1工程知1.2建模 XDKZGC-2:实现基本线性系统的数学描述和模型100% 描述 女 0.11 转换 XDKZGC-l:理解控制理论基本概念和基木原理 20% XDKZGC-3:理解并应用时域响应法和根轨迹法进 行线性系统分析 25% 2问题 XDKZGC-4:基于状态空间描述进行线性连续系窃 分析 2-1 H 0.65 15% 分析 XDKZGC-5:理解和应用频域明应法进行线性系统 25% 分析 XDKZGC-7:能够进行基本线性离散系统的性能分 15% 3设计 开发解 3-2 0.35 XDKZGC-6:基于系统思维进行性能改善和系统设 100% 方案 3课程内容及安排 3.1课程学时总体安排 课程性质：专业必修课 课堂线上/课堂线下/实验/课外线上/课外线下20/44/16/28/80 理论课习题课实验 研讨社会实践项目任务在线学习其他 小时) (小时) (小时) (小时 课课 课课课课课课课课课课 课课课课外 内外内外内外内外内外内外内外内 40404201616040000202800 3.2各知识单元内容和预期学习目标 本课程内容分为12章，配有8个课内实验。下表介绍课程的章节划分、学 时安排，以及学习完成后的预期目标结果。 知识单元 学时 学习内容和预期结果 课程目标 章、节、点 课内课外
6 1 工程知 识 1.2 建模 描述 M 0.11 XDKZGC-2：实现基本线性系统的数学描述和模型 转换 100% 2 问题 分析 2-1 H 0.65 XDKZGC-1：理解控制理论基本概念和基本原理 20% XDKZGC-3：理解并应用时域响应法和根轨迹法进 行线性系统分析 25% XDKZGC-4：基于状态空间描述进行线性连续系统 分析 15% XDKZGC-5：理解和应用频域响应法进行线性系统 分析 25% XDKZGC-7：能够进行基本线性离散系统的性能分 析 15% 3 设计/ 开发解 决方案 3-2 M 0.35 XDKZGC-6：基于系统思维进行性能改善和系统设 计 100% 3 课程内容及安排 3.1 课程学时总体安排 课程性质：专业必修课 课堂线上/课堂线下/实验/课外线上/课外线下:20/44/16/28/80 理论课 （小时） 习题课 （小时） 实验 （小时） 研讨 （小时） 社会实践 （小时） 项目任务 （小时） 在线学习 （小时） 其他 （小时） 课 内 课 外 课 内 课 外 课 内 课 外 课 内 课 外 课 内 课 外 课 内 课 外 课 内 课 外 课 内 课外 40 40 4 20 16 16 0 4 0 0 0 0 20 28 0 0 3.2 各知识单元内容和预期学习目标 本课程内容分为 12 章，配有 8 个课内实验。下表介绍课程的章节划分、学 时安排，以及学习完成后的预期目标结果。 知识单元 学习内容和预期结果 课程目标 学时 章、节、点 课内 课外
学习内容：自动控制、系统、信号、激励和响应：模 第1章 型、系统建模、时域和频域、系统性能指标、稳定性 自控系统基本概念动态特性、稳态特性等学习经典控制理论所需的基才 XDKZGC-1 XDKZGC-6 11初始控制 概念。 1.2认识系统 XDKZGC-8 4 6 预期要求：(1)能够识记和复述：模型相关概念，性 XDKZGC-9 1.3系统分类 .4基本控制方式能指标相关的概念(2)能够解释和举例：自动控制 1.5系统评价方法 系统、信号(3)概念关联分辨：系统、激励和响应 时域和频域 (1)数学模型建立：能够运用机理建模方法，针对常 见机-电控制系统或相关研究对象，将线性连续系统物 第2章 里模型转化为数学模型，如微分方程、传递函数：(2 线性连续系统的数 学模型 型转化：能够使用拉氏变换、图表绘制等数学工具， 实现线性SIS0连续系统不同数学模型之间的转化：微 2.1系统模型 2.2数学基础 方程、传递函数、动态结构图、信号流图： (3)图XDKZGC-1 23传递函数 XDKZGC-28 16 2.4典型环节 表解析和图表绘制：能够从动态结构图、信号流图中XD球2CC-8 2.5动态结构图 的读出MI0系统结构和输入输出信息；也可根据系统 2.6信号流图 描述性信息绘制动态结构图和信号流图(4)方法应用 习顾课 实验1 和数学计算：能使用等效变换进行动态结构图的简化、 使用梅森公式进行MMO线性系统的解析计算，得到 系统传递函数： 第3章 线性系统时域分制 对概念和原理的理解要求(1)复述线性系统时域分 法的激励-响应分析方法的常用做法，解释原因。(2 3.1时域响应分书 方法和性能指标 能够举例说明和分辨时域响应分析中各种概念：典型 3.2线性一阶系 充信号和响应的关系：线性一阶、二阶系统典型响应的XDKZGC-】 时域响应 XDKZGC-312 18 3.3线性阶一系统 形响因素(3)完成线性一阶和二阶系统主要动态性能XDK2CC-8 时域响应 指标的计算；(4)能复述线性连续系统稳定的充要条 3.4稳定性分析 3.5稳态误差 件，对其进行不同方式的描述、解释和转化，并列举 习题课 实例进行说明：能区分充要条件和代数稳定判据的适 实验课2
7 第 1 章 自控系统基本概念 1.1 初始控制 1.2 认识系统 1.3 系统分类 1.4 基本控制方式 1.5 系统评价方法 学习内容：自动控制、系统、信号、激励和响应；模 型、系统建模、时域和频域、系统性能指标、稳定性、 动态特性、稳态特性等学习经典控制理论所需的基本 概念。 预期要求：（1）能够识记和复述：模型相关概念，性 能指标相关的概念 （2）能够解释和举例：自动控制、 系统、信号 （3）概念关联分辨：系统、激励和响应、 时域和频域 XDKZGC-1 XDKZGC-6 XDKZGC-8 XDKZGC-9 4 6 第 2 章 线性连续系统的数 学模型 2.1 系统模型 2.2 数学基础 2.3 传递函数 2.4 典型环节 2.5 动态结构图 2.6 信号流图 习题课 实验 1 （1）数学模型建立：能够运用机理建模方法，针对常 见机-电控制系统或相关研究对象，将线性连续系统物 理模型转化为数学模型，如微分方程、传递函数；（2） 模型转化：能够使用拉氏变换、图表绘制等数学工具， 实现线性 SISO 连续系统不同数学模型之间的转化：微 分方程、传递函数、动态结构图、信号流图；（3）图 表解析和图表绘制：能够从动态结构图、信号流图中 的读出 MIMO 系统结构和输入输出信息；也可根据系统 描述性信息绘制动态结构图和信号流图（4）方法应用 和数学计算：能使用等效变换进行动态结构图的简化、 使用梅森公式进行 MIMO 线性系统的解析计算，得到 系统传递函数； XDKZGC-1 XDKZGC-2 XDKZGC-8 8 16 第 3 章 线性系统时域分析 3.1 时域响应分析 方法和性能指标 3.2 线性一阶系统 时域响应 3.3 线性阶二系统 时域响应 3.4 稳定性分析 3.5 稳态误差 习题课 实验课 2 1 对概念和原理的理解要求（1）复述线性系统时域分 析法的激励-响应分析方法的常用做法，解释原因。（2） 能够举例说明和分辨时域响应分析中各种概念：典型 信号和响应的关系；线性一阶、二阶系统典型响应的 影响因素（3）完成线性一阶和二阶系统主要动态性能 指标的计算；（4）能复述线性连续系统稳定的充要条 件，对其进行不同方式的描述、解释和转化，并列举 实例进行说明；能区分充要条件和代数稳定判据的适 XDKZGC-1 XDKZGC-3 XDKZGC-8 12 18
用条件：能够从数学模型和物理现象的不同角度解释 说明系统结构参数与性能指标之间的关系：(5)可根 据传递函数熟练识别系统结构和参数，正确分析不同 位置扰动作用下系统稳态误差： 2对规则应用和数学计算能力的要求：(1)能够运用 特征方程求根、Routh判据等方法进行系统稳定性判 别：(2)能够正确使用终值定理和静态误差系数法计 算稳态误差，熟练计算单输入系统的稳态误差：能计 算系统结构参数与性能指标之间的关系 3对图表绘制和图表解析能力的要求： 能够根据系统性能指标绘制响应曲线：能够熟练读 系统响应曲线中的系统性能指标信息 (1)能够结合实例解释根轨迹和系统性能的关系，并 据此分析总结根轨迹法的特点和目标： 第4章 线性系统根轨迹分(2)能分析运用根轨迹方程的相角条件、幅值条件， 4.1根轨迹方程 及其与根轨迹的关系，解释零度根轨迹、参数根轨边 4.2根轨迹绘制方的概念，并能正确判别根轨迹类型： XDKZGC-1 4.3零度和参数根 (3)方法应用和图表绘制：能够正确运用根轨迹绘制XDK2CC-36 12 XDKZGC-8 轨迹 法则绘制根轨迹。 4.4用根轨迹分析 系统 (4)图表解析：能从根轨迹图上读取系统特性信息 习题课 选定符合期望性能的系统极点 (5)数学计算：能够计算选定极点的位置和以及对应 的系统增益参数 筑5意 线性系统频域分析 (1)解释理解线性系统幅频关系、相频关系与传递函 频率特性之间的关系：能运用其解决系统响应有 5.1频率特性概念 XDKZGC-1 关的数学计算问题。能够识别并分辨各种开闭环系统XDKZGC--512 20 及表达 XDKZGC-8 5.2典型环节频率频域性能指标、时域性能指标，能够解释他们之间的 特性 关系，以及与系统结构参数之间的关系：(2)熟练记 5.3频率特性曲线 8
8 用条件；能够从数学模型和物理现象的不同角度解释 说明系统结构参数与性能指标之间的关系；（5）可根 据传递函数熟练识别系统结构和参数，正确分析不同 位置扰动作用下系统稳态误差； 2 对规则应用和数学计算能力的要求：（1）能够运用 特征方程求根、Routh 判据等方法进行系统稳定性判 别；（2）能够正确使用终值定理和静态误差系数法计 算稳态误差，熟练计算单输入系统的稳态误差；能计 算系统结构参数与性能指标之间的关系 3 对图表绘制和图表解析能力的要求： 能够根据系统性能指标绘制响应曲线；能够熟练读取 系统响应曲线中的系统性能指标信息 第 4 章 线性系统根轨迹分 析 4.1 根轨迹方程 4.2 根轨迹绘制方 法 4.3 零度和参数根 轨迹 4.4 用根轨迹分析 系统 习题课 （1）能够结合实例解释根轨迹和系统性能的关系，并 据此分析总结根轨迹法的特点和目标； （2）能分析运用根轨迹方程的相角条件、幅值条件， 及其与根轨迹的关系，解释零度根轨迹、参数根轨迹 的概念，并能正确判别根轨迹类型； （3）方法应用和图表绘制：能够正确运用根轨迹绘制 法则绘制根轨迹。 （4）图表解析：能从根轨迹图上读取系统特性信息， 选定符合期望性能的系统极点 （5）数学计算：能够计算选定极点的位置和以及对应 的系统增益参数 XDKZGC-1 XDKZGC-3 XDKZGC-8 6 12 第 5 章 线性系统频域分析 5.1 频率特性概念 及表达 5.2 典型环节频率 特性 5.3 频率特性曲线 （1）解释理解线性系统幅频关系、相频关系与传递函 数、频率特性之间的关系；能运用其解决系统响应有 关的数学计算问题。能够识别并分辨各种开闭环系统 频域性能指标、时域性能指标，能够解释他们之间的 关系，以及与系统结构参数之间的关系；（2）熟练记 XDKZGC-1 XDKZGC-5 XDKZGC-8 12 20