1、111-14 自动化教学大纲目录电路理论本科教学大纲 2模拟电子技术教学大纲 8数字电子技术教学大纲 .14自动控制理论教学大纲 .19信号与系统 B教学大纲 24自动控制系 统教学大纲 .28现代控制理论教学大纲 .33 自动化概论教学大纲 36供配电工程教学大纲 .38控制系统软件技术基础教学大纲 .42汽车电子教学大纲 .45数字图像处理教学大纲 .48专业外语教学大纲 .53先进控制技术与系统辨识教学大纲 .55自适应控制教学大纲 .57DSP 原理及应用教学大纲 59嵌入式系统及应用教学大纲 .63智能电器及应用教学大纲 .66电机与拖动教学大纲 .71单片机原理与接囗技术教学大纲
2、.75微机原理及应用教学大纲 .79自动检测与仪表教学大纲 .83可编程控制技术及应用教学大纲 .87过程控制系统课程教学实施方案 .92电力电子技术教学大纲 .98微机原理与接口技术教学大纲 103现场总线教学大纲 107微机控制技术教学大纲 112EDA 技术及应用 C教学大纲 .1162电路理论本科教学大纲课程编号： B02500013课程中文名称：电路理论课程英文名称：Theory of circuit课程类别：专业基础课总 学 时：72 学时总 学 分：4.5适用专业：电气工程及其自动化、自动化一、课程的性质、地位与任务本课程是电气工程及其自动化等专业的一门重要的技术基础课，是研究电
3、路理论的入门课程，是学习后续专业基础课和专业课的桥梁。本课程已成为培养工程技术人员，特别是电气工程师的重要基础。它的任务是通过本课程的学习，使学生掌握电路的基本理论、分析计算电路的基本方法，并为后续课程准备必要的电路知识。电路这门课程理论严密，逻辑性强，在培养学生的辩证抽象思维能力和严肃认真的科学作风，树立理论联系实际的科学观点和提高学生分析问题解决问题的能力以及加强基本技能训练等方面起着重要的作用。本课程是电气工程及其自动化专业的必修课程。二、课程的基本要求1、牢固掌握电路的基本概念、元件的特性方程和基尔霍夫定律。2、熟练掌握等效变换分析法和输入电阻的概念及其求法。3、熟练掌握节点分析法、网
4、孔分析法和回路分析法，了解支路分析法和 2b 分析法。4、熟练掌握叠加定理、等效电源定理、最大功率传递定理和替代定理，了解互易定理，对偶原理和特勒根定理。5、会分析含理想运算放大器的简单电路。6、会分析单一非线性电阻电路，一般掌握非线性电路的图解法和小信号分析法。7、掌握建立一、二阶电路输入-输出方程的方法，熟练掌握一阶电路的分析方法、全响应的分解，并牢固掌握零输入响应、零状态响应、阶跃响应和冲激响应的概念，了解二阶电路的性质和卷积积分。8、熟练掌握正弦稳态电路的相量分析法和功率的概念。9、牢固掌握谐振的概念，会判断串联谐振和并联谐振。10.、掌握耦合电感的特性方程及其去耦等效电路，会分析含耦
5、合电感的电路。311、熟练掌握三相电路的概念和对称三相电路的分析方法。12、熟练掌握非正弦周期信号电路的谐波分析方法，了解对称三相电路中的高次谐波。13、熟练掌握线性动态电路的运算电路法，一般掌握网络函数的概念、性质和表示方法。14、掌握关联矩阵、基本回路矩阵、基本割集矩阵、支路阻抗矩阵、支路导纳矩阵、支路电压源列向量和支路电流源列向量的写法。15、掌握状态变量的概念及状态方程和输出方程的写法。16、理解均匀传输线参数的分布性及其方程的建立，了解均匀传输线的稳态解；牢固掌握行波的概念和无损耗线上驻波的概念，一般了解无损耗线上的波过程。三、本课程与其它课程的联系本课程的先修课程为高等数学 、 工
6、程数学和大学物理 ，服务于模拟电子技术、 数字电子技术 、 电机学 、 电气控制与 PLC等课程。四、教学内容、基本要求及学时安排内容分为 16 章，共分为以下 7 部分（* 为略讲内容）：(一) 电路模型及其基本元件（学时:20 学时）基本要求: 掌握集中参数电路模型、电路的基本变量（电流、电压、功率）、参考方向基尔霍夫定律（电流定律、电压定律）、KCL 方程和 KVL 方程的独立性、线性电路元件的特性方程及电压电流关系（电阻、独立电源、电容、电感、受控源、耦合电感、理想变压器、理想运算放大器和回转器）、电源信号（直流信号、正弦信号、阶跃信号和冲激信号）。 重点：电路的基本变量（电流、电压、
7、功率）、参考方向、基尔霍夫定律（电流定律、电压定律）、KCL 方程和 KVL 方程。难点：线性电路元件的特性方程及电压电流关系（电阻、独立电源、电容、电感、受控源、）、电源信号（直流信号、正弦信号、阶跃信号和冲激信号）。(二)电阻电路的分析（学时:16 学时）基本要求: 掌握简单电路的分析：单回路电路和双节点电路、分压公式和分流公式。等效变换：等效二端网络、常用的基本等效二端网络(电阻的串并联等效化简、独立源 的串并联化简、电源模型之间的等效变换、含受控源网络的等效化简)、星形网络和三角形网络的等效变换。复杂电阻电路的分析：图论的基本知识、支路分析法、节点分析法、网孔分析法、回路分析法、割集分
8、析法、改进节点法、解的存在性和唯一性。4电路定理：叠加定理、替代定理、等效电源定理：戴维南定理、诺顿定理、最大功率传输定理、特勒根定理、互易定理、对偶原理。双口网络：双口网络的基本概念、参数及其方程（Z 参数、Y、T 参数、H 参数、各参数之间的关系）、双口网络的等效电路、双口网络的复合联接（级联、串联、并联）、用端口法分析电路、含理想运算放大器电阻电路的分析、含回转器简单电路的分析。重点：简单电路的分析：单回路电路和双节点电路、分压公式和分流公式。等效变换：等效二端网络、常用的基本等效二端网络(电阻的串并联等效化简、独立源 的串并联化简、电源模型之间的等效变换、含受控源网络的等效化简)、星形
9、网络和三角形网络的等效变换。 电路定理：叠加定理、替代定理、等效电源定理：戴维南定理、诺顿定理、最大功率传输定理、特勒根定理、互易定理、对偶原理。难点： 复杂电阻电路的分析：图论的基本知识、支路分析法、节点分析法、网孔分析法、回路分析法、*割集分析法、*改进节点法、*解的存在性和唯一性。 双口网络：双口网络的基本概念、参数及其方程（Z 参数、Y、T 参数、H 参数、各参数之间的关系）、双口网络的等效电路、双口网络的复合联接（级联、串联、并联）、用端口法分析电路、含理想运算放大器电阻电路的分析、含回转器简单电路的分析。(三)线性动态电路的分析（学时:8 学时）基本要求: 掌握 时域分析，动态电路
10、的方程及其初始条件（初始值）、一阶电路的全响应经典分析法、一阶电路的三要素法、线性特性（零输入响应和零状态响应）和时不变特性、阶跃响应和冲激响应、*电容电压和电感电流的跃变、RLC 串联电路的零输入响应（等幅振荡、欠阻尼情况、过阻尼情况、临界阻尼情况）、RLC 串联电路的全响应、RLC 并联电路的分析、一般二阶电路的分析、卷积积分。 复频域分析法，拉普拉斯变换的定义、拉普拉斯变换的基本性质、常用信号的拉普拉斯变换、象函数的部分分式展开、基尔霍夫定律的复频域形式、线性元件的复频域形式、运算电路、复频域分析法、网络函数的定义及其性质、网络函数的极零点图。重点：动态电路的方程及其初始条件（初始值）、
11、一阶电路的全响应经典分析法、一阶电路的三要素法、线性特性（零输入响应和零状态响应）和时不变特性、阶跃响应和冲激响应、*电容电压和电感电流的跃变、RLC 串联电路的零输入响应（等幅振荡、欠阻尼情况、过阻尼情况、临界阻尼情况）、RLC 串联电路的全响应、 RLC 并联电路的分析难点： 复频域分析法拉普拉斯变换的定义、拉普拉斯变换的基本性质、常用信号的拉普拉斯变换、象函数的部分分式展开、基尔霍夫定律的复频域形式、线性元件的复频域形式、运算电路、复频域分析法、网络函数的定义及其性质、网络函数的极零点图。5(四)正弦稳态电路的分析（学时:16 学时）基本要求: 掌握正弦量（三要素、有效值、正弦量之间的相
12、位差）、正弦稳态响应、相量（定义、性质）、两类约束的相量形式（基尔霍夫定律的相量形式、线性元件伏安关系的相量形式）、相量模型、阻抗和导纳、电阻电路方法和定理的适应性、正弦稳态电路的功率（瞬时功率、平均功率、无功功率、视在功率和功率因数、复功率）、正弦稳态下的最大功率传递定理、正弦稳态电路的相量分析、耦合电感的等效电路、含耦合电感电路的分析、理想变压器（伏安关系、两个基本特性）、含理想变压器简单电路的分析、用相量图分析正弦稳态电路、谐振（串联谐振、并联谐振）、正弦稳态下的网络函数（网络函数的概念、频率特性）、三相电路（三相电路的基本念、对称三相电路的分析、不对称三相电路的概念、三相电路的功率。重
13、点：正弦量（三要素、有效值、正弦量之间的相位差）、正弦稳态响应、相量（定义、性质）、两类约束的相量形式（基尔霍夫定律的相量形式、线性元件伏安关系的相量形式）、相量模型、阻抗和导纳、电阻电路方法和定理的适应性、正弦稳态电路的功率（瞬时功率、平均功率、无功功率、视在功率和功率因数、复功率）正弦稳态电路、谐振（串联谐振、并联谐振）、正弦稳态下的网络函数（网络函数的概念、频率特性）、三相电路（三相电路的基本念、对称三相电路的分析、不对称三相电路的概念、三相电路的功率。难点：相量模型、阻抗和导纳、电阻电路方法和定理的适应性、正弦稳态电路的功率（瞬时功率、平均功率、无功功率、视在功率和功率因数、复功率）、
14、正弦稳态下的最大功率传递定理、正弦稳态电路的相量分析、耦合电感的等效电路、含耦合电感电路的分析、理想变压器（伏安关系、两个基本特性）、含理想变压器简单电路的分析。(五) 非正弦周期信号电路的稳态分析（学时:4 学时）基本要求: 掌握非正弦周期电流和电压及其傅立叶级数、非正弦周期信号的有效值、平均值、平均功率(有功功率)、 非正弦周期信号电路的稳态分析（谐波分析法）、对称三相电路的高次谐波、傅立叶变换。重点： 掌握非正弦周期电流和电压及其傅立叶级数、非正弦周期信号的有效值、平均值、平均功率(有功功率)难点：非正弦周期信号电路的稳态分析（谐波分析法）、对称三相电路的高次谐波、傅立叶变换* (六)
15、电路代数方程矩阵形式基本要求: 掌握图的矩阵表示（关联矩阵、基本回路矩阵、基本割集矩阵）、基尔霍6夫定律的矩阵形式、支路方程的矩阵形式、电路代数方程的矩阵形式（节点电压方程的矩阵形式、回路电流方程的矩阵形式、割集电压方程的矩阵形式、基本方程的矩阵形式）。 重点：图的矩阵表示（关联矩阵、基本回路矩阵、基本割集矩阵）、基尔霍夫定律的矩阵形式、支路方程的矩阵形式、难点：电路代数方程的矩阵形式（节点电压方程的矩阵形式、回路电流方程的矩阵形式、割集电压方程的矩阵形式、基本方程的矩阵形式）* (七) 简单非线性电路基本要求: 掌握非线性元件：非线性二端元件、*非线性多端元件、*非线性特性的近似表示法。非线
16、性电阻电路：非线性电阻电路的方程、非线性电阻电路的图解法 曲线相加法（DP 图）、曲线相交法（直流工作点）、非线性电阻电路的小信号分析法、分段线性化法。简单非线性动态电路的分析：输入-输出方程的建立、一阶非线性电路的动态路径、非线性动态电路的小信号分析、非线性动态电路状态方程的列写、自治电路状态方程的小信号分析。重点：非线性元件：非线性二端元件、非线性多端元件、非线性特性的近似表示法。难点： 非线性电阻电路：非线性电阻电路的方程、非线性电阻电路的图解法 曲线相加法（DP 图）、曲线相交法（直流工作点）、非线性电阻电路的小信号分析法、分段线性化法。简单非线性动态电路的分析：输入-输出方程的建立、
17、一阶非线性电路的动态路径、非线性动态电路的小信号分析、非线性动态电路状态方程的列写、自治电路状态方程的小信号分析。注：* 为略讲内容，不安排学时，自学为主，习题课 6 学时、总复习 2 学时。合计 72学时。五、教学方法与手段注重电路理论的的基本知识和规律，培养学生对电路定律和分析方法的应用能力，教学当中理论和实验相结合，并联系相关课程，提高学生对本专业知识的综合分析和实践能力。六、考核与成绩评定1、考核目的：考核学生对电路的基本知识、基本理论、计算方法等的理解和掌握程度，促进学生提高分析和解决问题的能力。2、考核形式：闭卷、笔试。73、主要考核内容：基本电路理论知识、电路分析方法和电路定理的
18、应用、正弦交流电路、三相电路、动态电路、双口网络等。4、题型结构：单项（多项）选择、填空、判断、计算、作图、综合应用题等题型。5、成绩评定：总成绩以百分制计算，平时成绩（作业、考勤、等）占 3040%，期末考试占 6070%。七、教材及教学参考书1、邱关源.电路 （第 5 版）.北京：高等教育出版社2、范承志 孙 盾 童 梅.（第 2 版） 电路原理北京：机械工业出版社3、罗先觉.电路第 5 版学习指导与习题分析.北京：高等教育出版社4、王艳红 黄丛生.电路分析北京：北京大学出版社8模拟电子技术教学大纲课程编号：B02500024课程中文名称：模拟电子技术课程英文名称：Analog Elect
19、ronics Technology课程类别：专业基础课总 学 时： 54（其中理论 54 学时，实验 0 学时，上机 0 学时）总 学 分： 4适用专业：电气工程及其自动化、电子信息工程、自动化一、课程的性质、地位与任务模拟电子技术是电气工程及其自动化、电子信息工程类专业的一门主要技术基础课。主要研究半导体器件的性能、参数，模拟电子线路的基本原理、分析方法及其计算，提高学生分析和解决模拟电子电路实际问题的能力。二、课程的基本要求1、熟练掌握半导体二极管、三极管、场效应管等常用元器件的工作原理、基本特性及主要参数。2、建立模拟电子线路的基本概念，熟练掌握基本放大器的分析方法、计算方法。3、熟练掌
20、握负反馈的基本理论和深度负反馈电路的参数计算方法。4、掌握集成运算放大器的基本原理、电路特点、主要参数及使用注意事项。5、熟练掌握集成运算放大器的分析方法、参数计算，会用集成运算放大器设计一般要求的放大器。6、掌握稳压电源的基本组成、工作原理及主要技术指标，能熟练运用集成稳压器构成简单的直流稳压电源。7、掌握正弦波振荡器信号产生电路的基本组成和工作原理。8、了解用 EDA 技术(multisim7.0)进行电路仿真与性能评估的基本方法。三、本课程与其他课程的联系本课程是电气信息类专业的主要专业基础课，起到承上启下的作用。9（1）本课程先修课程为：高等数学 、 大学物理及电路基础的基础上，通过对
21、本课程的学习，为学习后续的课程打下坚实的基础。（2）本课程的后续课程有：数字电子技术 、 高频电子技术 、 数字信号处理 、电子 CAD等 课 。四、教学内容、基本要求及学时安排(一)半导体器件教学内容: 半导体的重要性,现状以及发展概况; 半导体的基本知识; PN 结的形成及特性; 半导体二极管的基本原理 ; 二极管基本电路及其分析方法; 特殊二极管; 半导体三极管的基本原理;绝缘栅场效应管; 半导体器件基础 Multisim 仿真实例。基本要求：了解半导体在电子技术中的重要性以及发展概况；了解半导体二极管以及三极管的组成和工作原理。重点：二极管、三极管和绝缘栅场效应管的伏安特性曲线、主要参
22、数。难点：绝缘栅场效应管中的结型场效应管和 MOS 场效应管学时安排:6 学时(二)放大电路的基本原理和分析方法教学内容:放大电路的组成及工作原理; 放大电路的偏置电路; 放大电路的图解分析法; 三极管的 h 参数等效电路; 放大电路的微变等效电路分析法; 三种基本组态放大电路的分析计算; 场效应管放大电路;放大电路的频率响应; 多级放大电路; 基本放大电路 Multisim仿真实例.基本要求：掌握基本放大电路的组成及工作原理；掌握基本放大电路的两种分析方法：图解法和微变等效电路法；掌握三种基本组态放大电路的分析计算；了解放大电路的频率响应以及多级放大电路的分析。重点：基本放大电路的特点和静态
23、工作点的图解法与解析法的分析与计算，用 h 参数等效电路分析各种组态的基本放大电路的动态性能指标，多级放大器的分析计算。难点：三极管的 h 参数等效电路以及场效应管放大电路学时安排:10 学时（三）放大电路的频率响应教学内容：频率响应的一般概念，波特图的意义和画法，多级放大电路的频率响应。基本要求：掌握频率响应的一般概念及波特图的意义和画法；了解多级放大电路的频率响应。重点：频率响应的一般概念，波特图意义和画法。10难点：波特图意义和画法。学时安排：4 学时(四) 功率放大电路教学内容:功率放大电路的基本概念; 互补对称式功率放大电路; 采用复合管的互补对称式功率放大电路; 乙类互补对称功率放
24、大电路; 甲乙类互补对称功率放大电路; 集成功率放大器; 功率放大电路 Multisim 仿真实例。基本要求：掌握功率放大电路的基本概念；掌握互补对称式功率放大电路以及采用复合管的互补对称式功率放大电路的基本原理；了解乙类互补对称功率放大电路以及甲乙类互补对称功率放大电路的基本原理。重点：乙类互补对称功率放大电路的结构和工作原理。难点：甲乙类互补对称功率放大电路。学时安排:4 学时(五) 集成运算放大电路教学内容:集成运算放大电路的特点; 集成运算放大电路的主要技术指标; 集成电路运算放大器的组成和主要参数: 偏置电路、差分放大电路输入级、差分放大电路的中间级和输出级；集成运放的典型电路；集成
25、运放应用中的具体问题分析；集成运算放大器Multisim 仿真实例。基本要求：了解集成电路运算放大电路的组成和工作原理；掌握集成运算放大电路中的偏置电路、差分放大电路的输入级、差分放大电路的中间级和输出级。重点：差动放大电路的分析计算，通用型集成运算放大器的组成和工作原理。难点：集成运算放大电路中的偏置电路以及差分放大输入级学时安排:6 学时（六） 放大电路中的反馈教学内容:反馈的基本概念；反馈放大电路的四种类型；反馈的极性和类型的判断；负反馈对放大电路的性能影响；深度负反馈放大电路放大倍数的分析计算；负反馈放大电路的稳定问题；反馈放大电路 Multisim 仿真实例基本要求：掌握反馈的基本概
26、念和原理分析；掌握反馈放大电路的四种类型以及反馈的极性和类型的判断；掌握负反馈对放大电路的性能影响；了解深度负反馈放大电路放大倍数的分析计算。重点：反馈极性和类型的判断，深度负反馈放大器倍数的分析计算。难点：深度负反馈放大电路放大倍数的分析计算学时安排:6 学时11（七） 模拟信号运算电路教学内容:理想运放的概念；几种基本运算电路的分析；实际运算放大器运算电路的误差分析；信号的运算电路 Multisim 仿真实例。基本要求：掌握几种基本运算电路的组成和工作原理。重点：集成运算放大电路的理想化分析，各种基本运算电路的分析。难点：实际运算放大器运算电路的误差分析。学时安排:4 学时（八） 信号处理
27、电路教学内容:有源滤波电路；电压比较器；信号处理电路 Multisim 仿真实例。基本要求：掌握有源滤波电路的组成和工作原理；掌握电压比较器的组成和工作原理。重点：有源滤波电路的组成和工作原理；电压比较器的组成和工作原理。难点：有源滤波电路的组成和工作原理。学时安排:4 学时（九）波形发生电路教学内容:正弦波振荡电路的振荡条件；RC 正弦波振荡电路；LC 正弦波振荡电路；石英晶体振荡器；非正弦波发生电路；信号产生电路 Multisim 仿真实例。基本要求：掌握正弦波振荡电路的组成和工作原理；了解 RC 正弦波振荡电路以及 LC正弦波振荡电路的组成和工作原理。重点：LC 正弦波振荡器、石英晶体振
28、荡器。难点：正弦波振荡电路的振荡条件、非正弦波发生电路学时安排:6 学时（十） 直流电源教学内容:直流稳压电源的一般组成；整流滤波电路；串联反馈式稳压电路；三端集成稳压电路；开关式稳压电路；直流稳压电源 Multisim 仿真实例。基本要求：掌握直流稳压电源的组成；掌握整流滤波电路以及串联反馈式稳压电路的工作原理。了解三端集成稳压电路和开关式稳压电路的原理。重点：整流、滤波基本电路的工作原理和基本计算，串联反馈式稳压电路的工作原理和基本计算。难点：串联反馈式稳压电路、三端集成稳压电路学时安排:4 学时学时分配建议12序 号 内 容 讲课学时1 半导体器件 62 放大电路的基本原理和分析方法 1
29、03 放大电路的频率响应 44 功率放大电路 45 集成运算放大电路 66 放大电路中的反馈 67 模拟信号运算电路 48 信号处理电路 49 波形发生电路 610 直流电源 4合计 54 学时五、实践性教学环节鉴于本课程与数字电子技术两门课程的实验课一起被列为电子技术实验课程，所以本课程的具体实践性教学环节可参考电子技术实验课程。六、教学方法与手段课堂讲授加板书为主，有条件则可借用多媒体教室使用投影设备上课，课堂中注重基础知识点，注意师生互动，积极调动学生上课的积极性，教学与练习相结合，引导学生掌握学习方法、自学和讨论，着重对学生的分析问题能力、理论综合能力以及实验研究能力等方面的培养。研发
30、并采用多媒体双语教学方式，并应用 Multisim 7.0 仿真软件对电子电路进行仿真。七 、考核与成绩评定1、考核目的：检验学生掌握模拟电子电路分析方法的程度，以及应用本课程内容指导实践中分析模拟电子电路的能力。2、考核形式：闭卷，分 A， B 卷形式，从题库中抽取考题。3、主要考核内容：第一章到第十章4、考核题型：填空、问答、判断、计算以及作图等。5、成绩评定：考试成绩占总成绩的 6070%，其他（包括考勤、作业、讨论等）成绩占总成绩的 3040%。八、教材及参考书131、推荐使用教材康华光 电子技术基础 模拟部分 （第 5 版） 华中理工大学电子学教研室编高等教育出版社出版 出版日期：2
31、006-03-012、推荐参考教材杨素行 模拟电子技术基础简明教程 （第 3 版） 清华大学电子学教研组编高等教育出版社出版 出版日期：2006 年 5 月 普通高等教育国家十一五优秀教材14执笔人： 黄丛生、肖贵贤 审核人： 黄丛生 2012 年 3 月 10 日15数字电子技术教学大纲课程编号：B 02500034课程中文名称：数字电子技术课程英文名称：Digital Electronics Technique课程类别：专业基础课总 学 时：54 学时（理论 54 学时）总 学 分：3.5适用专业：电气工程及其自动化、电子信息工程、自动化一、课程的性质、地位与任务本课程是电气信息类各专业的
32、技术基础课，是一门实践性很强的课程。它的任务是使学生获得数字电子技术方面的基本理论、基础知识和基本技能，使学生建立工程观点、工程创新意识和实践观念，掌握数字电路的分析和设计方法，为以后深入学习专业知识的打好基础。为此，应加强课堂演示性实验、学生验证性实验、提高性实验和设计性实验、课程设计、电子生产实习等实践性环节。二、课程的基本要求学完本课程应达到以下基本要求：器件方面掌握半导体器件的开关特性，了解数字集成电路的电路结构和工作原理，掌握其主要性能和使用方法。电路方面掌握基本逻辑门电路和触发器等的电路结构、工作原理和性能，熟悉各种组合逻辑和时序逻辑部件的工作原理、性能和应用。分析方法方面掌握下述
33、基本分析方法：逻辑函数基本定律的运用，逻辑问题的描述方法，运用代数化简法和卡诺图化简法来化简逻辑函数，运用真值表、状态转换图或时序波形图来分析时序逻辑，用驱动方程、状态方程分析时序逻辑电路，用 PSPICE 软件解题，用 ISPSynario 软件进行数字系统设计。基本技能方面熟悉常用的电子仪器，例如示波器、信号源、交流毫伏表，直流稳压电源等的正确使16用方法。掌握基本的电子线路测试技能，掌握常用半导体器件、现代数字器件和小型数字系统的主要参数或技术指标的测试方法，具有初步诊断电子线路故障的能力。进一步提高实践小型数字系统的设计与制作能力。具有查阅电子器件和集成电路手册的能力。具有初步阅读和分
34、析电子线路图的能力。三、本课程与其他课程的联系（1）本课程先修课程为：高等数学 、 工程数学(积分变换 、 线性代数 、概率论和数理统计)、 普通物理 、 电路理论和模拟电子技术 。 （2）本课程的后续课程有：电机学 、 自动控制原理 、 PLC 、 高频电子线路 、数字通信技术 、 检测与转换技术 、 智能仪器仪表 、 计算机组成原理 、 计算机控制技术 。四、教学内容、基本要求及学时安排(一)逻辑代数基础教学内容：基本概念、公式和定理；数制及其转换；逻辑函数的化简方法；逻辑函数的表示方法及其相互之间的转换。教学要求：掌握逻辑函数的六种表示方法；掌握逻辑代数的三种基本运算及其复合运算；掌握逻
35、辑代数的公式、基本规则；掌握代数和卡诺图这两种方法化简逻辑函数。重点、难点：代数和卡诺图这两种方法化简逻辑函数。学时安排：6 学时(二)门电路教学内容：半导体二极管、三极管和 MOS 管的开关特性；分立元件门电路；CMOS 集成门电路；TTL集成门电路。教学要求：掌握半导体器件的开关特性，开关条件；熟悉三种基本逻辑关系；掌握各种门电路的逻辑功能；掌握 TTL 系列逻辑门(如与非门)来完成逻辑功能的原理特性、参数；熟悉 OC 门、三态门及特点参数；17掌握 CMOS 逻辑门及特点；理解正负逻辑及使用中的实际问题。重点、难点：掌握 TTL 系列逻辑门(如与非门)来完成逻辑功能的原理特性、参数；熟悉
36、 OC 门、三态门及特点参数。学时安排：6 学时(三)组合逻辑电路教学内容：组合逻辑电路的基本分析与设计方法；加法器和数值比较器；编码器和译码器；数据选择器和分配器；用中规模集成电路实现组合逻辑函数；组合电路中的竞争冒险。教学要求：掌握组合逻辑电路的概念；熟练掌握组合逻辑电路的分析与设计方法；熟练掌握编码器、译码器、数据选择器、半加器，全加器等典型逻辑器件使用方法；正确理解组合逻辑部件的电路结构和工作原理；了解组合逻辑设计与组合逻辑电路中的竞争冒险问题，知道克服竞争冒险的一些方法；熟悉用中规模集成电路实现组合逻辑函数的方法。重点、难点：熟练掌握组合逻辑电路的分析与设计方法。学时安排：8 学时(
37、四)触发器教学内容：基本触发器；钟控触发器；主从触发器；边沿触发器的功能分类及转换。教学要求：熟练掌握各种触发器的电路组成、逻辑功能、触发方式、特性方程；会熟练画出 JK、D、RS、T 触发器在不同输入信号条件下对应 Q 端的波形；熟悉时钟触发器的功能分类及其转换。重点、难点：熟练掌握各种触发器的电路组成、逻辑功能、触发方式、特性方程；熟练画出 JK、D、RS、T 触发器在不同输入信号条件下对应 Q 端的波形。学时安排：8 学时（五）时序逻辑电路教学内容：时序电路的基本分析与设计方法；计数器；寄存器和存储器；可编程逻辑器件。教学要求：18 掌握时序逻辑电路的概念；熟练掌握时序逻辑电路的分析与设
38、计方法；熟练掌握计数器、寄存器和存储器的原理；熟练掌握中规模集成芯片，运用“反馈归零法” 、 “反馈置数法” 、 “反馈置最小数法”和“级联法”等四种方法构成“N 进制计数器” 。掌握 RAM、ROM、PLD、CPLD 的功能及使用方法； 了解其电路结构和工作原理，了解 FPLA 的阵列结构与编程方法。重点、难点：熟练掌握中规模集成芯片，运用“反馈归零法” 、 “反馈置数法” 、 “反馈置最小数法”和“级联法”等四种方法构成“N 进制计数器” 。学时安排：14 学时(六)脉冲产生、整形电路教学内容：多谐振荡器；施密特触发器；单稳态触发器。教学要求：掌握 CC4060、555 等芯片构成的多谐振
39、荡器、石英晶体多谐振荡器及其应用；掌握 CC40106、CC4558、555 等芯片构成的施密特触发器及其应用；熟悉集成施密特触发器；掌握 CC4098、CC4538、555 等芯片构成的单稳态触发器及其应用；熟悉集成单稳态触发器。重点、难点：掌握 CC40106、CC4558、555 等芯片构成的施密特触发器及其应用；熟悉集成施密特触发器。学时安排：6 学时(七)AD 与 DA 转换器教学内容：DA 转换器；AD 转换器。教学要求：熟悉 AD 与 DA 转换器的主要性能指标；掌握 AD、DA 转换器的电路结构、工作原理；掌握 AD 与 DA 转换器的应用。重点、难点：掌握 AD、DA 转换器
40、的电路结构、工作原理。学时安排：6 学时五、教学方法与手段19本课程以课堂讲授为主、自学和讨论为辅的方式开展教学，着重对学生的分析问题能力、理论综合能力以及实验研究能力等方面的培养。研发采用多媒体教学方式。六、考核与成绩评定1、考核目的：既考核学生对理论知识的掌握，也要考核学生的实践能力及动手能力，包括试卷、作业的批改等。2、考核形式：闭卷笔试。3、主要考核内容：上述大纲中的主要内容及重点内容。4、考核题型：填空题、单选题、判断题、画图题、分析题等。5、成绩评定：考试成绩占总成绩的 6070%，其他（包括考勤、作业、讨论等）成绩占总成绩的 3040%。七、教材及参考书1、教材(1)康华光.电子
41、技术基础(数字部分)(第五版).北京:高等教育出版社,2000.6 (2)余孟尝.数字电子技术基础简明教程(第二版).北京:高等教育出版社,1999.10 (3)唐志宏.数学电子技术.北京:机械工业出版社,2002.7 2、主要参考书(1)白中英.数字逻辑与数字系统(第三版).北京:科学出版社,2001.8(2)孙津平.数字电子技术.西安:西安电子科技大学出版社,2002.4 执笔人：黄红霞 江玲 2012 年 3 月 22 日20自动控制理论教学大纲课程编号：B02001056课程中文名称：自动控制理论课程英文名称： Automatic Control Theory课程类别：专业基础课总 学
42、 时：60 学时（其中理论 60 学时，实验 0 学时）总 学 分：4适用专业：电气工程及其自动化, 自动化一、课程的性质、地位与任务自动控制理论是电气工程及自动化、自动化专业的一门必修课专业基础课，它全面地阐述了自动控制的基本理论与应用，主要讲述自动控制原理与控制系统理论设计基础、实验等内容。根据自动控制技术发展的不同阶段，自动控制理论可分为古典控制理论和现代控制理论两大部分。古典理论的主要内容是以传递函数为基础，研究单输入单输出一类自动控制系统的理论分析和设计问题。它已比较成熟，且在工程实践中得到了广泛的应用。现代控制理论内容主要以状态空间为基础，研究多输入多输出，变参数，非线性，高精度，
43、高效能等控制系统的分析与设计问题。最优控制、最佳滤波，系统辨识，自适应控制等理论都是这一领域研究的主要课题。由于教学计划中现代控制理论已专设一门选修课，因此，本课程中主要介绍古典控制理论的内容。本课程任务是要求学生掌握自动控制的基本原理和概念并具备对自动控制系统进行分析、计算、实验的初步能力，为专业课的学习和参加控制工程实践提供必要的理论基础。二、课程的基本要求本课程的学习目的在于使学生掌握经典控制理论的基本概念，基本原理和基本方法。要求学生在牢固掌握控制理论基本概念的基础上，具备对简单系统进行定性分析、定量估算和动态仿真的能力，为专业课学习和参加控制工程实践打下必要的基础。学完本课程应达到以
44、下基本要求：1、掌握自动控制系统的基本概念及一般控制系统组成、工作原理2、牢固掌握经典控制系统设计与分析的基本方法：时域分析法、根轨迹法、频率特性21法3、基本掌握自动控制原理在控制系统设计与分析中的应用。三、本课程与其他课程的联系本课程先修课程为：电力电子技术 、 电机学 、 工程数学等。本课程的后续课程有：自动控制系统 ， 过程控制 ， 计算机控制技术 。四、教学内容、基本要求及学时安排（一）自动控制概论了解本课程的内容、性质和任务，掌握控制的基本方式；掌握控制系统的描述方式；正确理解对控制系统的基本要求。重点：反馈控制概念的建立、控制系统的工作过程。 难点：控制系统的描述方式，对控制系统
45、的基本要求。学时安排：2 学时（二）控制系统的教学模型对控制系统的讨论从定性到定量，建立起系统的教学模型；掌握系统微分方程，传递函数，结构图的建立及其等效变换。求控制系统的时域数学模型连续系统为微分方程、离散系统为差分方程的方法；控制系统的复域数学模型传递函数的概念及求法；掌握控制系统结构图的画法、化简及它与信号流图的变换；熟悉各典型环节传递函数。要灵活掌握传函的本质，掌握如何求一个线性定常系统的三种模型，并会将它进行相互转换。重点：各种典型环节的传递函数，系统的结构图表示及其等效变换。难点：系统的结构图表示及其等效变换。学时安排：8 学时（三）控制系统的时域分析掌握线性定常连续系统在时域上分
46、析方法的一般过程，掌握典型输入信号的拉氏变换，掌握一阶系统的过渡过程，掌握二阶系统的过渡过程，控制系统稳定性分析以及控制系统稳态误差的计算方法。了解高阶系统时域分析法；掌握稳态误差的概念及求法。掌握消除和减少稳态误差的办法以及了解用复合控制怎样可以减少系统的稳态误差，提高系统的无差度的原理。掌握用 Matlab 软件对系统进行时域分析。重点：二阶系统的过渡过程分析及控制系统稳定性分析方法，系统的稳态误差分析。难点：系统的稳态误差分析。学时安排：10 学时.22（四）控制系统根轨迹分析法掌握控制系统根轨迹的概念，用根轨迹法分析控制系统的思路。掌握绘制根轨迹的基本规则，并利用基本规则概要画出给定系
47、统的根轨迹，并用根轨迹法来分析系统的稳定性及动态性能的好坏和闭环主导极点在左 S 平面上分布的关系，并掌握最小相位系统的参数根轨迹画法。掌握闭环极点、零点分布和控制系统性能指标之间的关系。应用 Matlab 软件对系统进行根轨迹绘制及分析。重点：绘制根轨迹的规则和方法。难点：参数根轨迹画法,用根轨迹分析控制系统。学时安排：8 学时（五）线性系统的频域分析法了解一个系统和一个环节的频率特性并得出系统的正弦传递函数，了解频率特性的表示方法幅相曲线和波特图。了解闭环频率特性图的画法。掌握频率特性的概念及系统频率模型的求法；掌握系统开环传递函数的幅相曲线和波特图，并能利用系统的幅相曲线和波特图来分析系
48、统的稳定性奈氏判据。用幅相曲线和波特图来分析系统的动态性能系统相对稳定性；掌握开环频率特性与控制系统性能的关系。掌握用 Matlab 对系统进行频域分析。重点：线性系统频率特性的绘制方法，用频率特性的方法来分析系统稳定性。 难点：用奈氏判据判断系统的稳定性。学时安排：10 学时（六）控制系统的综合与校正了解系统的设计与校正问题，常用几种校正方式。掌握串联校正中的超前校正的综合过程、滞后校正的综合过程和滞后-超前校正的综合过程，以及按系统的期望频率特性进行校正的综合过程。采用反馈校正参数的确定。 。重点：串联校正网的特性及应用。难点：各种校正方式对系统性能的影响。学时安排：6 学时（七）线性离散
49、系统的分析与校正掌握信号的采样与保持概念,采样过程的数学描述。掌握采样定理；掌握信号恢复和保持；掌握零阶保持器数学模型；掌握 Z 变换与 Z 反变换；掌握运用 Z 变换求取系统的脉冲传递函数，会分析线性离散系统的稳定性；掌握时域分析法分析离散系统；掌握离散系统数字控制的设计方法。重点：采样定理、Z 变换、脉冲传递函数及离散系统稳定性及时域分析法。23难点：离散系统分析及数字控制的设计。学时安排：8 学时（八）非线性控制系统设计了解非线性问题及常见非线性及其对系统运动的影响。掌握非线性系统的两种分析方法描述函数法及相平面法，掌握利用非线性特性改善系统的动态性能。重点：描述函数法、相平面法。难点：运用两种分析法分析非线性系统。学时安排：8 学时五、
