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文本内容:
《现代控制理论基础》教学大纲
一、课程信息课程名称现代控制理论基础课程类别素质选修课/专业基础课课程性质选修/必修计划学时32计划学分2先修课程无选用教材《现代控制理论基础》,高强主编,年,电子工业出版社教材2023适用专业本课程本书可作为高等院校自动化、电气工程等相关专业的本科生或研究生课程,也可供相关领域的专业技术人员参考课程负责人
二、课程简介现代控制理论基础是自动化等相关专业的核心课程之一,兼具高度的数理理论特征与极强的工程实践背景本课程涉及线性代数、电路模拟电子技术、数字电子技术等前置专业课程,紧密衔接自动控制原理课程同时作为自动化等相关专业的高阶课程,本课程可以服务于相关专业本科阶段的各类实践课程与设计课程本课程以线性控制系统为主要研究对象,从基础概念理论、控制系统分析与设计等方面对现代控制理论进行由浅入深的介绍本课程的主要内容包括绪论、动态系统的状态空间模型及变换、线性系统动态分析、线性系统的能控性和能观性分析李雅普诺夫稳定性分析状态反馈与状态观测器、典型动力系统的控制本课程兼顾理论性与工程性,各章均介绍了使用软件辅助相关理论分析的方法,同时在本课程的例题与习题中加人了大MATLAB量具有实际工程背景的案例
三、课程教学要求课程教学要求序号专业毕业要求关联程度.掌握动态系统的状态空间模型及变换、线性系统动态分1析和能观性分析1工程知识L.了解机器学习的应用领域和市场需求,为产品设计和开2发提供指导.学会现代控制理论应用中出现的问题进行分析和解决,1包括硬件故障、软件错误、网络问题等2问题分析H.学会进行故障排除和维修和计算方法,以实现数据处理2应用.掌握李雅普诺夫稳定性分析,能将现代控制理论应用到13设计/开发解决方案工作和生活领域中H.学会进行系统测试和验证,以确保系统的质量和性能2符合要求4研究L掌握现代控制理论研发的现代工具,如仿真软件、调试L工具等5使用现代工具M.学会使用现代工具进行数据分析和处理,提高工作效率2和准确性.了解现代控制理论研发的产品对社会的影响和作用,1以及相关的法律法规和标准6工程与社会L学会将相应技术应用于实际生产和社会服务中,为社会
2.做出贡献7环境和可持续发展L8职业规范L学会个人发展和团队合作,提高个人和团队的综合素质
1.9个人和团队H.学会与他人合作和沟通,建立良好的人际关系和团队合2作氛围.学会进行有效的沟通和表达,与客户、同事和上级保持1良好的沟通和协作10沟通M.学会进行跨文化沟通和合作,提高国际化视野和跨文化2交流能力学会进行项目管理和组织,包括项目计划、进度控制、质L量管理等11项目管理L.学会进行风险评估和管理,提高项目成功的概率和效2率.学会进行自我学习和自我提升,不断提高自身的专业水1平和创新能力12终身学习H.学会进行终身学习和职业发展规划,不断拓展职业领域2和发展空间注“课程教学要求”栏中内容为针对该课程适用专业的专业毕业要求与相关教学要求的具体描述“关联程度”栏中字母表示二者关联程度关联程度按高关联、中关联、低关联三档分别表示为或“课程教学要求”及“关联程度”中的空白栏表示该课程与所对应的专业毕业要“H”L”求条目不相关、课程教学内容见章节名称主要内容重难点关键词学时类型引言了解动态系统的状态动态系统的状动态系统的状态空间模型动态空间模型以及线性变理论+实1态空间模型及8系统状态空间模型的线性变换换;了解线时性变系统操变换和非线性系统线性时变系统和非线性系统的状态空间模型在动态系统状态空间MATLAB模型中的应用引言线性定常齐次状态空间表达式的解线性定常系统的状态转移矩阵熟悉线性定常系统的状线性定常非齐次状态方程的解态转移矩阵的定义、运线性系统动态线性时变系统状态方程的解连理论+实2算性质和计算方法;了12分析续状态方程的离散化离散状态操解线性时变系统状态转方程的解移矩阵的求解和性质在线性系统动态分析MATLAB中的应用引言线性定常系统的能控性线性定常系统的能观性线性定常离散系统的能控性与能观性线性系统的能对偶原理掌握线性定常离散系统理论+实3控性和能观性能控标准型和能观标准型线性的能控性与能观性;了12操分析系统的结构分解传递函数阵的解对偶关系和对偶原理状态空间实现在能MATLAB控性和能观性分析中的应用引言稳定性李雅普诺夫稳定性判定方法李了解李雅普诺夫稳定性雅普诺夫稳定性在线性系统中判定方法以及应用;掌李雅普诺夫稳理论+实4的应用握MATLAB在李雅普8定性分析操李雅普诺夫稳定性在非线性系诺夫稳定性分析中的应统中的应用用在李雅普诺夫稳定性MATLAB分析中的应用引言状态反馈与输出反馈反馈控制对能控性与能观性了解状态反馈与输出反状态反馈与状理论+实的影响5馈;掌握闭环系统极点12态观测器操闭环系统极点配置配置解耦控制状态观测器在闭环极点配置及状MATLAB态观测器设计中的应用了解倒立摆系统、电液典型动力系统倒立摆系统电液控制系统四理论+实6控制系统、四旋翼无人12的控制旋翼无人机操机的模型和应用
五、考核要求及成绩评定序号成绩类别考核方式考核要求权重%备注百分制,分为及格1期末成绩期末考试大作业5060实践次优、良、中、及格、不及格2640平时成绩3平时表现出勤情况10两次未参加课程则无法获得学分注此表中内容为该课程的全部考核方式及其相关信息
六、学生学习建议一学习方法建议依据专业教学标准,结合岗位技能职业标准,通过案例展开学习,将每个项目分成多个任L务,系统化地学习.通过每个项目最后搭配的习题,巩固知识点2,了解行业企业技术标准,注重学习新技术、新工艺和新方法,根据教材中穿插设置的智能3终端产品应用相关实例,对已有技术持续进行更新.通过开展课堂讨论、实践活动,增强的团队协作能力,学会如何与他人合作、沟通、协调4等等二学生课外阅读参考资料《现代控制理论基础》,高强主编,年,电子工业出版社教材2023
七、课程改革与建设通俗易懂,方便学习,构建数字化资源,立体呈现教育信息化的特点,结合仿真软件,1充分提高学生学习效率和积极性注重技能的养成和思维的拓展通过引导式教学,设计包括引导问题、优化决策、具体2实施、课后拓展等内容,培养学生的团结协作能力和勤于思考的习惯,避免重讲轻练、重知识轻能力的弊端平时对学生的考核内容包括出勤情况、学生的学习成果、课堂讨论等方面,占期末总评的期末考试成绩占期末总评的50%50%制订人签教研室主院部负责人字任签字签字修订时间年月日。