控制工程基础(西交大版)课程标准
《控制工程基础》课程教学大纲
《控制工程基础》课程教学大纲课程名称：控制工程基础英文名称：Control Engineering Fundamental课程编码：51510502学时/学分：42/6课程性质：必修课适用专业：机械类各专业先修课程：高等数学，理论力学，电工与电子技术，复变函数与积分变换（可选）一、课程的目的与任务《机械工程控制基础》是机械设计制造及其自动化专业的机械电子工程及相近专业方向的一门技术基础课。
本课程是在高等数学和工程数学（复变函数与积分变换）的知识基础上，结合力学、电学等相关知识，介绍机械工程类专业的重要理论基础之一——工程控制论。
这门学科既是一门广义的系统动力学，又是一种合乎唯物辩证法的思想论和方法论，对启迪与发展人们的思维与智力有很大的作用。
本课程的基本任务是将自动控制理论应用于机械工程实际，基本要求是在阐明机械工程控制论的基本概念、基本知识与基本方法的基础上，使学生学会建立和变换系统的数学模型，掌握控制系统的时间响应分析和频率特性分析方法，并在此基础上具备讨论控制系统的稳定性，以及系统分析和校正、系统辨识等问题的能力。
使学生以辩证方法冲破形而上学的思想方法，推动这一领域的生产与学科向前发展。
在学习本课程之前，学生应当从先修课程中获得动力学分析、电路分析的能力，了解微分方程求解知识和复变函数的概念，初步掌握积分变换及其逆变换的基本方法。
学习本课程之后，学生还应当注意结合其它机械工程学的知识，将控制理论应用到工程实践中去。
二、教学内容及基本要求绪论教学目的和要求：本章首先阐述了机械工程控制基础这门课程的重要意义，然后介绍控制工程的基本思想、基本概念、控制系统的分类和基本要求，使学生了解机械工程控制论的研究对象与任务和系统、模型等知识，深刻理解反馈和反馈控制，接下来对控制理论的发展进行简单介绍。
教学重点和难点：1．系统的概述、工作原理和一般构成2．系统的基本控制方式和分类3．系统的基本要求和控制工程实践教学方法与手段：以课堂讲授为主，注意举例和采用启发式教学，配合适当的课堂练习和课外作业。
《控制工程基础》教学大纲
《控制工程基础》教学大纲英文名称：Control Engineering Foundation学分：2.5学分学时：40学时实验学时：4学时先修课程：高等数学、电工与电子学、复变函数、工程力学教学对象：过程装备与控制工程系的本科生教学目的：本课程为过程装备与控制工程的专业基础课，是学生学习专业课和从事本专业科研、生产所必备的理论基础。
通过本课程的学习，能够使学生熟悉过程控制系统的数学模型，掌握控制系统分析的一般方法和基本理论，为过程装备控制工程的分析和设计打下基础。
教学要求：控制工程基础主要介绍反馈控制系统的经典控制理论及其工程分析和设计方法，使学生掌握反馈系统的基本工作原理，物理系统的数学模型、典型环节和系统的时域和频域特性的基本概念及分析方法，使学生能顺利学习后续的专业课。
教学内容：第一章绪论（2学时）§1-1 控制理论的发展概述自动控制概念；发展概述§1-2 控制系统组成过程控制示例；控制系统组成；基本术语；§1-3 方框图§1-4 控制系统分类系统结构；按给定值分类；按系统特性分类；按系统信号分类§1-5 对控制系统要求基本要求：了解自动控制的基本概念、控制理论的发展及控制系统分类；掌握控制系统性能指标。
重点：了解自动控制的组成及反馈原理。
难点：控制系统方框图代表含义。
第二章控制系统的数学模型（10学时）§2-1 概述§2-2 数学模型的建立理论推导的一般步骤；示例（机械系统，电气系统）；非线性微分方程的线性化§2-3 控制系统的复域数学模型——传递函数拉氏变换；传递函数（典型环节）；§2-4 控制系统方框图动态结构图的建立及示例；动态结构图的常用符号及连接式；方框图的等效变换；方框图的等效变换示例§2-5 反馈控制系统的传递函数闭环控制系统的开环传递函数；给定输入下的闭环传递函数；扰动信号下的闭环传递函数；系统输出；闭环控制系统误差传递函数基本要求：掌握控制系统数学模型理论推导的一般步骤和拉氏变换的含义，熟悉典型环节的传递函数，了解动态结构图的建立方法，能确定系统的开环传递函数、给定输入下的闭环传递函数及扰动信号下的闭环传递函数和闭环控制系统误差传递函数。
《机械控制工程基础》课程教学大纲
《机械控制工程基础》课程教学大纲一、课程基本信息1．课程编号:MACH4008012．课程体系/类别：专业类/专业核心课3．学时/学分：56学时/3学分4．先修课程:高等数学、积分变换、理论力学、电工电子技术、机械设计基础、大学计算机基础、高级程序设计5．适用专业:机械大类专业(包括机械工程、车辆工程、测控技术与仪器、能源与动力工程和工业工程）二、课程目标及学生应达到的能力《机械控制工程基础》是西安交通大学机械类专业的一门专业核心课程，主要授课内容是运用现代数学知识、自动控制理论和信息技术来分析、设计典型机电控制系统。
旨在培养学生运用科学方法和工具来解决机械工程基本问题的系统分析设计能力、综合创新能力。
本课程的主要任务是通过课堂教学、计算机仿真实训、实验教学等教学方式,使学生掌握实现机械系统自动控制的基本理论；学会典型机电系统的数学建模、运行性能分析和系统设计、校正与补偿等基本知识和基本技能;具有基本的机电控制系统分析设计能力，以及对复杂机械系统的控制问题进行分析、求解和论证的能力，并了解机械控制领域的新理论和新技术,支撑毕业要求中的相应指标点。
课程目标及能力要求具体如下：课程目标1。
掌握机械控制系统的基本概念和组成原理,具备自动控制原理与系统的基础概念；掌握典型机电传动单元与系统的数学建模方法；掌握机电系统的时域和频域分析设计校正方法。
（毕业要求中的第1)课程目标2。
培养学生对机械控制工程中复杂问题的分析能力，能够对复杂机械控制系统进行分析、设计，并能够采用相关软件进行模拟仿真,能够构建实验控制系统进行分析研究，具有研究和解决机械控制工程问题的能力。
（毕业要求中的第2、4）课程目标3.初步了解机械系统常用的控制方法，以及现代控制和智能控制的原理，了解机械控制理论的现状与发展趋势.培养学生运用机械控制工程领域新技术新方法对复杂机械工程中的系统控制问题进行理论分析、实验研究的能力.(毕业要求中的第4）三、课程教学内容与学时分配）四、课程教学方法(一)课堂讲授（40学时）1．采用启发式教学，通过结合具体如机器人控制系统、机床运动控制系统、液压伺服控制系统等实例教学，激发学生主动学习的兴趣，培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力，引导学生主动通过实践和自学获得自己想学到的知识。
《控制工程基础》电子教案
《控制工程基础》电子教案第一章：绪论1.1 课程介绍解释控制工程的定义强调控制工程在工程学中的重要性概述课程的目标和内容1.2 控制系统的基本概念介绍控制系统的定义解释控制系统的组成部分讨论控制系统的分类和特点1.3 控制理论的发展历程简述控制理论的发展历程强调现代控制理论的重要性第二章：数学基础2.1 线性代数基础介绍矩阵和向量的基本运算解释行列式和逆矩阵的概念讨论矩阵的秩和特征值2.2 微积分基础复习微积分的基本概念介绍导数和微分方程的概念讨论积分的概念和方法2.3 离散时间系统介绍离散时间系统的定义解释离散时间系统的差分方程讨论离散时间系统的性质和特点第三章：连续时间系统3.1 连续时间系统的描述方法介绍连续时间系统的微分方程描述解释状态空间描述的方法讨论两种描述方法的关系和转换3.2 连续时间系统的稳定性介绍连续时间系统的稳定性概念解释李雅普诺夫稳定性的判断方法讨论稳定性条件和不稳定性的原因3.3 连续时间系统的时域分析介绍连续时间系统的时域分析方法解释零输入响应和零状态响应的概念讨论时域分析的应用和意义第四章：离散时间系统4.1 离散时间系统的描述方法介绍离散时间系统的差分方程描述解释离散时间系统的状态空间描述讨论两种描述方法的关系和转换4.2 离散时间系统的稳定性介绍离散时间系统的稳定性概念解释离散时间系统的稳定性条件讨论稳定性判断方法和不稳定性的原因4.3 离散时间系统的时域分析介绍离散时间系统的时域分析方法解释离散时间系统的零输入响应和零状态响应讨论时域分析的应用和意义第五章：控制器设计5.1 概述控制器设计的目标和方法解释控制器设计的目标介绍常见的控制器设计方法5.2 PID控制器设计解释PID控制器的作用和原理介绍PID控制器的参数调整方法讨论PID控制器的应用和优点5.3 状态反馈控制器设计介绍状态反馈控制器的作用和原理解释状态反馈控制器的设计方法讨论状态反馈控制器的优点和应用第六章：频域分析6.1 频率响应分析介绍频率响应的概念和重要性解释传递函数和频率响应之间的关系讨论频率响应分析的方法和步骤6.2 传递函数的性质介绍传递函数的定义和基本性质解释传递函数的零点和极点讨论传递函数的稳定性和频率特性6.3 频域设计方法介绍频域设计方法的概念和原理解释截止频率和滤波器设计的要求讨论常用频域设计工具和技术第七章：频域设计实例7.1 低通滤波器设计介绍低通滤波器的作用和应用解释低通滤波器的设计方法和步骤讨论低通滤波器的性能指标和选择7.2 高通滤波器设计介绍高通滤波器的作用和应用解释高通滤波器的设计方法和步骤讨论高通滤波器的性能指标和选择7.3 其他类型滤波器设计介绍带通滤波器和带阻滤波器的作用和应用解释带通滤波器和带阻滤波器的设计方法讨论不同类型滤波器的性能指标和选择第八章：状态空间分析8.1 状态空间表示介绍状态空间的概念和表示方法解释状态空间矩阵和状态方程讨论状态空间表示的优点和应用8.2 状态空间稳定性和可控性介绍状态空间稳定性和可控性的概念解释李雅普诺夫稳定性和李雅普诺夫可行域讨论状态空间稳定性和可控性的判定方法8.3 状态空间最优控制介绍状态空间最优控制的概念和原理解释哈密顿-雅可比方程和解法讨论状态空间最优控制的应用和实现方法第九章：非线性控制9.1 非线性系统的定义和特点介绍非线性系统的定义和特点解释非线性系统的常见类型和行为讨论非线性系统分析和设计的方法和挑战9.2 非线性控制器设计介绍非线性控制器的设计方法和工具解释非线性PID控制器和滑模控制器的设计讨论非线性控制器的应用和效果9.3 非线性控制的应用实例介绍非线性控制在实际系统中的应用实例解释非线性控制在控制和航空航天领域的应用讨论非线性控制的优势和局限性第十章：控制系统仿真10.1 控制系统仿真概述介绍控制系统仿真的概念和重要性解释控制系统仿真的方法和工具讨论控制系统仿真的优点和局限性10.2 MATLAB控制系统仿真介绍MATLAB控制系统仿真的基本方法解释MATLAB中的仿真工具和函数讨论MATLAB控制系统仿真的应用和示例10.3 实际系统仿真案例分析介绍实际系统仿真案例的分析和实现方法解释实际系统仿真案例的仿真结果和分析讨论实际系统仿真案例的启示和应用前景第十一章：现代控制理论11.1 概述现代控制理论介绍现代控制理论的发展背景和意义解释现代控制理论的基本概念和原理讨论现代控制理论在工程应用中的重要性11.2 线性二次调节器（LQR）解释线性二次调节器的定义和特点介绍LQR控制器的设计方法和步骤讨论LQR控制器的性能分析和应用实例11.3 鲁棒控制理论介绍鲁棒控制的定义和目的解释鲁棒控制的设计方法和原理讨论鲁棒控制在系统不确定性和外部干扰下的性能第十二章：自适应控制12.1 概述自适应控制介绍自适应控制的概念和需求解释自适应控制的目标和原理讨论自适应控制在系统和环境变化中的应用12.2 自适应控制器设计介绍自适应控制器的设计方法和算法解释自适应控制器的自适应律和调整机制讨论自适应控制器的性能分析和应用实例12.3 自适应控制的应用介绍自适应控制在工业和农业领域的应用实例解释自适应控制在导航和飞行控制系统中的应用讨论自适应控制的优势和挑战第十三章：数字控制13.1 概述数字控制介绍数字控制的概念和与模拟控制的比较解释数字控制系统的组成和特点讨论数字控制在现代控制系统中的应用13.2 数字控制器设计介绍数字控制器的设计方法和算法解释数字控制器的离散化和实现方式讨论数字控制器的性能分析和优化方法13.3 数字控制的应用实例介绍数字控制在工业和家庭领域的应用实例解释数字控制在智能家居和工业自动化系统中的应用讨论数字控制的优势和局限性第十四章：控制系统实验14.1 控制系统实验概述介绍控制系统实验的目的和重要性解释控制系统实验的步骤和注意事项讨论控制系统实验在教学和研究中的应用14.2 实验设备和工具介绍控制系统实验中常用的设备和工具解释各种设备和工具的功能和操作方法讨论实验设备的选用和维护14.3 实验项目和解题方法介绍控制系统实验的项目和目标解释实验的解题方法和步骤讨论实验结果的分析和讨论第十五章：控制系统综合与应用15.1 控制系统综合概述介绍控制系统综合的目标和意义解释控制系统综合的方法和步骤讨论控制系统综合在实际应用中的挑战和解决方案15.2 控制系统应用实例介绍控制系统在工业和航空航天领域的应用实例解释控制系统在智能交通和智能中的应用讨论控制系统应用的挑战和发展方向15.3 控制系统未来的发展趋势探讨控制系统未来的发展趋势和机遇分析控制系统的创新技术和算法讨论控制系统在可持续发展和绿色能源领域的应用前景重点和难点解析本文档详细地介绍了《控制工程基础》这门课程的电子教案，内容涵盖了连续时间系统、离散时间系统、控制系统的基本概念、数学基础、控制器设计、频域分析、状态空间分析、非线性控制、仿真技术、现代控制理论、自适应控制、数字控制、实验项目和综合应用等多个方面。
控制工程基础教学方案设计
控制工程基础教学方案设计一、课程名称：控制工程基础二、课程性质：必修课三、学时安排：48学时（理论课：32学时，实验课：16学时）四、课程目标：通过本课程的学习，使学生能够掌握控制工程的基本理论和方法，具备一定的控制工程设计和实践能力。
五、教学内容：1.控制系统基础知识（1）控制系统的基本概念（2）控制系统的分类及特点（3）控制系统的基本组成2. 控制系统的数学模型（1）连续系统和离散系统（2）传递函数模型（3）状态空间模型3. 控制系统的稳定性分析（1）稳定性的概念（2）稳定性的判据（3）稳定性的分析方法4. 控制系统的性能分析（1）性能指标的定义（2）稳态性能分析（3）动态性能分析5. 控制系统的校正与设计（1）校正系统的基本原理（2）PID控制器的设计原则（3）频域设计法（4）时域设计法六、教学方法：1. 组织讲授采用理论讲授和案例分析相结合的方式，通过教师的讲解，使学生掌握控制系统的基本概念和理论知识，培养学生的理论分析能力和问题解决能力。
2. 实验教学设置实验环节，让学生通过实验操作，加深对控制系统的理解，培养学生的动手能力和实际操作能力。
3. 论文撰写要求学生在学习过程中，选择自己感兴趣的控制系统案例，进行深入的研究和分析，并撰写学术论文，培养学生的研究能力和论文写作能力。
七、教学手段1. 多媒体教学采用多媒体教学手段，辅以实例分析、案例讲解等形式，使学生在听课的同时能够更直观地理解控制系统的理论知识。
2. 实验设备配备实验仪器和设备，进行仿真实验和实际操作，让学生亲自参与控制系统的实验，加深对知识点的理解和掌握。
3. 教材选用权威的教材，结合一定数量的经典案例，帮助学生更好地掌握控制工程基础知识。
八、考核方式1. 平时成绩包括课堂表现、作业完成情况、实验操作能力等方面的评价。
2. 期中考试对学生对控制工程基础知识的掌握情况进行检测和评估。
3. 期末考试对学生对控制工程基础知识的掌握情况进行全面的考核。
控制工程基础课程教学大纲
控制工程基础课程教学大纲课程名称：控制工程基础英文名称：EI ements of Contro I Eng i neer i ng课程编号：X2040281学时数：40（实验学时数：6 课外学时数：0 ）学分数：2.5适用专业：机械设计制造及自动化专业一、课程的性质、目的和任务本课程侧重原理，其内容密切结合工程实际，是一门专业基础课。
它以控制论为理论基础，研究机械工程中广义系统的动力学问题；同时，它又是一种方法论。
学习本课程的目的在于使学生能以动力学的观点而不是静态观点去看待一个机械工程系统；从整体的而不是分离的角度，从整个系统中的信息之传递、转换和反应等角度来分析系统的动态行为；能结合工程实际，应用经典控制论中的基本概念和基本方法来分析、研究和解决其中的问题。
为学生学习后续课程打下一定的基础。
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点本课程的授课内容与教学要求如下：（一）绪论了解机械工程控制的开展史、控制工程基础的研究对象及任务、机械工程控制系统的分类和机械工程控制系统的基本要求；理解反应的概念；掌握机械工程控制系统的组成及各局部的作用。
重点：反应的概念和机械工程控制系统的组成及各局部的作用。
教学建议：结合轧机板型控制液压压下控制系统、数控机床伺服进给系统进行讲解。
（二）传递函数对于建立系统的数学模型，有关数学工具要求理解拉氏变换与反变换的定义；掌握拉氏变换性质的应用；熟练掌握拉氏变换与拉氏逆变换的求解方法。
对于建立系统的数学模型, 要求了解相似原理；掌握典型环节的传递函数；熟练掌握系统数学摸型的建立、传递函数和方框图及其简化。
重点：拉氏变换性质的应用；拉氏变换与拉氏逆变换的求解方法。
系统数学摸型的建立、传递函数和方框图的简化。
难点：拉氏变换性质中的微分性质、积分性质、初值定理、终值定理和延迟定理；拉氏逆变换的求解方法。
系统数学摸型的建立和方框图的简化。
教学建议：结合轧机板型控制液压压下控制系统讲解数学模型的建立。
《控制工程基础》电子教案
《控制工程基础》电子教案第一章：绪论1.1 课程介绍了解控制工程基础的课程背景、目的和意义熟悉课程的结构和内容安排1.2 控制理论的基本概念定义控制、控制系统和控制理论掌握系统、输入、输出、反馈等基本术语1.3 控制工程的应用领域了解控制工程在工程、工业和科学研究中的应用认识控制工程在自动化、技术、航空航天等领域的案例第二章：数学基础2.1 函数、极限和连续性学习函数的概念、性质和分类掌握极限的定义和计算方法理解函数的连续性和间断性2.2 微分和积分学习导数的概念、计算规则和应用掌握积分的概念、计算方法和应用2.3 常微分方程了解常微分方程的定义和分类学习常微分方程的解法和解的存在性第三章：线性系统的时域分析3.1 系统的数学模型了解系统的输入、输出和状态变量学习线性时不变系统的数学模型3.2 系统的零输入响应和零状态响应掌握零输入响应和零状态响应的概念和计算方法分析系统的稳定性、收敛性和瞬态特性3.3 系统的稳态性能分析学习稳态误差的定义和计算方法分析系统的稳态误差性能和稳态精度第四章：线性系统的频域分析4.1 频率响应的概念了解频率响应的定义和意义学习频率响应的计算和表示方法4.2 系统的频率特性掌握频率特性的概念和性质分析系统的幅频特性和相频特性4.3 系统的稳定性分析学习奈奎斯特稳定性和波特-瓦诺夫定理分析系统的稳定性条件和稳定裕度第五章：数字控制系统5.1 数字控制系统的组成了解数字控制系统的硬件和软件结构学习数字控制器的实现方法和算法5.2 数字控制器的设计方法掌握PID控制器和模糊控制器的原理和方法学习数字控制器设计的步骤和注意事项5.3 数字控制系统的仿真和实验学习数字控制系统的仿真工具和实验设备进行数字控制系统的仿真实验和实际系统测试第六章：线性系统的状态空间分析6.1 状态空间模型的概念了解状态空间模型的定义和表示方法学习状态空间模型的转换关系和坐标变换6.2 状态空间方程的求解掌握状态方程和输出方程的求解方法分析系统的零输入响应和零状态响应6.3 状态空间分析的应用学习状态空间方法在系统控制和稳定性分析中的应用掌握状态反馈控制和观测器设计的基本原理第七章：非线性控制系统7.1 非线性系统的特点了解非线性系统的定义和特点学习非线性系统建模和分析的方法7.2 非线性控制理论掌握非线性控制系统的数学模型和稳定性分析学习非线性控制算法和设计方法7.3 非线性控制的应用了解非线性控制在、航空航天等领域的应用案例分析非线性控制系统的仿真和实验结果第八章：鲁棒控制系统8.1 鲁棒控制的概念了解鲁棒控制的定义和意义学习鲁棒控制的目标和设计方法8.2 鲁棒控制理论掌握鲁棒控制系统的数学模型和稳定性分析学习鲁棒控制算法和设计方法8.3 鲁棒控制的应用了解鲁棒控制在工业和航空航天等领域的应用案例分析鲁棒控制系统的仿真和实验结果第九章：智能控制系统9.1 智能控制的基本概念了解智能控制的定义、发展和应用领域学习智能控制系统的结构和特点9.2 人工神经网络和模糊控制掌握人工神经网络的基本原理和应用学习模糊控制的基本原理和设计方法9.3 智能控制系统的应用了解智能控制在、自动化和工业等领域的应用案例分析智能控制系统的仿真和实验结果第十章：控制系统的设计与实践10.1 控制系统的设计流程学习控制系统设计的基本流程和方法掌握控制系统设计中的注意事项和技术要求10.2 控制系统的仿真与实验学习控制系统仿真的方法和工具进行控制系统的实验设计和实验数据分析10.3 控制系统的设计案例分析分析典型的控制系统设计案例学习控制系统设计中的创新和实践经验重点和难点解析重点一：控制理论的基本概念补充说明：控制系统是工程和科学中的一个核心概念，理解其基本组成部分对于深入学习控制理论至关重要。
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控制工程基础
Control Engineering Foundation
学分：4
学时：48其中：讲课学时：42 实验学时：6 上机学时：0 ）
先修课程：线性代数、复变函数与积分变换、电工与电子技术
适用专业：机械设计制造及其自动化
开课部门：机械工程学院
一、课程的地位与任务
本课程是机械设计制造及自动化、机械电子工程等机械类专业和相关专业的专业必修课。
通过本课程的学习将为学习自动控制方面的其它课程奠定良好的理论基础。
二、课程的目标
课程教学所要达到的目的：使学生正确理解和掌握本课程所涉及的基本概念、基本理论和基本分析方法。
能独立地应用这些基本理论、基本方法来分析实际工程中提炼出来的各种控制理论问题；同时强化动态的、系统的思想方法。
并使学生具有一定的工程计算和设计能力。
三、课程教学内容与基本要求
绪论
1.教学内容
机械工程控制论的研究对象和基本任务，本课程的研究对象和基本任务；课程学时内的讲授内容；反馈的概念与作用；自动控制系统组成和原理；对控制系统的基本要求；控制系统的分类
2.基本要求
本部分的教学目的是使学生对机械工程控制论有一个全面概括的了解。
认识机械工程控制论的研究对像和任务，探讨系统的反馈及系统的组成；系统分类及对控制系统的基本要求等概念。
通过本部分学习，学生应掌握控制理论的基本体系和研究内容；自动
控制系统组成和原理。
第1章控制系统的数学模型
1.教学内容
本部分讲述如下内容，数学模型的基本概念；微分方程的建立方法和步骤；递函数的概念及求法；典型环节传递函数的建立；系统方块图的化简方法和应用。
2.基本要求
本部分的教学目的是使学生掌握数学模型在控制理论中的作用和建立方法。
通过本部分学习，学生要能对一般简单的系统建立数学模型并掌握建立数学模型基本方法和技巧。
第2章控制系统的时域分析
1.教学内容
本部分讲述如下内容，时间响应及其组成；一阶系统响应；二阶系统响应；二阶系统响应的瞬态性能指标及计算；稳态性能指标（系统误差）分析计算；稳定的充分必要条件和稳定的判别方法；系统相对稳定性的概念和指标；系统稳定的充分必要条件；时域稳定性判别方法Routh判据；
2.基本要求
本部分的教学目的是使学生掌握时间响应概念及求法；掌握衡量时间响应性能的性能指标及求法；了解性能指标对系统的影响；掌握系统稳定的判别条件和判别方法。
第3章控制系统的频率分析
1.教学内容
本部分讲述如下内容：频率特性的定义及求法；典型环节的频率特性；频率特性与系统稳态输出的关系；频率特性的极坐标图；频率特性的对数极坐标图；开环与闭环频率特性的关系；频域稳定性判别方法Nquist判据和Bode判据；。
2.基本要求
频率特性分析是系统时间响应的一种特例，在经典控制理论中占有重要的地位和作用，特别是将频率特性分析用于系统的稳定性分析和系统的校正会带来极大的方便。
通过学习学生要掌握频率特性的求法和含义；频率特性和稳态输出的关系；频率特性的图形表示法。
第4章控制系统的稳定性分析
1.教学内容
本部分讲述如下内容，稳定性的基本概述；劳斯稳定判据；奈奎斯特稳定判据；Bode稳定判据
2.基本要求
熟记稳定性的基本概述；掌握劳斯稳定判据；奈奎斯特稳定判据；Bode稳定判据
第5章控制系统的根轨迹法
1.教学内容
本部分讲述如下内容，根轨迹法的基本概述；绘制根轨迹的基本规则；参量根轨迹的绘制；非最小相位系统的根轨迹；用根轨迹分析控制系统
2.基本要求
熟记根轨迹法的基本概述；绘制根轨迹的基本规则；掌握参量根轨迹的绘制；非最小相位系统的根轨迹；学会运用根轨迹分析控制系统
第6章自动控制系统的设计与校正
1.教学内容
本部分讲述如下内容，综合介绍系统指标体系的内容和特点；系统开环放大系数的调整方法技意义，系统相位超前校正和相位滞后校正的原理和方法。
2.基本要求
系统的性能指标是衡量系统性能好坏的量化指标，这些指标针对系统的瞬态响应速度、稳态响应精度、稳定性等内容形成了指标体系。
通过学习学生要掌握指标体系的内容和常用的校正方法。
第7章基于MATLAB语言的控制系统分析
3.教学内容
本部分讲述如下内容，MATLAB语言简介；数学模型的MATLAB描述；用MATLAB对线性系统进行时域响应分析；用MATLAB进行控制系统频域分析；基于MATLAB的根轨迹绘制与性能分析；系统设计校正的MATLAB实现
4.基本要求
掌握MATLAB语言；用MATLAB对线性系统进行时域响应分析；进行控制系统频域分析；学会运用基于MATLAB的根轨迹绘制与性能分析
四、习题与实验
1.习题
习题的基本要求是：巩固和加深理解课堂所学内容，提高计算能力，运用所学的知识分析和计算从工程实际中简化出来的控制理论问题，培养学生分析问题、解决问题的能力。
在每一章作业判完后，教师可在课上对习题内容做一下简单总结。
2.实验项目
（1）实验目的与任务
控制工程基础实验是控制工程基础重要的教学内容。
控制工程基础实验教学设备，涵盖了控制系统的基本概念和数学模型、时域分析法和频域分析法、控制系统的设计和校正、信号的采样和恢复、状态空间分析法、控制系统的应用和分析。
控制工程基础实验重点培养学生的实际动手能力、分析解决实际问题的能力及理论探索精神。
讲课与实验同时穿插进行。
实验部分包括涉及教材内容的系列实验项目6项，实验方法既体现传统又反映前沿。
（2）实验项目及学时
五、学时分配
六、关于教学大纲的必要说明
1．本大纲只适用于机械电子工程专业。
2．本大纲的学时为参考学时，学时如有变化，任课教师可在此大纲的基础上增减一些内容。
3．建议的教材只是编写大纲时的教材，选用教材时要尽量选用新版教材，或最新获奖教材。
4．教学内容的安排与阐述力求由浅入深，深入浅出，条理清楚，通俗易懂。
5．采用多媒体课件授课。
七、推荐教材及参考书目
参考文献：
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