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自动化2013-专业介绍
作者:孙畅  发布时间:2015-01-10

    《自动控制理论》专业课程介绍



    一、本课程的性质、目的与任务

    经过《高等数学》、《复变函数与积分变换》、《电路原理》等基础课程的学习长廊,自动控制理论()才真正是使学生步入自动化绚丽殿堂的第一个梯阶。从学科知识角度来说,在这一教学阶段,应该使学生了解和掌握自动控制的基础理论并获得自动控制系统分析与设计的基本技能训练。值得注意的是这一阶段始终都伴随着一个潜台词---“科学的方法论,系统性能指标的此消彼长、互相制约,再直接不过地体现出事物相辅相成以及相互制约这一纯正的辩证思想;此外,自动控制系统中的部件原理所属学科错综纷纭,但它们却有着共同的数学模型,即在自动控制学科领域获得了统一。因而学生们会看到,从某种意义上讲,自动控制是不同学科的交汇。这些自然都会启迪教育者和受教育者不仅要有全局观点,而且要树立博大的学科胸怀。这不能不说本课程的学习对学生正确世界观的形成以及思想素质的培养上都有着积极的潜移默化的作用。

    要求学生有良好的数学功底以及其它相关课程的基础理论。在本课程的学习中,要求学生开动脑筋,主动思考,认真作业,做好实验,从而为该学科领域其它课程的继续学习打下坚实的基础。本教学大纲适用于自动控制系四年制本科。

    二、课程的教学内容、基本要求和学时分配

    1. 自动控制系统概述(4学时)

    开环控制与闭环控制

    自动控制与自动控制系统

    自动控制理论的发展

    控制系统的性能指标

    2. 控制系统的数学描述方法(8学时)

    控制系统的微分方程及其建立(*)

    非线性微分方程的线性化(*)

    拉氏变换及其应用

    传递函数(**)

    方框图(**)

    信号流图(*)

    3. 控制系统的时域分析(8学时)

    时域分析一般方法

    一阶系统分析(*)

    二阶系统分析(*)

    高阶系统分析

    控制系统的稳定性分析(**)

    控制系统的稳态误差分析(**)

    4. 控制系统的根轨迹分析(6学时)

    根轨迹的基本概念(*)

    绘制根轨迹的基本法则(**)

    控制系统根轨迹的绘制(**)

    控制系统的根轨迹法分析(*)

    5. 控制系统的频域分析(8学时)

    频率特性的基本概念

    典型环节的频率特性(*)

    控制系统开环频率特性绘制(**)

    频域稳定性判据(**)

    频率特性分析

    6. 控制系统的校正方法(6学时)

    概述

    串联校正的频率法及根轨迹法(*)

    并联校正的频率法与根轨迹法(*)

    参考模型法校正(*)

    复合矫正

    7. 非线性系统分析(6学时)

    控制系统的非线性特性

    描述函数法(*)

    相平面分析法(*)

    8. 采样控制系统分析基础(10学时)

    连续时间信号的采样与采样定理(*)

    信号复现与零阶保持器(*)

    采样信号的z变换(*)

    离散系统的数学模型---差分方程和脉冲传递函数(**)

    采样控制系统的方框图变换(*)

    离散系统的时域分析

    三、教材及主要参考书

    出版社 出版日期

    1. 王划一 《自动控制原理》 国防工业出版社 1999.03

    2. 胡寿松 《自动控制原理》 科学技术出版社 2003.12

    3. 孙亮 《自动控制原理》 北京工业大学出版社 1999.09

    四、其它必要说明

    总课时只分配到模块级,模块内部各项内容课时可由教师根据实际情况确定。各知识模块项目中,带(**)是要求学生重点掌握的内容,带(*)项是要求学生一般掌握的内容,不带(*)项是要求学生了解的内容。




    《传感器与检测技术》专业课程介绍


     

     

    一、课程的意义、目的与要求

    随着信息技术的飞速发展,信息的获取、处理和传输已经成为信息领域的关键技术。作为信息技术的三大支柱之一,传感与检测技术已渗透到人类的科学研究、工程实践和日常生活的各个方面,在促进生产发展和科学技术进步的关阔领域内发挥着重要作用。因此,传感与检测技术是测控技术与仪器专业的学生专业必修课程之一。

    本教学大纲适用于测控技术与仪器专业的本科四年制学生。通过本课程的学习,使学生掌握各类传感器的原理、各种参数的检测方法,并能将传感与检测技术和自动化仪表技术有机结合起来,从完整测量系统的角度掌握其基本特性、结构原理、测量数据处理的方法以及功能实现等多方面的知识。

    二、课程内容与学时分配

    传感与检测技术是一门理论性和实践性都很强的综合性课程,它主要讲授现代检测和系统传感、通信和数据处理的基本原理、方法、实现及应用。本课程强调现代检测的三个组成部分,即传感器、通信、信息处理的系统性。课程内容主要由以下知识模块组成:

    1. 传感器与测量系统的基本特性(2学时)

    传感器系统的静态特性(**

    传感器系统的动态特性 **

    传感器的标定

    测量系统的标定

    测量系统的不失真测量 *

    2. 传感器原理 12学时)

    电参数型传感器 **

    电量型传感器(**

    光电式传感器(**

    光纤式传感器 **

    半导体式传感器 **

    数字式传感器 **

    3. 参数检测技术 6学时)

    温度测量(**

    压力测量 **

    流量测量 **

    物位测量 **

    机械量测量 **

    视觉检测技术 *

    4. 模拟调理技术 10学时)

    信号放大电路(**

    信号转换电路(**

    信号处理电路 **

    5. 检测系统的抗干扰技术 2学时)

    干扰的来源及分类(*

    硬件抗干扰技术(**

    软件抗干扰技术

    6.实验(8学时)

    传感器测量特性实验1**

    传感器测量特性实验2 **

    热电偶测温实验 **

    交流电桥测量振动实验 **

    三、教材及主要参考书

    出版社 出版日期

    1 刘红丽 等 《传感与检测技术》     国防工业出版社 2007.06

    2 贾伯年 等 《传感器技术》 东南大学出版社 2000.08

    3 张伦 《传感器与信号调理(第2版)》 清华大学出版社 2003.12

    4 孙传友 《测控电路及装置》 北京航空航天大学出版社 2002.05

    四、其它必要说明

    1.总课时只分配到模块级,模块内部各项内容课时可由教师根据实际情况确定。各知识模块项目中,后面不带(*)项是要求学生了解的内容,带(*)项是要求学生一般掌握的内容,带(**)是要求学生重点掌握的内容。其中各种传感器之间的差别以及部分传感器的信号调理电路为课程的难点。

    2. 各实验的对应内容如下表所示:

    序号

    实验名称

    实验学时

    实验性质

    开课模式

    1

    实验一

    传感器测量特性实验1

    2

    验证

    必做

    2

    实验二

    传感器测量特性实验2

    2

    验证

    必做

    3

    实验三 热电偶测温实验

    2

    验证

    必做

    4

    实验四 交流电桥测量振动实验

    2

    验证

    必做







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