计算机仿真课程教学大纲
一、课程的基本信息
预算编制适应对象:本科,自动化专业
过华清宫古诗课程代码:21D00735
学时分配:16
赋予学分:1
先修课程:高等数学、线性代数、自动控制原理、现代控制理论
后续课程:数字信号处理、计算机控制技术
二、课程性质与任务
《计算机仿真》是自动化专业的必修课之一,是继《电路理论》课程后的又一门重要的技术基础课。控制算法是集中现代控制系统 CAD 技术的本质反映,对于控制算法系统深入地学习,在扩展计算机技术在控制理论中的应用和发展,同时培养学生运用计算机技术进行思维和开发的能力。控制系统理论、计
算方法与计算机技术的结合是当代控制理论发展的标志,因此在以 MATLAB 为代表的软件平台上,对控制系统进行分析、设计与仿真将成为控制工程领域工程师必须熟练掌握的重要知识和技能。因此,深入透彻地分析和理解控制算法的思想和构造就必须系统学习典型控制系统应用软件的基本原理和控制算法,将成为本课程的目的和任务。
下笔如神病人祝福语三、教学目的与要求
计算机仿真技术以 MATLAB 软件为平台,系统地介绍了控制系统分析、设计及仿真的基本概念、原理和方法,主要包括:控制系统的数学模型建立,控制系统的分析,古典与现代控制系统的设计以及系统仿真等内容。
通过本课程的学习,要求学生掌握对于控制系统的分析和综合设计的方法和基本技巧,而控制算法在控制系统 CAD 技术中占有相当大的比重,本课程要求较熟练掌握控制算法的基本思想;通过本课程学习,在后续课程以及毕业设计中应用MATLAB平台和系统仿真知识进行控制系统的分析、设计和综合及仿真都可以完成。
四、教学内容与安排
第一部分 绪论(1学时)
1.1控制系统CAD与仿真概述头像图片动漫女生
1.2 MATLAB简介
第二部分 MATLAB语言基础(3学时)
2.1数据类型和运算符
2.2程序控制语句
2.3矩阵运算
2.4多项式
2.5函数与M文件
社保和五险的区别2.6数据的可视化
第三部分 反馈控制系统的分析(4学时)
3.1反馈控制系统的数学模型
3.2线性系统的时域分析
3.3线性系统的根轨迹分析
3.4线性系统的频域分析
3.5线性系统的性质分析
3.6离散系统的分析
第四部分 基于传递函数模型的控制系统设计(4学时)
4.1概述
4.2根轨迹法
4.3 Bode图法
4.4 PID控制
过冬第五部分 基于状态空间模型的控制系统设计(2学时)
5.1概述
5.2极点配置
5.3线性二次型最优控制
5.4解耦控制
5.5状态观测器设计
5.6包含状态观测器的状态反馈控制系统
第六部分 控制系统仿真(2学时)
6.1状态空间法的系统仿真
6.2非线性环节的仿真
6.3离散系统的仿真
6.4 SIMULINK仿真
五、教学设备和设施
多媒体教学课件
实验用台式计算机
六、课程考核与评估
本课程为考查科目,采取课程设计(70%)加平时成
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绩(30%)
学府考研七、附录
教学参考文献目录
1.《控制系统的MATLAB仿真与设计》,王海英 袁丽英 吴勃编著,北京:高等教育出版社,2009
2.《MATLAB实用教程》,曹弋, 赵阳 编著,北京:清华大学出版社,2005
3.《MATLAB语言及实践教程》,朱衡君、肖燕彩、邱成 编著,北京:北京交通大学出版社,2005
4.《反馈控制系统设计与分析—MATLAB语言应用》(第2版),薛定宇 主编,北京:清华大学出版社,2006