自动控制系统与应用课程概要及学习情境

"自动控制系统与应用课程标准" 自动控制系统与应用是一门针对机电和通信专业学生的专业必修核心课程，旨在培养具有扎实自动化技术基础的技术人员。这门课程主要涵盖自动控制原理和简单控制系统的设计与分析，包括拉氏变换、反馈控制理论、系统稳定性和性能改善等内容。课程目标在于使学生理解和掌握自动控制的基本概念，具备分析、计算、实验和故障排除的实际操作能力。 课程设计思路遵循知识目标、能力目标和素质目标，将学习内容划分为六个逐步递进的学习情境，每个情境由多个工作任务构成。课程安排在第三学年第一学期，每周4学时，总计48学时，3个学分。以下是部分工作任务和对应课程目标： 1. 项目一：锅炉水箱液位控制系统 - 学习自动控制的基本概念和控制系统分类 - 掌握控制系统的基本组成和控制原理 - 理解控制系统结构图、方框图和工艺流程的绘制 2. 项目二：黑匣子特性测试 - 学习控制系统的性能要求 - 探究对象性能测试，包括时域法和频域法分析 - 学习使用MATLAB软件进行简单的仿真 3. 项目三：电动机转速调节系统 - 建立系统数学模型 - 学习传递函数及其等效变换 - 分析系统稳定性并利用MATLAB进行性能评估 4. 项目四：双容水箱液位控制系统 - 实践简单控制系统的安装，如电容式变送器的使用 - 了解P、PI、PID调节器的性能特点 - 进行单回路调节系统的调试 5. 项目五：锅炉水箱温度控制系统 - 学习温度变送器的工作原理 - 掌握调节器的应用和系统优化 - 通过衰减曲线调试法改进系统性能 通过这些项目，学生将在理论与实践中同步提升，为后续专业课程和未来工程技术工作奠定坚实基础。课程注重实际操作能力和问题解决能力的培养，通过MATLAB等工具的使用，提高学生在自动化领域的应用技能。