西安石油大学教案(章节备课) 学时 章节 第二章控制系统的数学模型 知识点和分 动态微分方程的建立、传递函数的求取、系统的结构图和信号流程图的组成及 方法 等效变换,由梅森增益公式求取系统的等效传递函数 重点教学重点:常用元部件传递函数的求取:系统传递函数的求取 难点教学难点:结构图等效变换:梅森公式的应用。 要求掌握内 能够用理论推导的方法建立电路系统及力学系统的数学模型一一微分方程,会 谷 求取典型元部件的传递函数,会绘制系统的结构图,会对系统的结构图进行等效变 换求取传递函数,会由梅森增益公式求取系统的传递函数。 授思路,采 在第一章学会建立实际系统原理框图的基础上将原理框图中的各部分实际元 用的教学方件用数学公式来描述出来,为进一步的理论进行分析打下基础,要让学生不仅能建 立系统的数学模型,还要理解数学公式与实际系统是密切相关的 法和辅助手课堂教学采用板书的形式进行教学在本章的教学过程中,采用启发式教学法、 段,板书设反馈式教学法等方法提高教学质量。课堂教学以教师授课为主,教学中突出重点难 重点如何点,同时在板书中清晰地表示出来,板书工整、认真、严谨。本章的教学重点:常 用元部件传递函数的求取:系统传递函数的求取;教学难点:结构图等效变换;梅 戾出,难点如森公式的应用。对于难点和重点,采取课堂上精讲,增加例题量并且讲深讲透,引 何解决,师生导学生总结知识点,课下适当增加该部分的作业量。 互动等 在课堂教学中,注意师生互动,采用提问、上讲台做题等方式,对教学效果及 时进行反馈。同时注意启发学生发现问题、提出问题、解决问题的能力。 本章思考题科P692-1、2-2、2-3,2-5,2-6,2-9,2-10,2-1,2-14,2-17(a)(d)(f) 2-18,2-19(b)(c)(f),2-22(a)(b)(e),其他参考书上的课外习题 1.胡寿松主编.自动控制原理第四版,科学出版社,2004年 主要 2.戴忠达主编.自动控制理论基础.清华大学出版社,2001年 3.李友善主编.自动控制原理.国防工业出版社,2000年 参考资料 4.胡寿松主编.自动控制原理习题集.国防工业出版社,2004年 备注
6 西安石油大学教案(章节备课) 学 时： 8 章节 第二章 控制系统的数学模型 知 识 点 和 分 析方法 动态微分方程的建立、传递函数的求取、系统的结构图和信号流程图的组成及 等效变换，由梅森增益公式求取系统的等效传递函数。 重点 难点 教学重点：常用元部件传递函数的求取；系统传递函数的求取； 教学难点：结构图等效变换；梅森公式的应用。 要求掌握内 容 能够用理论推导的方法建立电路系统及力学系统的数学模型――微分方程，会 求取典型元部件的传递函数，会绘制系统的结构图，会对系统的结构图进行等效变 换求取传递函数，会由梅森增益公式求取系统的传递函数。 教授思路，采 用的教学方 法和 辅助手 段，板书设 计，重点如何 突出，难点如 何解决，师生 互动等 在第一章学会建立实际系统原理框图的基础上将原理框图中的各部分实际元 件用数学公式来描述出来，为进一步的理论进行分析打下基础，要让学生不仅能建 立系统的数学模型，还要理解数学公式与实际系统是密切相关的。 课堂教学采用板书的形式进行教学。在本章的教学过程中，采用启发式教学法、 反馈式教学法等方法提高教学质量。课堂教学以教师授课为主，教学中突出重点难 点，同时在板书中清晰地表示出来，板书工整、认真、严谨。本章的教学重点：常 用元部件传递函数的求取；系统传递函数的求取；教学难点：结构图等效变换；梅 森公式的应用。对于难点和重点，采取课堂上精讲，增加例题量并且讲深讲透，引 导学生总结知识点，课下适当增加该部分的作业量。 在课堂教学中，注意师生互动，采用提问、上讲台做题等方式，对教学效果及 时进行反馈。同时注意启发学生发现问题、提出问题、解决问题的能力。 本章思考题和习 题 P69 2-1、2-2、2-3，2-5，2-6，2-9，2-10，2-11，2-14，2-17（a）（d）（f）， 2-18，2-19（b）（c）（f），2-22（a）（b）（e），其他参考书上的课外习题 主要 参考资料 1．胡寿松主编.自动控制原理第四版，科学出版社，2004 年 2．戴忠达主编.自动控制理论基础.清华大学出版社，2001 年 3．李友善主编.自动控制原理.国防工业出版社，2000 年 4．胡寿松主编.自动控制原理习题集.国防工业出版社，2004 年 备注
西安石油大学教案(课时备课) 第2次课 学时2 章节 第一节数学基础及时域数学模型 l、数学基础 1)微分方程及其求解以及解的性质 讲授主要内 2)留数及其定理 3)拉氏变换及其基本定理 2、控制系统的时域数学模型一一动态微分方程的求取 3、非线性微分方程的线性化 重点 重点:微分方程及其求解以及解的性质 难点 难点:拉氏变换及其基本定理 要求掌握知知识点:1、微分方程的求取 识点和分析 2、微分方程的求解及解的性质 3、非线性微分方程的线性化 方法|分析方法:拉氏变换求解微分方程 授思路,采 采用板书的形式进行教学。课堂教学以教师授课为主,教学中突出重点难点, 用的教学方同时在板书中清晰地表示出来,板书工整、认真、严谨。在本节的教学过程中,将 法和辅助手与本课程有关的数学内容加以复习与回顾,课堂上适当举一些例子,使学生明白这 段,板书设些数学知识是如何应用到控制系统的分析中去的。引导学生课下针对个人的情况, t,重点如何对这部分数学内容加以复习,为后面章节的学习扫清障碍。 出,难点如 在课堂教学中,注意师生互动,采用提问等方式,积极调动课堂气氛,鼓励学 解决,师生 生回答问题,这样能够发现学生存在的问题,及时调整讲课节奏。对教学效果及时 互动等 进行反馈。 作业布智建立系统的数学模型,主要有机械系统和电网络系统 P692-1、2-2、2-3,2-5,2-6,其他参考书上的课外习题 主要 1.胡寿松主编.自动控制原理习题集.国防工业出版社,2004年 参考资料2.戴忠达主编自动控制理论基础清华大学出版社,2001年 备注
7 西安石油大学教案(课时备课) 第 2 次课 学时 2 章节 第一节 数学基础及时域数学模型 讲授主要内 容 1、数学基础： 1）微分方程及其求解以及解的性质 2）留数及其定理 3）拉氏变换及其基本定理 2、控制系统的时域数学模型——动态微分方程的求取 3、非线性微分方程的线性化 重点 难点 重点：微分方程及其求解以及解的性质 难点：拉氏变换及其基本定理 要求掌握知 识点和分析 方法 知识点：1、微分方程的求取 2、微分方程的求解及解的性质 3、非线性微分方程的线性化 分析方法：拉氏变换求解微分方程 教授思路，采 用的教学方 法和 辅助手 段，板书设 计，重点如何 突出，难点如 何解决，师生 互动等 采用板书的形式进行教学。课堂教学以教师授课为主，教学中突出重点难点， 同时在板书中清晰地表示出来，板书工整、认真、严谨。在本节的教学过程中，将 与本课程有关的数学内容加以复习与回顾，课堂上适当举一些例子，使学生明白这 些数学知识是如何应用到控制系统的分析中去的。引导学生课下针对个人的情况， 对这部分数学内容加以复习，为后面章节的学习扫清障碍。 在课堂教学中，注意师生互动，采用提问等方式，积极调动课堂气氛，鼓励学 生回答问题，这样能够发现学生存在的问题，及时调整讲课节奏。对教学效果及时 进行反馈。 作业布置 建立系统的数学模型，主要有机械系统和电网络系统 P69 2-1、2-2、2-3，2-5，2-6，其他参考书上的课外习题 主要 参考资料 1．胡寿松主编.自动控制原理习题集.国防工业出版社，2004 年 2．戴忠达主编.自动控制理论基础.清华大学出版社，2001 年 备注
西安石油大学教案(课时备课) 第3次课 学时2 章节 第二节传递函数 讲授主要内 1、传递函数的定义和性质 谷 2、传递函数的零、极点及对系统输出的影响 3、典型环节的传递函数 重点 重点:传递函数的基本概念、典型环节的传递函数 难点 难点:传递函数的求取及概念的应用 要求掌握知 知识点:1、传递函数的基本概念 识点和分析 2、典型环节的传递函数的求取 方法分析方法:以传递函数这一概念为基础的控制系统的分析与设计思路 采用板书的形式进行教学。课堂教学以教师授课为主,教学中突出重点难点, 教授思路,采 同时在板书中清晰地表示出来,板书工整、认真、严谨。在本节的教学过程中,首 用的教学方先要让学生明白建立系统的数学模型是对系统进行分析的前提。传递函数是学生第 法和辅助手一次接触到的新概念,要多举例子使学生明白传递函数与微分方程两种数学模型之 段,板书设间的联系:讲典型环节传递函数时不仅要使学生掌握各典型环节的传递函数,还要 计,重点如何把把各典型环节与实际系统联系起来,这样子学生不会觉得太空泛了。对这一概念 出,难点如 掌握的好坏,将直接影响到后面内容的学习 「解决,师生 在课堂教学中,注意师生互动,采用提问等方式,积极调动课堂气氛,鼓励学 互动等 生回答问题,这样能够发现学生存在的问题,及时调整讲课节奏。对教学效果及时 进行反馈 作业布置 P712-9,2-10,2-11 主要 1.胡寿松主编.自动控制原理习题集.国防工业出版社,2004年 参考资料2.戴忠达主编自动控制理论基础清华大学出版社,2001年 备注
8 西安石油大学教案(课时备课) 第 3 次课 学时 2 章节 第二节 传递函数 讲授主要内 容 1、 传递函数的定义和性质 2、 传递函数的零、极点及对系统输出的影响 3、 典型环节的传递函数 重点 难点 重点：传递函数的基本概念、典型环节的传递函数 难点： 传递函数的求取及概念的应用 要求掌握知 识点和分析 方法 知识点：1、传递函数的基本概念 2、典型环节的传递函数的求取 分析方法：以传递函数这一概念为基础的控制系统的分析与设计思路 教授思路，采 用的教学方 法和 辅助手 段，板书设 计，重点如何 突出，难点如 何解决，师生 互动等 采用板书的形式进行教学。课堂教学以教师授课为主，教学中突出重点难点， 同时在板书中清晰地表示出来，板书工整、认真、严谨。在本节的教学过程中，首 先要让学生明白建立系统的数学模型是对系统进行分析的前提。传递函数是学生第 一次接触到的新概念，要多举例子使学生明白传递函数与微分方程两种数学模型之 间的联系；讲典型环节传递函数时不仅要使学生掌握各典型环节的传递函数，还要 把把各典型环节与实际系统联系起来，这样子学生不会觉得太空泛了。对这一概念 掌握的好坏，将直接影响到后面内容的学习。 在课堂教学中，注意师生互动，采用提问等方式，积极调动课堂气氛，鼓励学 生回答问题，这样能够发现学生存在的问题，及时调整讲课节奏。对教学效果及时 进行反馈。 作业布置 P71 2-9，2-10，2-11 主要 参考资料 1．胡寿松主编.自动控制原理习题集.国防工业出版社，2004 年 2．戴忠达主编.自动控制理论基础.清华大学出版社，2001 年 备注
西安石油大学教案(课时备课) 第4次课 学时2 章节 第三节方框图及其等效变换 讲授主要内1、方框图的组成及绘制 谷 2、方框图的等效变换 3、利用方框图的等效变换求取控制系统的等效传递函数 重点 重点:方框图的等效变换 难点 难点:利用方框图的等效变换求取控制系统的等效传递函数 要求掌握知 识点和分析方框图的等效变换及利用方框图的等效变换求取控制系统的等效传递函数 方法 采用板书的形式进行教学。课堂教学以教师授课为主,采用启发式教学法、反 馈式教学法等方法提高教学质量,教学中突出重点难点,同时在板书中清晰地表示 出来,板书工整、认真、严谨。在本节的教学过程中,重点是方框图的等效变换 教授思路,采 难点是利用方框图的等效变换求取控制系统的等效传递函数。由系统的工作原理得 用的教学方 到系统的结构图是进行系统分析的前提,对结构图进行化简从而得到系统的传递函 法和辅助手 段,板书数是很重要的:对结构图化简的重点是要掌握环节的合并、相加点和分支点的移动 计,重点如可通过在课堂上举一些典型例子,课下布置一些有一定难度的相关作业来解决本章 出,难点如的重点和难点 解决,师生在课堂教学中,注意师生互动,采用提问等方式,积极调动课堂气氛,鼓励学 互动等|生回答问题,这样能够发现学生存在的问题,及时调整讲课节奏。对教学效果及时 进行反馈。 只有多做题才能掌握结构图化简的技巧,本次课要多布置几道结构图化简的题 目,通过做题,熟能生巧。 作业布置P71214,217(a)(d)(f,2-1 主要 1.胡寿松主编.自动控制原理习题集.国防工业出版社,2004年 参考资料2.戴忠达主编自动控制理论基础清华大学出版社,200年 备注
9 西安石油大学教案(课时备课) 第 4 次课 学时 2 章节 第三节 方框图及其等效变换 讲授主要内 容 1、 方框图的组成及绘制 2、 方框图的等效变换 3、 利用方框图的等效变换求取控制系统的等效传递函数 重点 难点 重点：方框图的等效变换 难点：利用方框图的等效变换求取控制系统的等效传递函数 要求掌握知 识点和分析 方法 方框图的等效变换及利用方框图的等效变换求取控制系统的等效传递函数 教授思路，采 用的教学方 法和 辅助手 段，板书设 计，重点如何 突出，难点如 何解决，师生 互动等 采用板书的形式进行教学。课堂教学以教师授课为主，采用启发式教学法、反 馈式教学法等方法提高教学质量，教学中突出重点难点，同时在板书中清晰地表示 出来，板书工整、认真、严谨。在本节的教学过程中，重点是方框图的等效变换， 难点是利用方框图的等效变换求取控制系统的等效传递函数。由系统的工作原理得 到系统的结构图是进行系统分析的前提，对结构图进行化简从而得到系统的传递函 数是很重要的；对结构图化简的重点是要掌握环节的合并、相加点和分支点的移动， 可通过在课堂上举一些典型例子，课下布置一些有一定难度的相关作业来解决本章 的重点和难点。 在课堂教学中，注意师生互动，采用提问等方式，积极调动课堂气氛，鼓励学 生回答问题，这样能够发现学生存在的问题，及时调整讲课节奏。对教学效果及时 进行反馈。 只有多做题才能掌握结构图化简的技巧，本次课要多布置几道结构图化简的题 目，通过做题，熟能生巧。 作业布置 P71 2-14，2-17（a）（d）（f），2-18 主要 参考资料 1．胡寿松主编.自动控制原理习题集.国防工业出版社，2004 年 2．戴忠达主编.自动控制理论基础.清华大学出版社，2001 年 备注
西安石油大学教案(课时备课) 第5次课 学时2 章节 第四节信号流图及梅逊增益公式 信号流图的定义及绘制 讲授主要内2、信号流图的性质 谷 3、信号流图的简化法则 4、梅逊增益公式 重点 重点:梅逊增益公式 难点 难点:利用梅逊增益公式求取控制系统的等效传递函数 要求掌握知 识点和分析信号流图的简化及利用梅逊增益公式求取控制系统的等效传递函数 方法 授思路,采采用板书的形式进行教学,课教学以教师授课为主,采用启发式教学法、反 用的教学方馈式教学法等方法提高教学质量,教学中突出重点难点,同时在板书中清晰地表示 法和辅助手出来,板书工整、认真、严谨。在本节的教学过程中,重点是梅逊增益公式,难点 段,板书设是利用梅逊增益公式求取控制系统的等效传递函数。可通过在课堂上举一些典型例 计,重点如何子,课下布置一些有一定难度的相关作业来解决本章的重点和难点。 出,难点如 在课堂教学中,注意师生互动,采用提问等方式,积极调动课堂气氛,鼓励学 解决,师生 生回答问题,这样能够发现学生存在的问题,及时调整讲课节奏。对教学效果及时 互动等 进行反馈。 作业布置P712-19(b)(c)(f),2-22(a)(b)(e) 主要 1.胡寿松主编.自动控制原理习题集.国防工业出版社,2004年 参考资料2.戴忠达主编自动控制理论基础清华大学出版社,2001年 备注
10 西安石油大学教案(课时备课) 第 5 次课 学时 2 章节 第四节 信号流图及梅逊增益公式 讲授主要内 容 1、 信号流图的定义及绘制 2、 信号流图的性质 3、 信号流图的简化法则 4、 梅逊增益公式 重点 难点 重点：梅逊增益公式 难点：利用梅逊增益公式求取控制系统的等效传递函数 要求掌握知 识点和分析 方法 信号流图的简化及利用梅逊增益公式求取控制系统的等效传递函数 教授思路，采 用的教学方 法和 辅助手 段，板书设 计，重点如何 突出，难点如 何解决，师生 互动等 采用板书的形式进行教学。课堂教学以教师授课为主，采用启发式教学法、反 馈式教学法等方法提高教学质量，教学中突出重点难点，同时在板书中清晰地表示 出来，板书工整、认真、严谨。在本节的教学过程中，重点是梅逊增益公式，难点 是利用梅逊增益公式求取控制系统的等效传递函数。可通过在课堂上举一些典型例 子，课下布置一些有一定难度的相关作业来解决本章的重点和难点。 在课堂教学中，注意师生互动，采用提问等方式，积极调动课堂气氛，鼓励学 生回答问题，这样能够发现学生存在的问题，及时调整讲课节奏。对教学效果及时 进行反馈。 作业布置 P71 2-19（b）（c）（f），2-22（a）（b）（e） 主要 参考资料 1．胡寿松主编.自动控制原理习题集.国防工业出版社，2004 年 2．戴忠达主编.自动控制理论基础.清华大学出版社，2001 年 备注