《Matlab与控制系统仿真实习》课程教学大纲.doc

《Matlab与控制系统仿真实习》课程教学大纲
课程编号：0806933211
课程名称：Matlab与控制系统仿真实习
英文名称：PracticeofMatlab&ControlSystemSimulation
课程类型：实践课
总学时：1周
学分：1
适用对象：自动化系统集成
先修课程：高等数学线性代数复变函数积分变换电路电子技术基础（模拟）自动控制元件自动控制原理MATLAB仿真语言及Simulink动态仿真工具
课程性质、目的和任务
本课程设计是《自动控制原理》课程的具体应用和实践，自动化专业的各项基础课和专业课知识的综合应用，其重点在于将《自动控制系统设计》课程中所学的各种技术和方法应用于一些具体的过程对象的控制中。通过对被控对象进行模型分析；通过选择合适的控制方案和控制器来实现基本控制要求；根据实际控制系统的输出性能，采取多种可行的改进方法提高系统的控制品质。在此基础上，还可将所学的智能的、高级的控制算法应用到实际被控对象的控制中，使系统的控制特性得到全面提升。
完成课程设计任务的学生应掌握被控对象动态特性的实验测试法，熟悉控制器的选型原则和整定方法。
1、能熟练运用简单、串级、前馈、比值、Smith预估器、解耦等多种控制手段，实现各种简单的、复杂的控制系统的设计。
2．掌握自动控制原理中各种校正装置的作用及用法，根据不同的系统性能指标要求进行合理的系统设计，并调试满足系统的指标。
3．学会使用MATLAB语言及Simulink动态仿真工具进行系统仿真与调试。
教学基本要求
本课程设计的基本要求：
1、了解实际控制系统的组成；
2、掌握简单控制系统的应用：熟悉基本PID控制的选型，能针对不同对象采取相应的控制规律实现要求的控制目标，并完成控制器的整定；
3、掌握串级、前馈、比值、Smith预估器、解耦等复杂控制方法的设计和应用原则；
4、能根据复杂被控对象的特点，选择合适的复杂控制手段，整定控制器参数，提高系统的控制品质；
三、教学内容及要求
1．查阅相关资料，根据各自题目确定合理的控制方式及校正形式完成设计。
2．首先要根据所学控制理论知识（频率法或根轨迹法）进行人工设计校正装置，初步设计出校正装置传递函数形式及参数。
3．用MATLAB语言及Simulink动态仿真工具，对人工设计系统进行仿真调试，使其满足技术要求，并绘制打印出仿真框图、频率特性图及动态响应图。
4．完成设计报告
四、实验主要仪器设备
装有Matlab6.5版本以上的电脑一台。
五、教学方法与手段
1．布置课程设计题目及时间安排，课堂辅导一次2学时。
2．进行数字仿真前必须完成人工设计内容。
3．模拟调试前要画好模拟图、校正电路图。
六、课程设计报告要求
报告包括：
(1)任务书。
(2)设计思想及设计过程、设计后校验；包括频率特性三条性曲线校正电路确定及参数选择。
(3)MATLAB设计仿真中仿真框图或语言，绘制打印出仿真框图、频率特性，要求的指标，动态特性图。
七、考核方式
课程设计结束时要求学生写出设计报告，课程设计成绩分三部份，系统建模30%；设计报告40%（设计过程图表曲线总结）、数字仿真30%。
八、推荐教材和教学参考书
教材：《计算机仿真技术与CAD》，李国勇、谢克明、杨丽娟编著，电子工业出版社，2008。
参考书：《MATLAB教材》，张志涌、杨祖樱编著，北京航空航天大学出版社，2006.8。

大纲制订人：程啟华
大纲审定人：
制订日期：2010年5月