MATLAB與控制系統(tǒng)仿真教學大綱目錄TOC\h\z\u\t"標題2,1,標題3,2,標題4,3,樣式標題1+黑體小四非加粗,1,樣式標題2+宋體小四行距:多倍行距1.25字行,2,副標題,2"一、課程開設(shè)目的與要求 186二、教學中應(yīng)注意的問題 186三、課程內(nèi)容及學時分配 186緒論 186第一章計算機仿真的基本概念 186第一節(jié)仿真技術(shù)簡介 187第二節(jié)計算機仿真技術(shù)的發(fā)展概況 187第三節(jié)系統(tǒng)仿真的應(yīng)用 187第四節(jié)基于MATLAB的控制系統(tǒng)仿真的現(xiàn)狀 187第二章MATLAB運行環(huán)境及程序設(shè)計 187第一節(jié)MATLAB簡介 187第二節(jié)MATLAB的基本操作 187第三節(jié)MATLAB的矩陣運算 187第四節(jié)MATLAB的向量運算 187第五節(jié)MATLAB的控制語句 187第六節(jié)MATLAB的繪圖功能 187第三章控制系統(tǒng)數(shù)學模型及其轉(zhuǎn)換 187第一節(jié)線性系統(tǒng)數(shù)學模型的基本描述方法 187第二節(jié)系統(tǒng)數(shù)學模型間的相互轉(zhuǎn)換 187第三節(jié)系統(tǒng)模型的連接 187第四節(jié)典型系統(tǒng)的生成 187第五節(jié)系統(tǒng)的離散化和連續(xù)化 187第四章連續(xù)系統(tǒng)的數(shù)字仿真 188第一節(jié)數(shù)值積分算法 188第二節(jié)連續(xù)系統(tǒng)的數(shù)字仿真程序 188第三節(jié)面向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖的仿真 188第五章采樣控制系統(tǒng)的數(shù)字仿真 188第一節(jié)采樣控制系統(tǒng)概念 188第二節(jié)模擬調(diào)節(jié)器的數(shù)字化仿真 188第三節(jié)采樣控制系統(tǒng)的數(shù)字化仿真程序 188第六章動態(tài)集成仿真環(huán)境Simulink 188第一節(jié)Simulink簡介 188第二節(jié)Simulink模型的建立 188第三節(jié)連續(xù)系統(tǒng)的Simulink仿真 188第四節(jié)離散系統(tǒng)的Simulink仿真 188第五節(jié)創(chuàng)建Simulink子系統(tǒng) 188第六節(jié)子系統(tǒng)封裝技術(shù) 188第七章控制系統(tǒng)的計算機輔助分析與設(shè)計 189第一節(jié)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 189第二節(jié)控制系統(tǒng)的時域分析 189第三節(jié)控制系統(tǒng)的頻域分析 189第四節(jié)控制系統(tǒng)的根軌跡分析 189第五節(jié)基于頻率法的控制系統(tǒng)串聯(lián)校正方法 189第八章MATLAB控制系統(tǒng)解決方案及常用工具箱 189第一節(jié)控制系統(tǒng)工具箱簡介 189第二節(jié)線性時不變系統(tǒng)的對象模型 189第三節(jié)線性時不變系統(tǒng)瀏覽器LTIViewer 189第四節(jié)單變量系統(tǒng)設(shè)計工具SISODesignTool 189四、授課學時分配 189五、實踐環(huán)節(jié)安排 190六、教材及參考書目 190課程名稱：MATLAB與控制系統(tǒng)仿真課程編號：056221英文名稱：MATLABandControlSystemSimulation課程性質(zhì)：獨立設(shè)課課程屬性：專業(yè)限選課應(yīng)開學期：第6學期學時學分：課程總學時40，其中實驗學時16。課程總學分2.5學生類別：本科生適用專業(yè)：自動化、電氣工程及其自動化先修課程：電路、自動控制原理等課程一、課程開設(shè)目的與要求本課程是電氣工程及其自動化專業(yè)和自動化專業(yè)的一門專業(yè)選修課，它主要講授仿真的基本概念及常用的仿真方法，MATLAB語言基礎(chǔ)以及怎樣用MATLAB語言進行自動控制系統(tǒng)的計算機仿真。它的教學目的就是使學生了解控制系統(tǒng)計算機仿真的基本概念和方法，掌握MATLAB這個仿真工具在控制系統(tǒng)仿真與輔助設(shè)計中的應(yīng)用，培養(yǎng)學生對控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計能力。該課程的知識在控制系統(tǒng)的輔助設(shè)計及控制理論的研究中起著相當重要的作用。在授課過程中，要求學生掌握計算機仿真的基本概念，了解常用的仿真方法，能夠熟練掌握控制系統(tǒng)的仿真設(shè)計工具—MATLAB，熟悉MATLAB語言編程基礎(chǔ)與技巧、控制系統(tǒng)的數(shù)學模型、控制系統(tǒng)的計算機輔助時域和頻域分析及設(shè)計、MATLAB下的圖形界面設(shè)計技術(shù)和應(yīng)用等，為控制系統(tǒng)的仿真和計算機輔助設(shè)計打下良好的基礎(chǔ)。二、教學中應(yīng)注意的問題1.其先修課程是：自動控制原理、數(shù)值分析方法等。2.本課程的教學采用講授加上機試驗的方式進行，著重基本概念和基本訓練，培養(yǎng)學生對控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計能力。三、課程內(nèi)容及學時分配緒論第一章計算機仿真的基本概念重點內(nèi)容：計算機仿真的概念、分類、特點及應(yīng)用概況?；疽螅菏煜び嬎銠C仿真的概念、分類、特點。了解計算機仿真的發(fā)展歷史及應(yīng)用概況。第一節(jié)仿真技術(shù)簡介第二節(jié)計算機仿真技術(shù)的發(fā)展概況第三節(jié)系統(tǒng)仿真的應(yīng)用第四節(jié)基于MATLAB的控制系統(tǒng)仿真的現(xiàn)狀復習思考題：教材本章后面的習題。第二章MATLAB運行環(huán)境及程序設(shè)計重點內(nèi)容：MATLAB語言的環(huán)境，基本命令、語句及基本運算，基本程序設(shè)計，基本繪圖功能?；疽螅菏煜ATLAB語言的操作環(huán)境掌握MATLAB基本命令、語句及基本運算掌握MATLAB程序設(shè)計及基本繪圖功能第一節(jié)MATLAB簡介第二節(jié)MATLAB的基本操作第三節(jié)MATLAB的矩陣運算第四節(jié)MATLAB的向量運算第五節(jié)MATLAB的控制語句第六節(jié)MATLAB的繪圖功能復習思考題：教材本章后面的習題。第三章控制系統(tǒng)數(shù)學模型及其轉(zhuǎn)換 重點內(nèi)容：建立控制系統(tǒng)的數(shù)學模型，系統(tǒng)模型間的相互轉(zhuǎn)換及其MATLAB實現(xiàn)?；疽螅夯疽螅赫莆湛刂葡到y(tǒng)的數(shù)學模型建立方法掌握控制系統(tǒng)模型間的轉(zhuǎn)換方法第一節(jié)線性系統(tǒng)數(shù)學模型的基本描述方法第二節(jié)系統(tǒng)數(shù)學模型間的相互轉(zhuǎn)換第三節(jié)系統(tǒng)模型的連接第四節(jié)典型系統(tǒng)的生成第五節(jié)系統(tǒng)的離散化和連續(xù)化復習思考題：教材本章后面的習題。第四章連續(xù)系統(tǒng)的數(shù)字仿真重點內(nèi)容：常用的連續(xù)系統(tǒng)數(shù)字仿真算法?；疽螅赫莆粘Ｓ玫臄?shù)值積分算法掌握連續(xù)系統(tǒng)的數(shù)字仿真程序編制方法第一節(jié)數(shù)值積分算法第二節(jié)連續(xù)系統(tǒng)的數(shù)字仿真程序第三節(jié)面向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖的仿真復習思考題：教材本章后面的習題第五章采樣控制系統(tǒng)的數(shù)字仿真重點內(nèi)容：采樣控制系統(tǒng)的概念及數(shù)字仿真方法?；疽螅赫莆漳M調(diào)節(jié)器的數(shù)字化方法掌握采樣控制系統(tǒng)的仿真程序編制方法第一節(jié)采樣控制系統(tǒng)概念第二節(jié)模擬調(diào)節(jié)器的數(shù)字化仿真第三節(jié)采樣控制系統(tǒng)的數(shù)字化仿真程序復習思考題：教材本章后面的習題。第六章動態(tài)集成仿真環(huán)境Simulink重點內(nèi)容：Simulink集成環(huán)境的操作、Simulink模型的建立及仿真運行以及子系統(tǒng)、模塊的封裝方法?；疽螅赫莆誗imulink模型的建立及仿真參數(shù)的設(shè)置掌握Simulink子系統(tǒng)及其封裝方法第一節(jié)Simulink簡介第二節(jié)Simulink模型的建立第三節(jié)連續(xù)系統(tǒng)的Simulink仿真第四節(jié)離散系統(tǒng)的Simulink仿真第五節(jié)創(chuàng)建Simulink子系統(tǒng)第六節(jié)子系統(tǒng)封裝技術(shù)復習思考題：教材本章后面的習題。第七章控制系統(tǒng)的計算機輔助分析與設(shè)計重點內(nèi)容：控制系統(tǒng)的計算機輔助分析和設(shè)計方法。基本要求：熟練掌握控制系統(tǒng)的計算機輔助分析方法（包括穩(wěn)定性分析、時域分析、頻域分析、根軌跡分析方法）掌握控制系統(tǒng)的計算機輔助設(shè)計方法。第一節(jié)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析第二節(jié)控制系統(tǒng)的時域分析第三節(jié)控制系統(tǒng)的頻域分析第四節(jié)控制系統(tǒng)的根軌跡分析第五節(jié)基于頻率法的控制系統(tǒng)串聯(lián)校正方法復習思考題：教材本章后面的習題。第八章MATLAB控制系統(tǒng)解決方案及常用工具箱重點內(nèi)容：MATLAB控制系統(tǒng)工具箱的使用及線性時不變?yōu)g覽器LTIViewer和單變量系統(tǒng)設(shè)計工具SISODesignTool的使用。基本要求：熟悉MATELAB控制系統(tǒng)工具箱的使用線性時不變系統(tǒng)瀏覽器LTIViewer的使用單變量系統(tǒng)設(shè)計工具SISODesignTool的使用第一節(jié)控制系統(tǒng)工具箱簡介第二節(jié)線性時不變系統(tǒng)的對象模型第三節(jié)線性時不變系統(tǒng)瀏覽器LTIViewer第四節(jié)單變量系統(tǒng)設(shè)計工具SISODesignTool復習思考題：教材本章后面的習題。四、授課學時分配本課程計劃課時40，其中理論授課24學時，實驗16學時。教學課時分配表章次課時分配（學時）授課實驗課外討論備注第一章計算機仿真的基本概念2第二章MATLAB運行環(huán)境及程序設(shè)計66第三章控制系統(tǒng)數(shù)學模型及其轉(zhuǎn)換42第四章連續(xù)系統(tǒng)的數(shù)字仿真2第五章采樣控制系統(tǒng)的數(shù)