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项目名称
项目一自动控制系统概述
教学内容
自动控制的基本原理及其主要任务；自动控制理论发展的三个不同阶段。自动控制系统的基本组成；常见的自动控制系统结构方式有开环控制系统和闭环控制系统。自动控制系统常见的分类有定值控制系统和随动控制系统、线性系统和非线性系统、单变量系统和多变量系统、定常系统和时变系统、连续系统和离散系统；对自动控制系统性能的基本要求是稳定性、准确性和快速性。
授课时间
授课学时
教学目标
学习目标
1.理解自动控制的概念，了解自动控制理论的发展史。
2.掌握自动控制系统的基本组成。
3.掌握自动控制系统的分类与对控制系统性能的基本要求。
技能目标
1.能够区分自动控制系统的类别。
2.具备分析简单自动控制系统控制过程的能力。
素养目标
1.学习自动控制的基础知识，培养学生的创新意识和明确科技服务于生活的人文精神。
2.培养辩证思维能力，教导学生具备正确的人生观和价值观，并树立正确的历史观。
学情分析
通过对本项目的学习，了解自动控制的基本原理及主要任务；自动控制理论发展的三个不同阶段。掌握自动控制系统的基本组成及常见的自动控制系统结构方式有开环控制系统和闭环控制系统。理解自动控制系统常见的分类有定值控制系统和随动控制系统、线性系统和非线性系统、单变量系统和多变量系统、定常系统和时变系统、连续系统和离散系统；掌握对自动控制系统性能的基本要求是稳定性、准确性和快速性。
教学方法
学生通过课前预习、查阅相关资料，课堂上紧跟着老师的思路，做好随堂笔记，对老师所讲的内容要理解，课后要勤加练习、反思总结等方法进行本章节的学习。学生可以通过电脑根据在课堂上所学习的内容，反复的操作实践验证；实训课上要加强训练，同学之间要相互讨论。
教学媒介
教材、配套的PPT课件、多媒体教案等
教学过程
教学环节
教学内容
教学引入
进入信息化社会以后，自动控制理论和技术已经成为信息化社会不可缺少的组成部分，并在机械、冶金、石油、电力、航空、航天、核反应堆等学科领域得到广泛应用。近年来，控制学科的应用范围还扩展到交通管理、生物医学、生态环境、经济管理等许多社会领域，并为各学科之间的相互渗透起到促进作用。自动控制理论是研究关于自动控制系统组成、分析和设计的一般性理论，是研究自动控制共同规律的技术科学。学习和研究自动控制理论是为了探索自动控制系统中变量的运动规律，以及改变这种运动规律的可能性和途径，为建设高性能的自动控制系统提供必要的理论依据。
教授新知
一、明确教学目标
二、教学内容“自动控制系统概述”
任务一自动控制的基本原理及其理论的发展史
一、自动控制的基本原理
在无人直接参与的情况下，利用控制装置操纵被控对象，使被控对象的被控量按给定值或给定信号的变化规律去变化，则称为自动控制。
被控对象是指被控制的机器设备；被控量是指表征其工况的关键参数；给定值(或为输入量、参考输入)是指对这些工况参数所希望达到的值。控制任务可抽象为使被控对象的被控量按给定值变化。
在控制装置运行中，若被控量以时间函数c(t)表示，给定值以r(t)表示，则自动控制的任务是使被控对象满足：c(t)≈r(t)。
由被控对象和控制器按一定方式连接起来，并完成一定自动控制任务的总体称为自动控制系统。其主要任务是对自动控制系统的性能进行分析和设计。
水位自动控制系统可参考书中【例1-2】。
二、自动控制理论的发展史
自动控制理论的发展大体上分为三个不同的阶段。
1.经典控制理论阶段(20世纪50年代末期以前)
2.现代控制理论阶段(50年代末期至70年代初期)
3.大系统与智能控制系统理论阶段(70年代初期至现在)
任务二自动控制系统的基本组成与结构
一、自动控制系统的基本组成
任何一个自动控制系统都是由被控对象和控制装置构成的。自动控制系统根据被控对象和具体用途的不同，可以有各种不同的结构形式。自动控制系统的基本框图如下图。
图中用方框代表系统中具有相应职能的元件，用箭头表示元件之间的信号及其传递方向。通常，把从系统输入量到输出量之间的通道称为前向通道；从输出量到反馈信号之间的通道称为反馈通道。方框图中用符号“EQ\o\ac(○,X)”表示比较环节，其输出量等于各个输入量的代数和。控制器、检测元件和执行机构这些功能元件分别承担相应的职能，从而共同完成控制任务。
自动控制系统中的常用术语如下表。
名称
含义
给定值
要求被控量所应保持的数值，也称输入量或参考输入
控制器
外加的设备或装置，主要用于将给定信号与测量信号进行比较，并经过某种运算产生控制信号
执行机构
接收控制器的输出信号，根据该信号直接对被控对象进行操作，以调节被控量
被控对象
生产过程中需要进行控制的工作机械、装置或生产过程。
被控量
表征被控对象工作状态的、需
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