控制系统的分类：开环控制系统和闭环控制系统。
3. 机械工程控制系统的特点：实时性、稳定性和准确性。
4. 机械工程控制系统的应用领域：机械制造、、自动化生产线等。
5. 机械工程控制系统的未来发展趋势：智能化、网络化和绿色化。
教学方法：1. 讲授法：讲解机械工程控制基础的概念和原理。
2. 案例分析法：分析典型的机械工程控制系统的应用实例。
3. 讨论法：引导学生思考机械工程控制系统的未来发展。
教学资源：1. 教材：机械工程控制基础。
2. 多媒体课件：图片、视频和动画等。
教学评估：1. 课堂问答：检查学生对机械工程控制基础概念的理解。
2. 小组讨论：评估学生对机械工程控制系统应用和发展趋势的理解。
第二章：机械工程控制系统的建模与分析教学目标：1. 学习机械工程控制系统的建模方法。
2. 掌握机械工程控制系统的时域分析和频域分析。
3. 理解机械工程控制系统的稳定性判据。
教学内容：1. 机械工程控制系统的建模方法：机理建模和实验建模。
2. 机械工程控制系统的时域分析：稳态误差、瞬态响应和稳定性。
3. 机械工程控制系统的频域分析：频率响应和波特图。
4. 机械工程控制系统的稳定性判据：奈奎斯特判据、伯德图判据等。
教学方法：1. 讲授法：讲解机械工程控制系统的建模方法和分析方法。
2. 数值分析法：利用数学软件进行机械工程控制系统的建模和分析。
3. 案例研究法：分析具体的机械工程控制系统的建模和分析实例。
教学资源：1. 教材：机械工程控制系统的建模与分析。
2. 数学软件：MATLAB等。
教学评估：1. 课堂问答：检查学生对机械工程控制系统建模和分析方法的理解。
2. 数值作业：评估学生对机械工程控制系统建模和分析的实践能力。
《 机械工程控制基础》教学大纲
《机械工程控制基础》教学大纲Cybernetics Foundation for Mechanical Engineering修订单位：机械工程学院机电工程系适用专业：机械设计制造及其自动化专业执笔人：葛汉林使用年级：06-08级一、课程性质和教学目的课程性质：专业基础课。
教学目的：学习本课程的目的在于使学生能以动力学的观点而不是静态观点去看待一个机械工程系统；从整体的而不是分离的角度，从整个系统中的信息之传递、转换和反馈等角度来分析系统的动态行为；能结合工程实际，应用经典控制论中的基本概念和基本方法来分析、研究和解决其中的问题。
为学习后续专业课程和进一步学习现代控制论打下基础。
二、课程教学内容1．控制理论关于信号传递、加工、反馈的概念，开环控制和闭环控制的概念；工程数学中关于拉普拉斯变换的基本方法及其性质；2．控制系统数学建模的一般步骤，简单机械系统（弹簧-质量-阻尼系统）以及简单电网络（电阻-电容-电感）的数学建模；传递函数的概念及含义，典型环节的传递函数；对控制系统的方框图进行变换；3．控制系统时域分析的方法，重点是一阶和二阶系统的时间响应和时域性能指标；误差概念及误差计算方法；4．频率特性的概念，频率特性的表示方法；典型环节频率特性的Nyquist图；典型环节频率特性的Bode图；频率特性的性能指标；5．稳定性概念；Routh稳定性判别法；Nyquist稳定性判别法；相对稳定性；6．性能指标；校正方式；串联校正；相位朝前校正；相位滞后校正；相位朝前滞后校正；7．系统辨识的基本概念；频率特性的谐波输入测试法；频率特性的参数模型估计。
三、课程教学的教学基本要求1．要求掌握的基本知识拉普拉斯变换的基本方法及其性质，控制系统的数学模型建立、方框图进行变换，时域分析、误差分析、频率特性图示方法、稳定性分析。
2．要求掌握的基本理论和方法（1）对于建立机电系统的数学模型，有关数学工具（如Laplace变换等）的应用，传递函数与方框图的求取、简化与演算等，应有清楚的基本概念并能熟练掌握；（2）对于典型系统的时域和频域特性，应有清楚的基本概念并能熟练掌握；（3）掌握判别线性系统稳定性的基本概念和常用判据；（4）对于线性系统的性能指标有较全面的认识，了解并掌握系统的综合与校正的常用方法；（5）对系统辩识问题应建立基本概念。
机械控制工程理论基础课程教学大纲
“机械控制工程理论基础”课程教学大纲英文名称：Elements of Mechanical Control Theory课程编号：MACH3435学时：56（理论学时：40 实验学时：16 课外学时：20）学分：3适用对象：机械类、动力类本科生先修课程：高等数学，理论力学，电工电子技术使用教材及参考书：[1] 董霞、陈康宁、李天石.机械控制理论基础.西安交通大学出版社,2005.ISBN 7-5605-2041-3.[2] 董景新等.控制工程基础（第二版）.清华大学出版社，2003.ISBN: 9787302063872[3] [美] Katsuhiko Ogata著，卢伯英、于海勋译．现代控制工程（第三版）．电子工业出版社，2000.ISBN 7-5053-5395-0/TN.1247.一、课程性质和目的性质：专业基础目的：1．培养学生从动态和系统的角度建立机械系统数学模型的能力；2．培养学生对机械控制系统进行动态分析的能力；3．培养学生对机械控制系统的设计能力和综合能力；4．培养学生使用计算机仿真能力；5．培养学生系统分析能力和综合能力。
二、课程内容简介机械控制理论是研究“控制论”在“机械工程”中应用的科学，本课程主要介绍机械控制工程的基本概念、机电系统数学模型的建立、机电控制系统的时域分析和频域分析、机电控制系统的稳定性分析和机电控制系统的设计和校正。
通过课程教学和实验，培养学生对机电控制系统进行动态分析的能力和综合能力。
三、教学基本要求1．了解机电系统的数学模型并掌握基本的建模方法；2．掌握机电控制系统时域分析方法；3. 掌握机电控制系统的频域分析方法；4. 掌握机电控制系统稳定性分析方法；5. 初步掌握机械控制系统设计和校正方法。
四、教学内容及安排第一章：绪论1．理解“机械工程控制”的基本含义，本课程的特点，以及学习本课程的目的与任务；2．初步建立系统、反馈、控制、闭环系统等的基本概念。
《机械工程控制基础》教学大纲30学时
机械控制工程基础（Basis of Mechanical Control Engineering）课程性质：学科大类专业基础适用专业：数控技术学时分配：课程总学时：46学时先行、后续课程情况：先行课：高等数学、电路分析、电子技术基础；后续课：计算机控制技术等教材：《机械控制工程基础》董玉红，徐莉萍主编，北京：机械工业出版社。
2008.06参考书目：《自动控制理论》刘祖润机械工业出版社 2003 年《自动控制理论》邹伯敏机械工业出版社 2002 年《自动控制理论》夏德钤机械工业出版社 2000 年《自动控制理论》孙炳达机械工业出版社 2005 年《机械工程控制基础》杨叔子，杨克冲编. 华中科技大学出版社，2005一、课程的目的与任务该课程是研究控制论在机械工程中的应用的一门学科，是数控技术专业的专业课之一。
通过本课程的学习，使学生能够正确理解和运用本课程的基本概念和理论，掌握自动控制的基本理论和基本技能以及一套较完整的分析，设计控制系统的方法，为其它专业基础课及专业课的学习打下必要的基础。
同时，也为以后从事机械工程的实际工作和科研奠定一定的理论基础。
二、课程的基本要求通过本课程学习，应达到以下基本要求：（1）了解控制系统数学模型的建立及相关工程数学基础知识。
（2）掌握控制系统的时域和频域特性分析方法（3）理解判别线性系统稳定性的基本概念，掌握线性系统稳定性的判据。
（4）了解系统的综合方法。
（5）能对控制系统进行校正。
三、课程教学内容理论教学内容第1章绪论1．该章的基本要求与基本知识点：基本要求: 了解各种典型机械工程控制系统的工作原理及控制理论的发展过程。
熟悉对控制性能的基本要求。
掌握自动控制系统的一般概念。
了解机械控制工程理论的由来和发展，了解其在机械制造领域中的作用。
熟悉有关“反馈与反馈控制”的基本概念。
学习分析具体控制系统的组成环节，知道系统的被控对象、被控量、扰动量、控制量等，会画工作原理方框图。
(完整word版)《机械工程控制基础》教案
《机械工程控制基础》教案学时分配总学时：32学时授课学时：28学时实验：4学时。
基础课程先修课:大学物理、理论力学、工程数学、电工学、高等数学、机械原理。
课程性质《机械工程控制基础》是高等工业院校机械类专业普遍开设的一门重要的技术基础课，在整个教学计划中，以主干课程的角色,起着承上启下的作用，具有十分重要的地位。
本课程是一门专业基础理论课程，详述了研究对象的建模方法、系统响应分析方法,系统介绍了单输入单输出线性定常系统的时域性能分析、频域性能分析、系统的稳定性分析方法，介绍系统性能校正方法，为《机电一体化系统设计》、《机电传动控制》、《计算机控制技术》等机械电子工程专业的后续课程打下基础。
课程的主要任务通过本课程的学习，使学生掌握经典控制理论的基本概念和基础知识，掌握机械工程中的研究对象的建模方法；掌握一阶、二阶系统的时域性能分析和频域性能分析方法;能熟练地根据Nyquist图、Bode图判断系统的稳定性；掌握系统性能校正方法；使学生能分析系统的性能,能改进或设计简单的控制系统。
第一次课第1章绪论1.1机械控制基础的研究对象、课程的基本任务、控制系统的基本要求一、机械控制基础的研究对象 : 系统、输入、输出1、自动控制系统基本组成系统输出指控制系统所要控制的物理量，表征对象或过程的状态的特性。
2、典型闭环控制系统的框图的构成输入信号输出量给定值偏差控制器执行机构被控对象-测量变送器给定环节：给出与系统输出量希望值相对应的系统输入量。
测量环节：测量系统输出量的实际值，并把输出量的量纲转化成与输入量相同。
比较环节：比较系统的输入量和主反馈信号，并给出两者之间的偏差。
放大环节：对微弱的偏差信号进行放大和变换，使之具有足够的幅值和功率，以适应执行元件动作的要求。
执行环节：根据放大后的偏差信号产生控制、动作，操作系统的输出量，使之按照输入量的变化规律而变化。
二、课程的基本任务研究系统、输入、输出之间的动态关系三、控制系统的基本要求：稳、快、准1.2 控制理论的研究内容、发展、应用、学习方法。
机械工程控制基础 教学大纲
机械工程控制基础一、课程说明课程编号：080802Z10课程名称：机械工程控制基础/Fundamentals of Mechanical Control Engineering课程类别：专业教育学时/学分：40/2.5先修课程：高等数学、大学物理、电工技术适用专业：机械设计制造及其自动化、车辆工程、微电子等教材、教学参考书：（1）杨叔子等，机械工程控制基础（第六版），武汉：华中科技大学出版社，2013年；（2）钱学森，宋键，工程控制论（修订本）:上册，北京：科学出版社，1980年；（3）NORMAN S N. Control System Engineering. Fourth Edition. John Wiley & Sons, Inc. ,2004;（4）RICHARD C D. ROBERT H B. Modern Control System, Eleventh Edtion. Pearson Prentice Hall, 2008.二、课程设置的目的意义本课程以数学、物理及有关科学为其理论基础，以机械工程中有关系统动力学为其抽象、概括与研究的对象，运用信息的传输、处理与反馈控制这一系统的观点与思维方法，分析系统的动力学及控制的演化过程。
课程的主要内容为机械设计制造及其自动化专业本科生在机电系统的控制方面打下理论基础，是进一步学习相关信息类与控制类课程的起点。
三、课程的基本要求通过本课程的学习，学生应达到以下基本要求1. 掌握描述典型机电系统动力学过程的数学模型建立方法；学会数学模型的微分方程、传递函数等的表达方法。
2. 掌握低阶机电系统动态过程的时间响应分析方法；掌握描述系统动态性能的时域指标的分析与计算。
3. 掌握机电系统的频率特性的基本概念、物理意义及表达方法；掌握描述系统动态性能的频域指标的概念以及分析与计算。
4. 掌握机电系统的稳定性的分析方法，学会判断系统的相对稳态性，学会计算系统的稳态误差。
机械控制工程基础教学大纲
机械控制工程基础教学大纲机械控制工程基础教学大纲机械控制工程是现代工程领域中的重要学科之一，它涉及到机械系统的设计、控制和优化。
为了帮助学生全面掌握机械控制工程的基础知识和技能，制定一份科学合理的教学大纲至关重要。
本文将探讨机械控制工程基础教学大纲的内容和结构。
一、课程目标机械控制工程基础课程的目标是培养学生对机械系统的控制原理和方法有基本的了解和掌握，能够应用所学知识解决实际问题。
通过该课程的学习，学生应具备以下能力：1. 理解机械系统的基本结构和工作原理；2. 掌握机械控制系统的建模和仿真方法；3. 熟悉常见的控制器设计方法；4. 能够应用所学知识进行机械系统的控制和优化。
二、课程内容1. 机械系统基础知识介绍机械系统的组成部分和基本工作原理，包括机械元件、传动系统、传感器等。
2. 信号与系统讲解信号的基本概念和特性，介绍系统的数学建模和分析方法，为后续的控制系统设计打下基础。
3. 控制系统基础主要介绍控制系统的基本概念和分类，包括开环控制和闭环控制，以及控制系统的性能指标和稳定性分析方法。
4. 传感器与执行器详细介绍常见的传感器和执行器的原理和应用，包括光电传感器、压力传感器、电机等。
5. 控制器设计介绍常见的控制器设计方法，包括比例积分控制器、PID控制器等，以及控制器参数调整和优化方法。
6. 系统建模与仿真讲解机械系统的建模方法，包括基于物理原理的建模和基于数据的建模，以及仿真工具的使用。
7. 控制系统实验进行基于实际机械系统的控制系统实验，培养学生的动手能力和实际应用能力。
三、教学方法1. 理论授课通过课堂讲解和案例分析，向学生传授机械控制工程的基础理论知识。
2. 实践操作安排实验课程，让学生亲自操作实际的机械系统，加深对所学知识的理解和应用能力。
3. 课程设计布置课程设计任务，要求学生独立完成机械控制系统的设计和优化，培养学生的综合能力。
四、评估方式1. 平时成绩包括课堂表现、作业完成情况和实验报告等。
《机械工程控制基础》课程教学大纲
《机械工程控制基础》课程教学大纲机械工程控制基础课程教学大纲一.本课程性质.地位和任务性质机械工程控制基础是机电一体化专业本科段计划规定必考的一门专业基础课。
其目的在于使考生能以动态的观点而不是静态的观点去看待一个机械工程系统。
地位和任务其从信息的传递.转换和反馈角度来分析系统的动态行为；为采用控制的观点和思想方法解决生产过程中存在的问题以及为了使系统按预定的规律运动，达到预定的技术指标，实现最佳控制打下基础；也为后续课程以及从事机电一体化系统设计打下理论基础。
二.课程教学的基本要求1.深刻理解并熟练掌握采用集中参数法建立机.电系统的数学模型；拉普拉斯变换在工程中的应用；传递函数与方块图的求得.简化和演算等。
2.深刻理解闻熟练掌握典型系统（特别是一阶系统）的时域和频域特性。
3.掌握判别线性系统稳定性的基本概念和常用判据的基本方法，并能判别系统的稳定性。
4.了解系统识别的基本原理及相应的方法。
5.掌握线性系统性能指标以及相应的系统综合校正的方法。
三.本课程与其他课程的关系学习本课程之前考生应具有一定的数学.力学和电工学基础，同时应具有一定的机械工程基础知识，以便使考生顺利掌握机械工程教学模型的建立以信相应的运算。
四.教学实数分配表适用专业章节序号章节名称课堂讲授其它（练习）小计机电一体化专业一绪论122 二拉普拉斯变换的数学方法6 三系统的数学模型6 四系统的瞬态响应与误差分析6 五系统的频率特性6 六系统的稳定性5 七机械工程控制系统的校正与设计4 合计342256五.大纲内容第1章绪论一.教学目的通过本章学习了解机械控制工程的基本概念，它的研究对象及任务。
了解系统的信息传递.反馈和反馈控制的概念及控制系统的分类。
本章中介绍的一些技术上的名词术语.定义等以后章节会经常用到需要熟记。
二. 教学内容1.机械工程控制的基本含义2. 机械工程系统中信息传递.反馈以信反馈控制的概念3. 本课程特点及内容简介三.教学重点1.机械工程控制的基本含义。
机械工程控制基础教学大纲
机械工程控制基础教学大纲机械工程控制基础教学大纲机械工程是一门应用科学，它涉及到机械设计、制造和控制等多个领域。
在机械工程中，控制是一个非常重要的环节，它涉及到对机械系统的稳定性、性能和效率等方面的控制。
因此，机械工程控制基础教学大纲的制定对于培养学生的控制能力和解决实际问题的能力具有重要意义。
一、教学目标机械工程控制基础教学的目标是培养学生的控制理论和实践能力，使他们能够理解和应用控制系统的基本原理和方法。
具体来说，教学大纲的目标包括：1. 掌握控制系统的基本概念和术语，包括控制对象、控制器、传感器等。
2. 理解控制系统的数学模型和传递函数，能够进行系统的建模和分析。
3. 学习控制系统的稳定性分析方法，包括根轨迹法和频率响应法。
4. 掌握经典控制方法，如比例控制、积分控制和微分控制，以及PID控制器的设计和调节方法。
5. 学习现代控制方法，如状态空间法和模糊控制等，了解其在机械工程中的应用。
6. 进行实践操作，学习控制系统的调试和优化方法。
二、教学内容机械工程控制基础教学的内容应包括以下几个方面：1. 控制系统的基本概念和术语：介绍控制对象、控制器、传感器等的基本概念和作用。
2. 控制系统的数学模型和传递函数：介绍控制系统的数学建模方法，包括微分方程法和传递函数法。
3. 控制系统的稳定性分析方法：介绍控制系统的稳定性概念和判据，包括根轨迹法和频率响应法。
4. 经典控制方法：介绍比例控制、积分控制和微分控制等经典控制方法的原理和应用。
5. PID控制器的设计和调节方法：介绍PID控制器的结构和参数调节方法，包括经验法和优化法。
6. 现代控制方法：介绍状态空间法和模糊控制等现代控制方法的原理和应用。
7. 控制系统的实践操作：进行实验和仿真操作，学习控制系统的调试和优化方法。
三、教学方法机械工程控制基础教学应采用多种教学方法，包括理论讲授、实验操作和案例分析等。
具体来说，可以采用以下几种教学方法：1. 理论讲授：通过教师的讲解和演示，向学生传授控制系统的基本原理和方法。
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《机械工程控制基础》课程教学大纲课程名称：机械工程控制基础英文名称：Control Fundamental of Mechanical Engineering课程编码：51510502学时/学分：36/2课程性质：必修课适用专业：机械类各专业先修课程：高等数学，理论力学，电工与电子技术，复变函数与积分变换（可选）一、课程的目的与任务《机械工程控制基础》是机械设计制造及其自动化专业的机械电子工程及相近专业方向的一门技术基础课。
本课程是在高等数学和工程数学（复变函数与积分变换）的知识基础上，结合力学、电学等相关知识，介绍机械工程类专业的重要理论基础之一——工程控制论。
这门学科既是一门广义的系统动力学，又是一种合乎唯物辩证法的思想论和方法论，对启迪与发展人们的思维与智力有很大的作用。
本课程的基本任务是将自动控制理论应用于机械工程实际，基本要求是在阐明机械工程控制论的基本概念、基本知识与基本方法的基础上，使学生学会建立和变换系统的数学模型，掌握控制系统的时间响应分析和频率特性分析方法，并在此基础上具备讨论控制系统的稳定性，以及系统分析和校正、系统辨识等问题的能力。
使学生以辩证方法冲破形而上学的思想方法，推动这一领域的生产与学科向前发展。
在学习本课程之前，学生应当从先修课程中获得动力学分析、电路分析的能力，了解微分方程求解知识和复变函数的概念，初步掌握积分变换及其逆变换的基本方法。
学习本课程之后，学生还应当注意结合其它机械工程学的知识，将控制理论应用到工程实践中去。
二、教学内容及基本要求第一章绪论教学目的和要求：本章首先阐述了机械工程控制基础这门课程的重要意义，然后介绍控制工程的基本思想、基本概念、控制系统的分类和基本要求，使学生了解机械工程控制论的研究对象与任务和系统、模型等知识，深刻理解反馈和反馈控制，接下来对控制理论的发展进行简单介绍。
教学重点和难点：1．系统及其模型2.反馈和反馈控制3.系统的基本要求教学方法与手段：以课堂讲授为主，注意举例和采用启发式教学，配合适当的课堂练习和课外作业。
1.1控制工程概述1.2系统的分类1.3对控制系统的基本要求1.4控制工程的发展1.5本课程的主要内容和学习方法复习与作业要求：结合学习进度，适当安排思考题，习题量适中或较少为宜。
考核知识点：系统；反馈和反馈控制；系统的分类；对控制系统的基本要求辅助教学活动：无第二章控制系统的数学模型教学目的和要求：了解微分方程的列写方法及相关知识，掌握传递函数的概念和特点，熟悉典型环节的传递函数，熟练掌握传递函数方框图及其简化，理解相似系统。
教学重点和难点：1．传递函数2.传递函数方框图及其简化3.相似系统教学方法与手段：以课堂讲授为主，本章重点部分应详解精讲，尽量采用启发式教学，配合适当的课堂练习和课外作业。
2.1系统的微分方程2.2拉氏变换及拉氏反变换2.3系统的传递函数2.4系统的方框图及其简化2.5相似系统复习与作业要求：结合学习进度，适当安排思考题和练习题，习题量宜适中。
考核知识点：传递函数；典型环节的传递函数；传递函数方框图及其简化；相似原理辅助教学活动：无第三章控制系统的时域分析教学目的和要求：了解时间响应及其组成，深刻理解一阶、二阶系统的时间响应分析，熟练掌握和应用一阶、二阶系统的性能指标计算，了解高阶系统的时间响应分析，了解并基本掌握系统误差分析与计算方法。
教学重点和难点：1．时间响应及其组成2．一阶、二阶系统的时间响应分析3、二阶系统响应的性能指标教学方法与手段：以课堂讲授为主，本章重点部分应详解精讲，注意举例和采用启发式教学，配合适当的课堂练习和课外作业。
3.1时间响应及典型输入信号3.2一阶系统的时域分析3.3二阶系统的时域分析3.4高阶系统的时域分析3.5系统误差分析复习与作业要求：结合学习进度安排练习题，习题量可适当加大。
考核知识点：一阶、二阶系统的单位脉冲、单位阶跃响应；一阶、二阶系统响应的性能指标辅助教学活动：无第四章控制系统的频域分析教学目的和要求：理解频率特性及相关概念，熟练掌握频率特性的图示方法，了解最小相位系统与非最小相位系统的概念，了解频域性能指标。
教学重点和难点：1．频率特性的概念2．频率特性的图示方法教学方法与手段：以课堂讲授为主，本章重点部分应详解精讲，注意举例和采用启发式教学，配合适当的课堂练习和课外作业。
4.1频率特性概述4.2频率特性的极坐标图4.3频率特性的对数坐标图4.4频域性能指标与时域性能指标间的关系复习与作业要求：结合学习进度，适当安排练习题，习题量宜适中。
考核知识点：频率特性的概念；频率特性的求法；典型环节的Nyquist 图；典型环节的Bode 图；绘制系统Bode 图的步骤辅助教学活动：无第五章控制系统的稳定性分析教学目的和要求：掌握稳定性的定义和条件，了解系统稳定性的初步概念和相关提法，熟练掌握和应用Routh 稳定判据，了解Nyquist 稳定判据和Bode 稳定判据，并进而了解系统相对稳定性的概念的求法。
教学重点和难点：1．系统稳定性的初步概念2．Routh 稳定判据3．Nyquist 稳定判据4．系统的相对稳定性教学方法与手段：以课堂讲授为主，注意举例和采用启发式教学，配合适当的课堂练习和课外作业。
5.1稳定性的初步概念5.2稳定性判据5.3系统的相对稳定性复习与作业要求：结合学习进度，适当安排练习题，习题量适中或较少为宜。
考核知识点：稳定的定义和条件；关于稳定性的一些提法；Routh 稳定判据；相对稳定性辅助教学活动：无第六章控制系统的校正教学目的和要求：了解系统的性能指标，系统地了解系统校正的各种方法。
教学重点和难点：1．系统的性能指标2．系统校正的概念和分类教学方法与手段：以课堂讲授为主，注意实例教学，配合适当的课堂练习和课外作业。
6.1系统校正的基本概念6.2系统的串联校正6.3系统的PID 校正6.4系统的并联校正复习与作业要求：结合学习进度，适当安排思考题和练习题，习题量适中或较少为宜。
考核知识点：系统的性能指标；系统校正的概念和分类辅助教学活动：无第七章离散控制系统和现代控制理论简介教学目的和要求：本章分别对离散控制系统和现代控制理论进行了简要介绍。
希望学生能够对离散控制和现代控制理论建立初步的认识，了解离散控制的基本原理和状态空间分析法的基本思想，理解这些理论和方法在计算机控制方面的应用前景，并为以后深入学习现代控制理论奠定基础。
教学重点和难点：1．离散控制系统2．现代控制理论简介教学方法与手段：以简要介绍为主，可少量安排或不安排课堂练习和课外作业。
7.1离散控制系统7.2现代控制理论简介复习与作业要求：可少量安排或不安排课堂练习和课外作业。
考核知识点：离散控制系统的基本概念；现代控制理论的基本概念辅助教学活动：无三、课程教学的特色说明1.本教学大纲定位于普通大学机械类专业学生在本科学习阶段的要求，不求理论全而深，要求学生在理解相关理论的基础上，能较好地分析系统，解决实际问题。
本大纲适用于30～42 学时《机械工程控制基础》课程教学使用。
按照减少学时、降低重心、拓宽面向、精选内容、更新知识的原则，力求做到针对性强，适应性强，讲解清晰。
2.如教学学时不足，第6 章、第7 章以及其它章部分内容可安排学生自学。
3.课内建议安排习题课4～6 学时，建议第2 至5 章各约1 学时，可根据需要适当增加或结合使用。
本课程主要介绍经典控制理论。
在介绍了如何建立系统数学模型的基础上，介绍时域分析方法和频域分析方法，并在此基础上对系统的稳定性和校正等问题进行讨论，如时间宽裕，最后还可简要介绍离散控制系统和现代控制理论。
四、考试大纲1.考试的目的与作用机械工程控制基础是机械设计制造及其自动化专业的一门技术基础课。
学生的考试成绩是对其学习水平评价的重要因素之一。
通过复习考试，可以巩固学生对机械工程控制论的基本概念、基本知识与基本方法的认识和理解。
考察学生对建立和变换系统的数学模型的方法，控制系统的时间响应分析和频率特性分析方法的掌握程度，以及在此基础上具备讨论控制系统的稳定性，以及系统分析和校正、系统辨识等问题的能力。
教师通过考试可以考核学生对所学知识点的掌握程度，找出共性问题；另外，通过考试还可以检查教学效果，为今后进一步提高机械工程控制基础课程的教学质量，促进课程建设提供重要的参考依据。
2.考核内容与考核目标本课程考试内容主要针对机械工程控制论的基本概念、基本知识与基本方法，建立和变换系统的数学模型的方法，对控制系统进行时间响应分析和频率特性分析的方法，以及在此基础上讨论控制系统的稳定性，以及系统分析和校正、系统辨识等问题。
3.主要参考书⑴．机械工程控制基础．田勇，陈大立．电子工业出版社, 2011⑵．机械工程控制基础（第五版）．杨叔子．华中科技大学出版社, 2005.74．课程考试内容与教材的关系课程考试内容与教材基本一致，教材内容较多，部分章节在本考试中不涉及或较少涉及，具体情况参见教学大纲。
5.分章节的考核知识点第一章绪论⑴．识记：系统的分类；对控制系统的基本要求⑵．理解：系统；反馈和反馈控制第二章控制系统的数学模型⑴．识记：典型环节的传递函数⑵．理解：拉氏变换及拉氏反变换；传递函数；相似系统⑶．应用：列写微分方程的一般方法；系统的方框图及其简化第三章控制系统的时域分析⑴．识记：时间响应及其组成；高阶系统的时域分析⑵．理解：一阶、二阶系统的单位脉冲、单位阶跃响应⑶．应用：一阶、二阶系统响应的性能指标第四章控制系统的频域分析⑴．识记：典型环节的Nyquist 图；典型环节的Bode 图；⑵．理解：频率响应与频率特性；频率特性的求法⑶．应用：绘制系统Bode 图的步骤第五章控制系统的稳定性⑴．识记：稳定性的初步概念；相对稳定性⑵．理解：稳定的定义和条件⑶．应用：稳定性判据第六章控制系统的校正⑴．识记：系统的性能指标；系统校正的概念和分类第七章离散控制系统和现代控制理论简介⑴．识记：离散控制系统的基本概念；现代控制理论的基本概念6.题目类型与考核方式题目类型一般可包括：选择题、填空题、判断正误、名词解释、简答题、计算题、作图题、证明题等，也可采用其它题型。
考核方法建议采用闭卷考试，也可采用开卷考试。
7.成绩评定办法一般考试试卷成绩占80%，平时成绩占20%。
平时成绩一般依据课堂出勤、提问、作业及平时表现等进行评定，所占比例也可根据实际情况适当修改。
五、学时分配六、课程主要参考书⑴．机械工程控制基础．田勇，陈大立．电子工业出版社, 2011.4⑵．机械工程控制基础（第五版）．杨叔子．华中科技大学出版社, 2005.7修订人：陈大立审核人：薛东彬批准人：马晓录修订时间：2012 年 12 月审核时间：2012 年 12 月批准时间：2012 年12 月。