| 自动化
《控制系统仿真》课程教学大纲
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课程名称及编号: 控制系统仿真AU313 |
学分 / 学时：2/32 |
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主讲教师（姓名、职称）: 杜秀华副教授 |
授课语言: 中文 |
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必修/选修: 选修 |
开课时间: 大四上 |
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适用专业：自动化专业 |
开课单位：自动化系 |
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授课方式: 讲授 |
考核方式: 大作业 |
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先修课程: 自动控制原理、现代控制理论基础、高级编程语言 |
后修课程 |
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课程简介: 通过本课程的学习，学生能掌握系统仿真的基本概念、基本原理及方法；掌握基本的仿真算法及能用高级编程语言在微机上编程实现，学会使用常用的仿真软件。为学习后继课程、从事工程技术工作、科学研究及开拓性技术工作打下坚实的基础。 |
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课程培养目标 ： 设置本课程为了让自动化专业的学生，掌握系统仿真的基本概念、基本原理及方法；掌握基本的仿真算法及能用高级编程语言在微机上编程实现，学会使用常用的仿真软件，掌握采用仿真思想和实验手段对系统进行实验、掌握系统的特性。为学习后继课程、从事工程技术工作、科学研究及开拓性技术工作打下坚实的基础。本课程对学生达到如下毕业要求有贡献： 4.3．能够对实验过程的正确性加以评判，并能够合理地分析实验结果，得到有效结论。 4.4．能够设计针对复杂工程问题的解决方案,能在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素 5.3．根据工程实际要求，综合运用理论和技术手段完成方案设计并综合考虑经济、环境和法律等制约要素。 |
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教学要求： 完成课程后，学生将具备以下能力： 1. 在控制理论和应用学科掌握基本的知识、技术和能力； 2. 理解专业的、道德的和社会责任的能力； 3. 尊重多样性、现代化专业知识； 4. 保证质量和实效性并不断进步。 |
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撰写者: 杜秀华 发布时间: 2014.8 |
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一、课程性质和教学目标
课程性质：此课程是自动化专业的本科专业课程，也可作为其它专业的选修课程。
教学目标：通过本课程的学习，学生能掌握系统仿真的基本概念、基本原理及方法；掌握基本的仿真算法及能用高级编程语言在微机上编程实现，学会使用常用的仿真软件。为学习后继课程、从事工程技术工作、科学研究及开拓性技术工作打下坚实的基础。
二、课程教学内容及学时分配
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教学内容 |
学时 |
课堂教学 |
讨论 |
作业及要求 |
自学及要求 |
大作业及要求
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系统仿真分析设计系统的基本方法 |
6学时 |
6学时 |
课堂教学中融入小组讨论 |
每次课堂教学后有课外作业，要求独立完成，有集中问题进行讲解 |
自学高级编程语言的相关知识 |
结合上课所学理论知识，就现实生活中的控制系统仿真问题，提出相应的解决方案 |
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用数值积分方法仿真连续系统 |
8学时 |
6学时 |
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连续系统离散相似法数字仿真 |
6学时 |
6学时 |
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连续系统的快速数字仿真 |
6学时 |
6学时 |
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采样系统仿真与优化 |
6学时 |
6学时 |
三、教学方法
以课堂教学为主，并注重以下4点
(1) 注重最新发展动态的引入。在课程讲授时，注重让学生了解学科发展规律和最新的发展状况，引导学生进行深入地专业文献查阅。
(2) 注重培养学生兴趣。控制系统仿真是一门理论和实际紧密结合的课程。在教学中，让学生知道本专业课程间的内在关联性，并通过具体的示例，便于学生理解；另外在课程讲解时引入MATLAB工具，便于计算机辅助教学，以提高学生解决问题的能力，培养学生对课程学习的兴趣。
(3) 注重理论与实践相结合。要求学生根据课堂学到的知识以仿真方法为工具对系统进行分析和设计，以提高学生将所学理论灵活应用于实际工作中的能力。
(4) 注重引导学生的科研兴趣。该课程主要面对高年级本科生，其中一些同学将来要攻读相关专业的研究生。在教学中注重培养学生的科研能力，以提高学生们解决实际问题的能力。
四、考核及成绩评定方式
最终成绩由平时作业、课堂表现、大作业组合而成。各部分所占比例如下：
平时作业上课参与程度：40%。主要考核对知识点的掌握程度、口头及文字表达能力。
大作业：60%，主要考查学生对课堂上所学到的理论概念的掌握程度，以及应用所学理论知识解决控制系统仿真问题的能力。
五、教材及参考书目
教材：
《MATLAB与控制系统的数字仿真及CAD》，黄道平，化学工业出版社，2004年
参考数目：
1. 《System modeling and Computer Simulation》，Naim A. Kheir，Marcel Dekker,Inc. ,1996
2. 《控制系统仿真》， 北京航空航天大学出版社 姜玉宪主编， 1998年版
大纲撰写人：杜秀华