课程名称

控制工程基础

授课专业及班次

06机械类

授课内容

控制系统应用软件学习使用及典型控制系统建模分析

授课方式及学时

90分钟

目的要求

1、教学目的

学生通过学习MATLAB软件使用的基本方法，熟悉MATLAB的数据表示、基本运算和程序控制语句，熟悉MATLAB程序设计的基本方法，掌握用MATLAB创建控制系统模型。

2、教学要求

通过本讲，使学生重点掌握使用MATLAB软件的实验原理、实验步骤与方法；进行数据处理、编程方法。了解实验目的、实验要求及注意事项。

重点与难点

1、教学重点：

MATLAB是矩阵实验室（Matrix　Laboratory）之意。MATLAB具有卓越的数值计算能力，具有专业水平的符号计算，文字处理，可视化建模仿真和实时控制等功能。MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学,与工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完相同的事情简捷得多，重点讲授MATLAB程序设计的基本方法。

MATLAB软件屏幕布置，窗口组成。

命令常用格式为:  变量=表达式，及运算符及特殊符号的含义与用法。

2、教学难点：系统传递函数建立及模型的连接。重点掌握并联、串联、反馈三种连接及其格式和操作方法。

讲授内容及

时间分配

1、实验目的；（5分钟）

2、实验原理；（10分钟）

3、实验系统与设备；（5分钟）

4、实验步骤方法；（60分钟）

5、注意事项及实验报告要求；（10分钟）

教   具

板书、电脑40台

参考资料

教材《控制工程基础》  徐学林主编

自编《控制工程基础实验指导书》

课程名称

控制工程基础

授课专业及班次

06机械类

授课内容

一、二阶系统进行时域分析

授课方式及学时

90分钟

目的要求

1、教学目的

通过MATLAB对一、二阶系统进行时域分析，掌握一阶系统的时域特性，理解时间常数T对系统性能的影响及二阶系统的时域特性，理解二阶系统的两个重要参数ξ和ωn 对系统动态特性的影响。

2、教学要求

通过本讲，使学生重点掌握使用MATLAB软件进行一、二阶系统进行时域分析的实验原理、实验步骤与方法，如何绘制单位阶跃响应曲线。了解实验目的、实验要求及注意事项。

重点与难点

1、教学重点：

重点掌握MATLAB软件为用户提供的专门用于单位阶跃响应并绘制其时域波形的函数step

阶跃响应常用格式：

    step(num,den)

    或step(num,den,t)  表示时间范围0～t。

    或step(num,den,t1:p:t2)   绘出在t1～t2时间范围内，且以时间间隔p均匀取样的波形。

2、教学难点：绘制二阶系统闭环传递函数的单位阶跃响应曲线，对实际测量值和理论值进行比较，分析二阶系统的两个重要参数ξ和ωn 对系统动态特性的影响。

讲授内容及

时间分配

1、实验目的；（5分钟）

2、实验原理；（10分钟）

3、实验系统与设备；（5分钟）

4、实验步骤方法；（60分钟）

5、注意事项及实验报告要求；（10分钟）

教   具

板书、电脑40台

参考资料

教材《控制工程基础》  徐学林主编

自编《控制工程基础实验指导书》

课程名称

控制工程基础

授课专业及班次

06机械类

授课内容

控制系统频域特性分析

授课方式及学时

90分钟

目的要求

1、教学目的

了解频率特性的概念，掌握系统频率特性的测试原理及方法，利用MATLAB作出开环系统的奈奎斯特图和波特图，对控制系统特性进行分析。

2、教学要求

通过本讲，要求学生重点掌握使用MATLAB软件进行控制系统频域特性分析的实验原理、实验步骤与方法，如何绘制系统开环传递函数的奈奎斯特图和波特图。了解实验目的、实验要求及注意事项。

重点与难点

1、教学重点：

重点掌握MATLAB软件为用户提供的专门用于绘制奈奎斯特图的函数nyquist和绘制波特图的函数bode。

奈奎斯特图常用格式：nyquist (num,den)

波特图常用格式：bode (num,den)

2、教学难点：绘制控制系统奈奎斯特图和波特图，对控制系统特性进行稳定性分析。

讲授内容及

时间分配

1、实验目的；（5分钟）

2、实验原理；（10分钟）

3、实验系统与设备；（5分钟）

4、实验步骤方法；（60分钟）

5、注意事项及实验报告要求；（10分钟）

教   具

板书、电脑40台

参考资料

教材《控制工程基础》  徐学林主编

自编《控制工程基础实验指导书》