1.理论讲解（主要是录播微视频）让学生掌握具体概念和方法。

2.通过翻转课堂进行探究式知识发现，让学生理论联系实际，掌握所学方法的实际应用，将新学知识与已有知识联系起来，更新知识体系。

 3.在学习通开辟讨论交流区开展主题讨论，也鼓励同学间交流互动。

  4.实验部分采用《自动控制原理实验与仿真》资源开展翻转教学，期末对实际系统的进行分析与设计，综合应用所学知识和方法，培养学生分析问题、解决问题的能力、工程素养和创新能力。

课程导学如下：

(1)师资

课程团队经过多年建设，逐步形成了一支结构合理、教学及科研水平较高的控制理论与控制技术课程团队，现有教授2人，副教授4人，讲师2人，其中博士2人，硕士6人，均具有较高的技术水平和较强的系统开发设计能力，成为本课程的建设主力军。

（2）教学资源

本课程已开发了完整的自动控制原理教学大纲、课堂教学电子教案、教学资源库（包括例题、题库等），重点难点指导等，将自动控制原理的学习细分成了各个子任务，并创设相应的应用情境，利用网络整合了各种教学参考资源，激发学生的学习热情，拓宽专业知识面，已有资源在开课过程中对选课学生全面开放。

(3)平台和项目资源

十三五期间学校内涵式发展战略给课程建设带来了机遇和挑战，目前学校已经引进推广泛雅教学平台，课程建设可依托泛雅教学平台进行教学资源整合和教学交流，逐步开放教学资源，开展教学活动，这为本课程打造了良好的平台环境。课程建设团队教师的科研项目及教研项目对课程的建设起到了引领和促进作用。

(4)实践教学环境资源

我院实践教学设备较齐全，建有控制理论与计算机控制技术实验室、过程控制实验室、智能控制实验室，控制技术综合实训室等相关基础实验室和综合实训室，为本课程的建设提供了良好的实践教学环境。

1、平时成绩的构成比例和考核方式；40％，课程视频学习、考勤、作业、讨论、章节小测、课内实验等

2、期末成绩的构成比例和考核方式；60％，闭卷考试

（1）线下答疑：每周一下午5-6节，明德楼614.

（2）线上答疑：随时辅导和答疑，软件工具有学习通、微信等。

《自动控制原理》课程理论教学大纲

课程编号：11001955              授课学时：64                    学分数：4

先修课程：《微积分》、《线性代数》、《复变函数》、《电路基础》     

一、课程性质和任务

本课程是自动化、 测控技术、机械设计等专业的重要技术基础课和骨干课，通过学习要求学生系统地掌握自动控制的理论基础，并具备对简单控制系统进行定性分析、设计、定量估算和动态仿真（模拟仿真和数字仿真）的能力，为专业课学习和参加控制工程实践打下必要的基础。

二、教学内容和要求

1、自动控制慨述 （4学时）

主要内容：

1）基本概念：自动测控，自动测控系统，受控对象，控制器，被控量，输入量，干扰。

测控控制的任务：参数状态控制，过程控制。

基本控制方式：开环、闭环（反馈）和复合控制。

自动测控系统的性能分析：动态特性、稳态特性。

自动测控系统的性能要求：稳、快、准。

反馈控制系统基本概念。

2）基本要求：明确自动测控系统的基本概念；正确理解三种基本控制方式及其特点；初步掌握由系统工作原理图画原理方框图的方法，并能判断系统的控制方式；正确认识对控制系统的性能要求；掌握反馈控制系统基本概念。

2、自动控制系统的数学模型（10学时）

1）主要内容：动态方程建立及线性化。传递函数及动态结构图。结构图的等效变换。梅逊公式及应用。典型环节。

2）基本要求：重点是传递函数和动态结构图的概念，以及增量线性化、结构图等效变换的法则。简要介绍典型环节的概念。

3、时域分析法 （12学时）

1）主要内容：典型输入信号、典型时间响应及性能指标。一、二阶系统的分析与计算。系统稳定性的分析与计算，劳斯判据。稳态误差的计算及一般规律。干扰信号对稳态误差的影响。

2）基本要求：重点是典型响应，性能指标诸概念及计算指标的方法，也要重视结构参数对系统响应影响的一般规律。典型响应以阶跃响应为主，要求熟练掌握一、二阶系统的数学模型和阶跃响应的特点。劳斯判据。要给出结构稳定性的概念。要强调终值定理的使用条件（稳定性与内模原理）。

4、根轨迹法 （8学时）

1）主要内容：根轨迹的概念与根轨迹方程。根轨迹的绘制法则。广义根轨迹。零、极点分布与阶跃响应性能的关系。主导极点与偶极子。阶跃响应的根轨迹分析。

2）基本要求：重点是根轨迹法则的应用及主导极点、偶极子等的概念。法则证明只作一般了解。正确理解闭环零极点分布和阶跃响应的定性关系，初步掌握运用根轨迹分析参数对时间响应的影响，能熟练运用主导极点、偶极子等概念，将系统近似为一、二阶系统并给出定量估算。了解绘制广义根轨迹的思路、要点和方法。

5、频率域方法 （14学时）

1）主要内容：线性系统的频率响应。典型环节的频率响应。系统开环的频率响应。 Nyquist 稳定判据和对数频率稳定判据。稳定裕度及计算。信号的频谱。闭环幅频与阶跃响应的关系，峰值及频宽。开环频率响应与阶跃响应的关系，三频段的分析方法。

2）基本要求：频域性能指标、环节和系统频率响应曲线的绘制、系统稳定性判据（ Nyquist 判据和对数判据）及稳定裕度的计算方法均为重点内容。要明确最小相位和非最小相位的差别。估算公式只作介绍。正确理解开环、闭环频率特性与系统阶跃响应的定性关系。

6、控制系统的校正方法 （8学时）

1）主要内容：系统设计问题概述。串联校正特性及作用：超前、滞后及 PID 。校正设计的频率法。校正设计的根轨迹法。反馈校正的作用及计算要点。复合控制原理及其实现。

2）基本要求：重点在校正装置的作用及频率法的应用。以串联校正为主，反馈校正为辅。以频率法为主，根轨迹法为辅。用较多的实例说明复合校正的应用。

7、非线性系统分析（8学时）

1）主要内容：非线性系统动态过程的一般特征。典型非线性特性及其影响。用描述函数法研究系统稳定性和自激振荡。相轨迹的一般特点及绘制方法。线性系统的相轨迹，非线性系统的相轨迹绘制及分析。

2）基本要求：应强调非线性系统的不可叠加性及自振现象。应明确描述函数法的使用限制条件。描述函数的建立只作一般了解，但典型描述函数的特点应明确和理解。相轨迹法重点在线性系统相轨迹的全局结构，分段线性系统相轨迹和动态过程的概略分析。

三、教材和参考文献

（一）建议教材

卢京潮 .自动控制原理.北京:清华大学出版社，2013.

（二）参考文献：

1、胥布工 自动控制原理，电子工业出版社，2011

2. 卢京潮自动控制原理清华大学出版社，2013

3、胡松寿.自动控制原理.北京:科学出版社，1990.

4、翁思,杨平.自动控制原理.北京:中国电力出版社，2004.

5、孙虎章.自动控制原理.北京:中央广播电视大学出版社，1984.      

 6. 李友善.自动控制理论.国防工业出版社，1989.

 修 订： 黎萍  审 定：彭芳