《自動控制原理實驗》課程教學大綱

（實驗課程-2023版）

一、課程基本信息

課程號1323S04005開課單位電子信息工程學院

（中文）自動控制原理實驗

課程名稱

（英文）ExperimentforPrincipleofAutomaticControl

課程性質必修考核類型考查

課程學分0.5課程學時17

課程類別專業發展課程（專業核心課）

適用專業（類）自動化，電氣工程及其自動化

二、課程描述及目標

（一）課程簡介

《自動控制原理實驗》作為《自動控制原理A》與《自動控制原理B》的配套

實驗課程，是自動化、電氣工程及其自動化兩個專業的專業核心課程。旨在加深學

生對理論課程中基本概念、方法的理解，訓練學生理論聯系實際的問題分析與解次

能力。使學生掌握控制系統的計算機輔助分析和設計方法；明確典型系統的參數變

化對系統動靜態性能指標的影響；具備控制系統串聯校正能力。通過課程教學培養

學生勇于探索、勤于思考、精益求精的匠人精神，為祖國建設貢獻力量。

（二）教學目標

課程目標1：能夠根據實際系統內在機理建立系統傳遞函數模型并據此構造模

擬系統。

課程目標2：針對特定控制系統，根據測試目標設計實驗方案，展開實驗并采

集數據，用所學理論（時域、根軌跡和頻域法）對所得結果進行分析解釋。

課程目標3：梳理控制系統設計思路；尋求多組實驗結果的內在規律，基于數

學模型進行理論推演，得出普適性結論；規范撰寫實驗報告。

1

三、課程目標對畢業要求的支撐關系

畢業要求指標點課程目標

5-2能夠針對自動化專業領域具體的工程問題對象，開發或選用滿足特

課程目標1

定需求的現代工具，模擬和預測專'業問題，并能夠分析其局限性

4-2能夠根據對象特征，選擇研究路線，設計實驗方案，并能夠根據實

驗方案構建實驗系統，安全地開展實驗，正確地采集實驗數據，能對實課程目標2

驗結果進行分析和解釋，并通過信息綜合得到合理有效的結論

1-3能將相關知識和數學模型方法用于推演、分析自動化專業相關工程

課程目標3

問題，并能夠用于工程問題解決方案的比較與綜合

四、教學方式與方法

根據課程特點主要采取教師講解、學生實踐的教學方法；通過課前預習、問題

反饋、總結提煉等環節，逐步引導學生將課上抽象的理論知識與實際系統相結合，

深化理論知識的理解。對學生在實驗中出現疑難問題，以提問的方式幫學生整理思

路、訓練分析問題和解決問題的能力。為督促學生認真對待每個實驗，對學生每次

實驗的預習情況、實驗操作以及實驗報告均做詳細記錄綜合后構成平時成績，與操

作考試成績加權后作為該實驗課程的總成績。

五、教學重點與難點

（一）教學重點

系統的有源電路實現

系統仿真模型構建

系統時域分析與設計

系統根軌跡分析與設計

基于頻率特性的系統分析與輔助設計

（二）教學難點

基于頻率特性的系統分析與輔助設計

六、實驗內容、基本要求與學時分配

對應課

序號實驗項目名稱實驗內容與要求學時類型

程目標

1系統模型構建基于系統機理建立系統模型2任務性1,3

2一階系統時域分析與設計驗證一階系統的參數對動態性能的影3研究、2,3

2

對應課

序號實驗項目名稱實驗內容與要求學時類型

程目標

響設計性

分析電機速度控制系統動態靜態性能

與參數關系并設計滿足要求的控制器

驗證二階系統的參數對動態性能的影

響研究、

3二階系統時域分析與設計32,3

分析電機角度控制系統動態靜態性能設計性

與參數關系并設計滿足要求的控制器

利用根軌跡分析PID控制器參數對控

研究、

4系統根軌跡分析與設計制性能的影響，并設計滿足要求的控制32,3

設計性

器

繪制基本環節頻率特性圖

5系統的頻率特性分析繪制復雜系統的頻率特性圖3研究性2,3

利用開環頻率特性圖分析閉環性能

繪制基本環節頻率特性圖

基于頻率特性的系統分析

6分析復雜系統的頻率特性3設計性2,3

與設計

基于頻率特性設計系統控制器

合計17

注：實驗要求包括必修、選修；實驗類型包括“驗證性”、“設計性”、“

等。

七、學業評價和課程考核

（一）考核類型：口考試團考查

（二）考核方式：回實驗報告□實驗作品

口其它：（填寫具體考核方式）

（三）成績評定:

考核建議分值

考核/評價細則對應課程目標

依據（百分比）

21-30分：完成全部課前預習題，正確率達到

100%?80%。

實驗

3011-20分：課前預習題完成100%?80%,正確課程目標1

準備

率達到80%~60%。

平時

100%0T0分：課前預習題完成80ko用

考核

31-40分：熟練掌握實驗資料中全部的指令，

實驗

并能靈活應用于具體操作步驟，能夠自行查

過程40課程目標2

詢課程外的相關資料，輔助實驗。

明確實驗任務和實驗FI的，實驗過程有條理

3

思路明晰，對實驗現象記錄詳實，分析深刻，

回答問題合理正確

21-30分:熟練掌握實驗資料中大部分基本指

令，并能靈活應用。

明確實驗任務和實驗目的，完成全部實驗任

務，詳實記錄實驗現象，積極分析結果和思

考相關實驗問題

11-20分：熟練掌握部分基本指令,能夠通過

杳閱資料完成操作步驟。

明確實驗任務和實驗目的，完成大部分實驗

0T0分：了解相關命令，能在協助下完成操

作步驟。

完成部分實驗任務，記錄實驗現象。

從報告規范性，報告品質，匯報效果三方面

進行評價。

21-30分：報告排版優美,圖、表、公式清晰

規范，可讀性強：報告內容完整，邏輯清晰，

對實驗結果有深入的分析。

實驗

30課程目標3

報告

11-20分：報告排版規范，圖、表、公式清晰，

行文通順；報告內容完整，有一定的結果分

析。

()-10分：報告排版粗糙、圖、表、公式模糊，

語句不夠通順，報告內容基木完整.

期末

0

考核

八、課程目標達成評價

課程目標的實際達成效果計算方式如卜.，達成值越高，教學效果越好。達成度

評價由課程負責人負責，對專業的所有完成本課程的學生進行評價。

學生相應環節得分平均值

課程目標達成度=

該環節的滿分

畢業要求指標點達成度=2課程目標達成度x誤程n標在畢業要求指標點的權重

九、教材與教學參考書

(一)教材