华南理工大学自动化专业教学计划及课程教学大纲汇编（2005级-2007级）（200709印刷版）

华南理工大学自动化科学与工程学院

（2005－2007级）

本科综合培养计划

及

课程教学大纲

二００七年六月

目 录

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自动化科学与工程学院本科综合培养计划（2005－2007级）?3

自动化科学与工程学院开设课程一览表 ?????????15

课程教学大纲（共45门课程）?????????????17

- 1 -

前 言

为了贯彻教学计划的整体优化原则，我院认真、全面地审核了目前学院开出的全部课程，在课程的设置和内容上作了较大的调整，并根据发展的需要，开出了一些新的课程。经过有关教师的充分讨论，整理并编印出各门课程的教学大纲。

本资料包括我院自动化专业2005级、2006级、2007级本科综合培养计划，由我院开设的本科课程一览表和相应的四十五门课程的教学大纲。它作为本科教学的指导性文件，是我院师生教学活动的依据。

本资料反映了近年来我院在教学改革中的一些经验，是学院全体教工的集体创作。但是，在具体编印过程中，由于水平有限，时间仓促，错漏在所难免，希望使用本资料的师生提出宝贵意见。

自动化科学与工程学院

2007年6月

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自动化科学与工程学院本科综合培养计划

专业名称：自动化 学制：4年

适用年级：2005、2006、2007

（一） 本科综合培养计划主要内容

专业教学计划

课内8学分 人文素质培养

综合培养计划 课外3学分

课内按专业教学计划执行

创新能力培养

课外4学分

（二） 专业教学计划组成

两课

自然科学基础课

公共基础课（55％） 基本技能课及国防教育

人文系列、经管类课程

通选课

学科基础课（约35％） 该学科专业的基本概念、理论和基础知识

专业领域课（约10％）专业前沿课和跨学科课程

开放式创新实践课程

军训、公益劳动、社会实践

金工实习、电子工艺实习、生产实习 实践性教学环节 相关学科课程设计 综合信设计性大实验

毕业实习、毕业设计

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自动化专业教学计划附表

一、教学计划总体安排表：

教 学 进 度 安 排 （周） 学学年 期 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 理考 入军 公课金电综社生毕毕就机 假 论 教 小 计 21 21 21 19 20 20 20 19 161 学 教 益程工子合会产业业业 劳设实实实实实实设安 学 试 育 训 动 计 习 习 验 践 习 习 计 排 动 期 A B C D E F G H I J K L M N O P 一 二 三 四 1 C A A A A A A A A A A A A A A A B B D D D 2 E A A A A A A A A A A A A A A A A A O B B 3 G G A A A A A A A A A A A A A A A A A B B 4 A A A A A A A A A A A A A A H H F 6 A A A A A A A A A A A A A B B F 7 A A A A A A A A A A A A A A A I 8 L L B B 15 2 1 3 17 2 17 2 14 2 16 2 13 2 15 2 107 1 1 2 1 1 3 2 5 A A A A A A A A A A A A A A A A B B J F 1 F F K K I I B B 2 3 L M M M M M M M M M M M M M M M N 3 15 1 9 五 10

合 计（周） 14 1 3 1 5 2 2 3 1 2 3 15 1 1 二、各类课程学分登记表

课程类别 公共基础课 理论教学 学科基础课 专业领域课 课程要求 必修 通选 必修 选修 必修 选修 必修 合计 选修 开放式创新实践课程 集中实践教学环节（周） 选修 必修 学分 67 12.5 48.5 1 14 115.5 27.5 143 3 34 比例(%) 46.9 8.7 33.9 0.7 9.8 80.8 19.2 100 学时 992 200 864 16 224 1856 440 2296 开放 （约合共96） 比例(%) 43.2 8.7 37.6 0.7 9.8 80.8 19.2 100 34周 毕业生学分要求 - 4 -

143＋3＋34＝180

二、 基本原则：

三、培养目标

1. 爱国主义教育。 2. 社会主义道德教育。 3. 科学的世界观和方法论教育。 4. 审美教育。 5. 应用技能教育。 6. 健康体质与心理教育。

四、基本要求

1. 本科生在学习期间至少应修够8学分的人文系列课程。

2. 各院（系）、各有关部门应根据计划，精心组织和落实对学生的人文素质教育，为全面提高学生综合素质创造良好的条件和环境。

3. 学生在取得本科专业教学计划规定学分的同时，还必须利用课外时间参加一定的人文素质教育活动，累计不少于96学时（3学分）。累计学分达不到3学分的，不授予学士学位。

4. 学生在校期间完成本方案所规定的学分时间不限，学生可根据自己的学习任务、目标和兴趣进行合理安排。

五、人文素质教育活动内容安排（课外）

思想政治素质活动项目名称 学习马克思主义，毛泽东思想，邓小平理论系列活动 时事政治学习 党章学习小组活动 “星星点灯”系列讲座 学生干部培训系列活动 教育对象 全体学生 教育形式 时间安排 组织单位 团委，社科系 报告，论坛，讲全年 座，研讨，征文，展览 报告，论坛，班级活动 参观，讨论，学习 专题讲座 讲座，讨论 每周四下午1～2小时 全年 全年 不定期，新生干部为9月 全体学生 部分学生 部分学生 全体学生干部 各级党组织，班级 团委，学生工作处，院系，班级 团委，学生工作处 团委，学生工作处

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教育类活动 青年志愿者行动系列活动 科技，文化，教育三下乡活动 部分学生 部分学生 服务活动，募捐 全年 下乡服务 不定期 团委，学生工作处 团委 “迎新服务月”部分学活动 生 勤工助学活动 青年文化广场 大学生论坛 辩论大赛 部分学生 部分学生 部分学生 部分学生 教育对象 部分学生 全体学生 部分学生 部分学生和教师 部分学生 部分学生 部分学生 部分学生 部分学生 部分学生 部分学生 部分学生 新生教育，宣传，文艺演出，九月份 服务 服务活动 文艺演出 专题讨论 专题辩论比赛 教育形式 演出 科技文化服务，社会调查，社会实践，报告交流，评比 比赛 全年 每月一场 每月一场 五月份 时间安排 不定期 九月份 十月份 团委 团委 团委 团委 团委 组织单位 团委，工会 团委 团委 团委 其它 其它 活动项目名称 举办音乐回，文艺团体演出 学生暑期社会实践活动 演讲大赛 艺术节 讲座，展览，竞赛，文艺汇演，十一月份 文艺团体专场演出 演出，比赛，交流 比赛 口语对话 集训，演出 全年 十二月份 周四 集训定期 学生社团系列活动 合唱大赛 大学英语城活动 钢琴演奏初，中，高级训练与演出 民乐演奏训练和演出 管弦乐队训练和演出 校学生艺术团训练和演出 形体舞蹈学习和训练 团委，学生工作处 团委，工会 外语系 校艺术中心 集训，演出 集训，演出 集训，演出 集训，演出 集训定期 集训定期 集训定期 校艺术中心 校艺术中心 校艺术中心 周二晚（女），校艺术中心 周三晚（男）

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心理健康教育与心理辅导 毕业生就业前系列讲座 就业指导选修课与咨询 体育活动

部分学生 毕业生 毕业生 全体学生 选修，讲座，心理咨询 周一、三、四下午咨询，讲座1～12期 6月下旬 咨询在周二、四下午 全年 学生工作处 专题讲座 选修，咨询 各类体育竞赛 学生工作处 学生工作处 体育部 - 12 -

创新能力培养计划

一、 指导思想：

围绕学校人才培养目标，以现代高等教育理论为指导，理论联系实际，紧密结合科学技术的飞速发展和知识经济的迅速兴起，充分利用课内外时间，通过各种形式的科技创新活动增强学生的创新意识，培养学生的创新能力，为实现我国跨世纪发展的宏伟目标培养优秀人才。

二、 基本原则

三、 培养目标

培养消失综合运用所学知识，通过参与各种科研实践活动，着力强化创新意识和对知识的创造性应用，使学生具有获取知识、信息的能力和创新精神。具体包括：

1. 强化创新意识，培养创造性思维能力。 2. 培养运用信息与自学能力，扩大创新视野。

3. 加强综合设计思想和方法的训练，提高实践动身能力。

四、 基本要求

1. 本科生在学习期间应完成专业教学计划所规定的各项实践性教学环节。 2. 各院（系）、各有关部门应根据指导原则，精心组织和落实方案对学生创

新能力的培养，为全面提高学生的综合素质创造良好的条件和环境。 3. 学生在取得本专业教学计划规定学分的同时，还必须利用课外时间参加

一定的创新能力培养活动，参加活动的时间四年累计不少于128小时（4学分）。累计学分达不到4学分的，不授予学士学位。

4. 学生在校期间完成本方案所规定的学分时间不限，学生可根据自己的学

习任务、目标、和兴趣进行合理安排。

五、 创新能力培养活动内容安排（课外）

活动项目名称 学生参加课勿科研实践活动 机械创新设计训练与竞赛 教育对象 教育形式 部分学生 立项研究 机类学生 以课程设计为依托，进行创新设计训练，并竞赛 时间安排 每年六月开始申报 组织单位 教务处，各院系 修读机械原理，教务处，机机械设计课程电系 时进行

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基础学科知识竞赛全体学生 竞赛 （包括：数学，物理，普化，制图，外语，计算机等） 电子设计与制作训练与竞赛 数模建模训练与竞赛 工商管理创意竞赛 部分学生 专题讲座，竞赛 每年两门 教务处，各院系 年年一次 教务处，电子信息学院 教务处，数学系 教务处，工商管理学院 教务处 团委 团委 各院系 团委，院系 科研处，研究生处 团委 部分学生 专题讲座，集训，竞赛 部分学生 与企业合作 年年一次 每年一次 学生创新中心活动 课外科技作品大赛 科技节 第二课堂活动 科技社团活动 科技前沿与新技术专题讲座 学生学术成果展览 部分学生 每年一个专题 部分学生 竞赛 全体学生 全校共建，作品征集讲座，展览，竞赛 部分学生 讲座，知识抢答赛，参观，研讨 部分学生 专题报告，讲座，专题研究，制作等 全体学生 专题讲座 全体学生 展览 常年 每年一次 年年4～5月 每两周一次 全年 每月一次 每年一次

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基本要求：最小拍系统设计；最小拍无纹波系统设计；非最小有限拍系统设计；达林算法；

6）基于预测模型的工程控制算法

基本要求：内模控制算法；动态矩阵控制算法； 7）计算机控制系统结构与控制技术发展方向简介 6．学时安排： 序号 1 2 3 4 5 6

7．实验内容和要求：（另开有专门的实验课程《微机原理与计算机控制技术系列课程实验》） 8．作业要求：

每二周布置一次作业；题目数量不于少3题； 9．说明：

1）前修课程：微型计算机原理、自动控制原理。 2）指定教材：

《计算机控制技术》，温钢云、黄道平 编著，华南理工大学出版社，

2001.8

《微型计算机控制技术》（第3版），谢剑英、贾青 编著，国防工业

出版社，2001.9

3）主要参考书：

《计算机控制系统》，何克忠、李伟 编著，清华大学出版社，1999.4 《微型计算机控制技术》，于海生 编著，清华大学出版社，1999.3 《微型计算机控制技术》，曹承志 编著，机械工业出版社，2001.3

课程内容 緒论 计算机控制系统的构成 计算机控制系统模型 模拟化设计法 直接数字设计法 基于预测模型的工程控制算法 学时 1 14 6 7 8 4 40 合 计

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《电机及拖动基础》

（Motor and Drive Foundation）

1. 开课学院：自动化科学与工程学院 2. 学时：48学时； 学分：3学分 3. 适用专业：自动化

4. 课程的性质和任务：该课程是自动化专业的一门学科基础课程。其任务是使学生掌握常用的交、直流电动机，微控电机及变压器的基本结构与工作原理，分析与计算方法；掌握电力拖动系统的运行特点，了解电机选择的原则。为后续课程准备必要的基础知识。 5. 课程内容与基本要求：

1）直流电机：直流电动机的运行原理，包括励磁方式、电势平衡、功率平衡、工作特性等。机电能量转换的两个要素：感应电势和电磁转矩的产生原理与特性，直流电机的换向。

2）电力拖动的动力学基础：电力拖动系统的运动方程式及典型的负载转矩特性，电力拖动系统稳定运行的条件。

3）直流电动机的电力拖动：他励直流电动机的机械特性及各种运转状态。他励直流电动机起动、制动和调速方法及特性计算，调速的经济、技术指标。 4）变压器：变压器的原理、分析和计算方法、等值电路及相量图，变压器的主要性能指标。三相变压器的电路系统—联接组和磁路系统等。

5）三相异步电动机的基本原理：交流电机原理、结构与定子绕组；交流绕组的感应电动势和磁动势；异步电动机的分析，计算方法：电动势平衡、磁动势平衡方程式，等值电路及相量图等。

6）三相异步电动机的电力拖动：三相异步电动机的机械特性及各种运转状态。异步电动机的起动、制动和调速方法及特性计算。

7）微控电机：单相异步电动机，步进电动机，伺服电动机，测速发电机，无刷直流电机、超声波电机等的工作原理及特性分析。 8）电动机容量的选择(选项)。

6. 学时安排： 序号 1 2 3 课程内容 直流电机及其电力拖动 变压器 交流电机共同理论 学时 17 6 6

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4 5 6

异步电动机及其电力拖动 微控电机 电动机容量选择(选项) 合 计 15 2 2 48 7. 实验内容和要求（另有实验课程《运动控制系列课程实验》安排）：

1）他励和并励直流发电机的空载特性、外特性实验。 2）他励直流电动机在各种运转下机械特性实验。 3）单相变压器空载，负载及短路实验。 4）三相变压器的极性和联接组别的测定。 5）三相异步电动机参数测定。

6）绕线式三相异步电动机在各种运转状态下的特性实验。

8．作业要求：结合讲课进程安排相应的作业内容。 9．说明：

1）本课程应在修完电路理论课之后学习。 2）指定教材：

《电机学与拖动基础》麦崇裔主编，华南理工大学出版社 (1998年，2001年第2版)

《电机及拖动》吴玉香、李艳等编著，化学工业出版社，2008

参考教材：

《电机与电力拖动》朱耀忠主编，航天航空大学出版社，2005 《电机与拖动基础》李发海主编。清华大学出版社，2005

《电力电子变流技术》

（Power Electronic Converting Technique）

1． 开课学院：自动化科学与工程学院 2． 学时：40学时； 学分：2.5学分 3． 适用专业：自动化专业

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4． 课程的性质和任务：该课程是自动化专业一门重要的学科基础课程。其任务是使学生：掌握常用的电力电子器件的工作原理、特性以及参数；熟练掌握整流电路、直流斩波电路、交流电力控制电路和交交变频电路、逆变电路的基本原理、波形分析以及负载对电路工况的影响，并能对上述电路进行设计及计算，熟悉变流装置的调试和试验方法；掌握PWM控制技术；了解软开关电路以及电力电子技术最新发展动向。 5． 课程的内容与基本要求

①概述：电力电子技术的现状与发展，本课程与相关课程的关系。了解。 ②电力电子器件的特性、参数及其工作原理。理解。 ③可控整流电路的工作原理和参数计算。掌握。

④逆变电路的基本概念、工作原理、波形分析和参数计算。掌握。 ⑤晶闸管触发电路的工作原理、同步和移相原理。掌握。 ⑥斩波电路的类型、工作原理、波形分析及其计算。掌握。 ⑦交流电力控制和交交变频。掌握。 ⑧驱动、保护电路。理解。 ⑨PWM控制技术。了解。 ⑩软开关技术。了解。 6． 学时安排： 序号 课程内容 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 概述 电力电子器件的特性、参数及其工作原理 可控整流电路的工作原理和参数计算 有源逆变电路的基本概念、工作原理、波形分析和参数计算 晶闸管触发电路的工作原理、同步和移相原理 修改为 电力电子器件的驱动和保护技术 斩波电路的类型、工作原理、波形分析及其计算 交流调压电路 变频电路 PWM控制技术 软开关技术 合 计 7． 实验内容和要求：（另有实验课程《运动控制系列课程实验》安排）

①晶闸管导通关断条件，单相可控整流电路的研究。

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学时 2 5 8 3 6 4 2 6 2 2 40 ②三相可控整流电路的波形和负载性质的影响研究。 ③锯齿波形同步触发电路的研究。 8． 作业要求：

器件参数计算、整流电路计算、逆变电路计算等。 9． 说明：

①要求先修课程： a．电路 b．电子技术

c．电机及电力拖动技术 ②课程教材： a． 指定教材：

《电力电子技术基础》麦崇裔、苏开才，华南理工大学出版社，2003 b．参考教材：

《电力电子技术》第四版 王兆安 黄俊 机械工业出版社 《电力电子学》第二版 陈坚 高等教育出版社 《现代电力电子技术》 张立编著，科学出版社

《运动控制系统》

( Motion Control System)

1、开课学院：自动化科学与工程学院 2、学时：48学时； 学分：3学分 3、适用专业：自动化

4、课程的性质和任务：该课程是自动化专业的一门重要的专业课。其任务是着重研究电气传动控制基本规律，应用自动控制理论和电力电子技术解决系统的实际问题，并在学习过程中提高理论认识。 5、课程内容与基本要求：

通过对交直流电气传动控制系统的学习，使学生能熟练地掌握直流单闭环、双闭环调速系统的静、动态分析方法和调节器的设计过程，了解直流可逆调速系统，脉宽调制(PWM)的特点及控制方法，了解数字控制的直流调速系统；掌握交流调压调速系统，异步电机变频变压调速系统，绕线转子异步电机串级调速系统的调速原理和调速概念的分析与设计方法，了解当前几类特殊电机调速控制系

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统，了解基于网络的多机调速系统。为今后从事运动控制系统的研究与应用工作打下基础。 6、学时安排：

1）单闭环直流调速系统：包括直流调速系统的概论，单闭环直流调速系统

的静、动态分析，系统的设计和参数计算。（8学时）

2）双闭环直流调速系统：包括双闭环直流调速系统的静、动态分析，系统

的设计和参数计算。（6学时）

3）直流可逆调速系统：包括晶闸管－电动机系统的可逆线路，利用晶闸管

整流装置的有源逆变状态实现电机的回馈制动，配合控制有环流可逆系统，逻辑无环流可逆系统。（6学时）

4）直流脉宽调速系统：包括脉宽调制变换器的原理、调速系统的分析和实

现方法。数字控制的直流调速系统以及Matlab仿真。（4学时） 5）交流调速概论、交流调压调速系统、绕线转子异步电机串级调速系统的

调速系统。（6学时）

6）异步电动机变频变压调速系统：包括异步电动机变频变压调速原理，交

－直－交变频装置，交－交变频装置，电压源变频器和电流源变频器，正弦波脉宽调制（SPWM），转速开环，恒压频比控制的变频调速系统，转速闭环，转差频率控制和变频调速系统，矢量控制的变频调速系统。（14学时）

7）几类特殊电机调速控制系统以及基于网络的多机调速系统。（4学时） 7、作业要求：配合每章的授课内容完成一定量的书面作业。 8、说明

1）要求先修课程：

工程数学；电路；电机及拖动基础；电子技术基础（模拟及数字）；电力电子与变流技术；自动控制原理。 2）课程教材：

（1）指定教材：《运动控制系统》罗飞等编著，化学工业出版社； （2）参考教材：

a)《电力拖动自动控制系统》陈伯时编，机械工业出版社。 b)《电力拖动自动控制系统》张明达编，冶金工业出版社。 c)《自动控制系统》李世卿编，冶金工业出版社。 d)《自动控制原理及设计》陆道政等编。

e)《交流调速系统》刘竟成主编，上海交通大学出版社。 f)《近代交流调速系统》佟纯厚主编，冶金工业出版社。

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g)《电子逆变技术及交流电动机调速系统》何冠英编，机械工业出版社。

h) 《PWM变频调速原理》金本立编，华南理工大学讲义。

《自动检测技术》

(Automatic Detection and Measurement Technology)

1. 2.

开课学院： 自动化科学与工程学院 学时：40学时 学分： 2.5学分

3. 适用专业： 自动化专业、电子技术专业、机电工程及其控制专业、电子信

息及计算机应用专业、动力工程及其控制专业等。

4. 课程的性质和任务: 自动检测技术是自动化专业技术主干课程, 通过本课程的学习,使学生掌握自动检测的基本理论和方法,具备在自动化及其相关领域的应用和研究能力。

5. 课程内容与基本要求: 讲授自动检测技术的基本理论,包括测量误差理论,传感器的工作原理,检测信息的分析处理,及现代自动检测系统的原理和设计方法等,要求学生通过课堂授课、书面作业及相关实验等形式,了解自动检测的基本理论和方法,熟悉各种传感器及其检测仪表装置的基本原理及应用，掌握现代自动检测系统的设计原理和方法。 6. 学时安排: 序号 1 2 课程内容 测量方法,误差理论基础.包括检测装置性能和技术基础 霍尔式、光电式、光导纤维、超声波、红外、半导体等各类传感器 3 4

7. 实验内容与要求: (另有专门实验课)

8. 作业要求: 配合每章的授课内容完成一定量的书面作业。

检测仪表：检测仪表得构成方法，温度仪表，压力仪表，物位仪12 表，流量仪表，气体分析仪表，机械量测量仪表。 检测技术中得信息处理技术及应用 8 40 合计 学时 8 传感器技术：包括电阻式、电感式、电容式、应变式、热电式、12 - 31 -

9. 选用教材:

张宏建、蒙建波，《自动检测技术与装置》,化学工业出版社。 10.要求先修课程为：

电子技术，微型计算机原理，自动控制原理。

《过程控制仪表及装置》

（Process Control Instrumentation）

1、开课学院：自动化科学与工程学院； 2、学时：40学时；学分：2.5学分 3、适用专业：自动化

4、课程的性质与任务：该课程是自动化专业的一门重要学科基础课程。其任务是介绍组成过程控制系统所用的各类仪表和装置，包括传感器、变送器、执行器、控制器；介绍这些仪表和装置的种类和实现方法，以及它们构成过程控制系统后的性能评价方法。 5、课程内容与基本要求：

通过本课程的学习，学生应能了解过程控制仪表的种类、信号制式、信号传输方法及其如何与被控对象构成过程控制系统；了解过程控制仪表的现状和发展趋势。要求学生掌握过程控制仪表构成原理、典型电路和设计思路。注意培养学生综合应用已有知识来分析和设计过程控制仪表的能力，在此基础上培养控制仪表构成控制系统的应用能力。 6、学时安排： 章次 1 2 3 4 5 6 7 9 课程内容 1 INTRODUCTION TO PROCESS CONTROL（4） 2 ANALOG SIGNAL CONDITIONING（4） 3 DIGITAL SIGNAL CONDITIONING（2） 4 THERMAL SENSORS（4） 5 MECHANICAL SENSORS（2） 6 OPTICAL SENSORS（2） 7 FINAL CONTROLS（4） 9 CONTROLLER PRINCIPLES（4） 学时 4 4 2 4 2 2 4 4 - 32 -

10 11 12 13 10 ANALOG CONTROLLERS（4） 11 DIGITAL CONTROLLERS（4） 12 CONTROL-LOOP CHARACTERISTICS（4） 复习(2) 合 计 4 4 4 2 40 7、实验内容和要求：实验课程另设。

8、作业要求：按教学进度布置作业，主要训练学生对典型仪表的分析和设计能力，对微机仪表和过程控制系统的应用能力。

9、说明：（1）先修课程：模拟电子技术、数字电子技术、自动控制原理

（2）指定教材：《过程控制仪表技术》，Curtis D. Johnson 著，科学出版

社

（3）参考书：《过程控制仪表与装置》，贺庆之，轻工出版社；《过程控

制仪表》，曹润生等，浙江大学出版社；《过程控制及仪表》，吴勤勤，化工出版社

《过程控制工程》

(Process Control Engineering)

1．开课学院：自动化科学与工程学院 2．学时：40学时； 学分：2.5学分 3．适用专业：自动化 4．课程的性质和任务：

该课程是自动化专业一门重要的学科基础课程。过程控制是控制理论、生产工艺、计算机技术和仪器仪表知识等相结合的一门综合性应用学科。该课程的任务是使学生具备对过程控制系统进行设计、综合和分析的能力，为今后从事生产过程自动化、开发先进控制系统奠定扎实的理论基础和工程技术基础。 5．课程内容与基本要求：

（1）绪论：介绍过程控制系统的发展概况、特点、基本概念、组成及其分类。 （2）被控过程的数学模型：过程的数学模型及建模的方法。要求掌握典型过程单元数学模型的机理推导和试验建模的方法。

（3）简单过程控制系统设计：包括方案设计、系统投运、调节器参数整定以及简单控制系统设计举例。要求掌握组成单回路控制系统的各个基本环节的特性

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对系统品质的影响；掌握被控参数和控制参数的选择原则；掌握如何确定检测元件、变送器及信号传输方式；掌握调节阀特性（特别是流量特性）的选择原则；掌握如何选择P、I、D控制规律；掌握调节系统的投运方法及调节器参数的整定方法。

（4）复杂控制系统设计：

串级控制——主要讨论串级控制系统的特点、方案设计、参数整定以及应用举例。

前馈控制——主要讨论前馈控制系统的基本概念、几种基本结构形式、选用原则、工程整定以及应用举例。

大滞后补偿控制——包括大滞后过程的采样控制和大滞后过程Smith预估补偿控制。

比值控制——讨论比值控制系统的基本概念、几种基本结构形式、选用原则及比值系数的计算。

均匀控制、分程控制与选择性控制系统——介绍均匀、分程与选择性控制的基本工作原理及设计原则。

解耦控制系统——多变量系统中耦合与解耦的基本概念，解耦控制系统的设计方法。 （5）过程控制系统应用实例。介绍某一有代表性的过程控制系统设计实例（如：工业锅炉的自动控制系统）。

（6）先进过程控制技术： 简介过程控制中数种先进控制策略的基本原理。如：自适应控制、预测控制、专家控制、模糊控制、神经网络控制。

6．学时安排 序号 1 2 3 4 5 6 7 绪论 被控过程的数学模型 简单控制系统的设计与参数整定 复杂控制系统——串级控制系统 复杂控制系统——前馈控制系统 复杂控制系统——大滞后补偿控制系统 复杂控制系统——比值控制系统 均匀控制系统 分程控制系统 选择性控制系统 复杂控制系统——解耦控制系统 过程控制系统应用实例 课程内容 学时 2 7 8 3 2 2 4 8 9 2 2

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10 先进过程控制技术——自适应控制 预测控制 专家控制 模糊控制 神经网络控制 合 计 8 40

7．实验内容和要求：

本课程另有一对应的独立实验课程“过程控制工程实验”。具体实验内容和要求见该实验课程教学大纲。

8．作业要求：

安排4~6次作业：过程建模、单回路系统设计、串级控制系统、前馈控制系统、解耦控制系统、先进控制技术等。 9．说明：

先修课程：（1）自动控制原理 （2）自动检测技术 （3）计算机控制技术 （4）过程控制仪表及装置 指定教材：

过程控制系统与仪表 ，王再英、刘淮霞、陈毅静 编著， 机械工业出版社，2006年

参考教材：

过程控制工程（第2版），邵裕森、戴先中主编，机械工业出版社 过程控制， 金以慧主编， 清华大学出版社 化工过程控制工程（第二版）， 王骥程编著，化学工业出版社 过程控制工程， 蒋慰孙编，烃加工出版社

《自动化(专业)概论》

(Automation Speciality Introduction)

1 开课学院： 自动化科学与工程学院 2 学时：16学时 学分： 1学分 3 适用专业： 自动化专业。

4 课程的性质和任务: 作为自动化专业的概论性介绍性课程。 通过本课程的学

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习,使学生对自动化专业的基本情况及其发展，主要学习内容、知识结构，课程安排等有基本的了解，增强未来专业学习的方向性和目的性。 5 课程主要内容与安排: 序号 1 课程内容 自动化技术的发展历史、作用、地位等 自动化专业的知识结构与课程体系 2 自动化科学的分类和内容： 1. 自动化学科的分类； 2. 我国自动化专业培养人才的演变过程； 3. 我国自动化专业与国际“接轨”问题； 3 自动化技术的基本原理： 1. 自动化系统组成； 2. 自动化基本设备； 3. 计算机控制系统； 4 自动化技术的应用： 1. 机械电子制造自动化； 2. 流程工业自动化； 3. 智能机器人； 4. 楼宇自动化； 5. 智能交通系统； 5

6 考试要求: 笔试，要求查阅有关资料，论述有关自动化技术的问题，课外完成，完成时间：一周。

7 说明: 选用教材：《自动化（专业）概论》，万百五，武汉理工大学出版社， 参考资料：

《自动化学科概论》，戴先中 赵光宙，高等教育出版社，2006 《自动化概论》，汪晋宽等，北京邮电大学出版社，2006

《自动化科学与技术学科的内容、地位与体系》，戴先中，高等教育出版社，2003 《自动化学科专业发展战略研究报告》, 教育部高等学校自动化专业教学指导分委员会，高等教育出版社，2007

自动化专业的发展前景 合计 2 16 6 2 3 学时 3 - 36 -

《自动化前沿导论》

(Automation Newest Research Introduction)

1 开课学院： 自动化科学与工程学院 2 学时：16学时 学分： 1学分 3 适用专业： 自动化专业。

4 课程的性质和任务: 自动化科学与技术的前沿研究介绍。 通过本课程的学习,使学生对自动化科学与技术、自动化专业目前的一些前沿研究有一定的了解，增强学生的学习积极性与目的性。 5 课程主要内容与安排:

结合目前自动化科学、技术与工程方面的最新研究成果，以专题的形式，介绍8个左右的前沿研究。

6 作业要求: 配合每个专题，完成一定的调研和资料查阅。 7 说明:

教材与参考资料：

由任课教师指定最新的资料。

《软件技术基础》（双语教学）

（Fundamentals to Software Technology）

1．开课学院：自动化科学与工程学院 2．学时：36学时；学分：2学分。 3．适用专业：自动化专业。

4．课程的性质和任务：该课程是自动化专业一门较为重要的专业选修课程，也是一门双语课程。课程主要任务在于使学生对计算机软件技术有比较系统和全面的了解，通过对数据结构、操作系统、数据库技术以及软件工程方面的基本知识和基本技术的学习、理解和掌握，能够独立编写较复杂应用程序或开发小型应用软件；同时，课程通过双语教学营造语言学习环境，使学生在相关的专业领域内，

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接受语言学习训练，获得用外语表达专业知识、进行专业方面交流的能力。 5．课程内容与基本要求：

（1）计算机软件的基本概念及相关研究内容。要求学生学习和掌握软件的概念，了解软件的特征、分类等；学习和掌握程序的概念，了解程序结构、程序设计语言和方法等；学习和掌握软件工程、软件生命期等基本概念；学习和了解软件技术所涵括的主要学科领域及其研究内容。

（2）数据结构与算法。要求学生学习和掌握数据结构的基本概念与原理，熟悉和掌握几种常用数据结构（线性表、栈、队列、树）的顺序存储结构和链式存储结构以及相关操作的算法实现；学习和掌握算法的概念、常用的查找和排序算法的基本原理和实现。

（3）操作系统。要求学生学习和掌握操作系统的基本概念与设计机理，熟悉和掌握操作系统处理机管理、存储器管理、设备管理和文件管理等核心功能的基本原理和相关技术。

（4）数据库技术。要求学生学习和了解数据库的基本概念、原理与特点；学习和掌握数据模型、关系数据库等基本概念以及结构化查询语言（SQL）的应用；学习和掌握数据库应用系统的开发方法。

（5）语言能力。要求学生在课程学习中通过语言训练提高专业英语能力，能够阅读英文原版资料，能够进行专业领域内的一般交流。 6．学时安排： 序号 1 2 3 4 7．实验内容与要求：

（1）指针与链表：熟悉指针与链表的使用；掌握链表的基本操作，如链表的初始化、插入、删除一个元素、扫描链表；熟悉C++面向对象程序设计方法。

（2）文件拷贝功能的设计：熟悉文件和文件目录的概念；编写C++程序，通过操作系统的接口进行文件操作。

（3）数据库应用系统的设计：熟悉数据库系统的设计方法；利用面向对象的软件开发环境实现简单的数据库应用系统。 8．作业要求：

课后习题：主要是对课程中所学的基本概念和技术方法进行复习，对软件的

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课程内容 软件技术概述 数据结构与算法 操作系统 数据库技术 合 计 学时 2 14 9 11 36 各种技术原理和工作机制进行探讨，从而加深对所学知识的理解；编程作业（适量）：主要考察学生的对软件技术的综合应用能力；英文翻译：主要考察学生对教材知识点的理解和掌握程度以及专业英语能力。 9．预备课程说明：

先修课程：微型计算机原理，C++语言 10．教材和参考书

指定教材：

《Data structures and Program Design in C++》，Robert L. Kruse等编，高等教育出版社

参考教材：

（1）《Operating Systems Concepts（Sixth Edition）》，Abraham Silberschatz编，高等教育出版社

（2）《Database System Concepts（Fifth Edition）》，Abraham Silberschatz编，高等教育出版社

（3）《计算机软件技术导论》，庞丽萍编，高等教育出版社；

（4）《计算机软件技术基础（第二版）》，麦中凡等编，高等教育出版社；

《电气控制与PLC》

（Electrical Control and PLC）

1．开课学院： 自动化科学与工程学院

2．学时： 48学时（其中讲课40学时，实验8学时）； 学分：2.5 学分 3．适用专业： 自动化、机电一体化 4．课程的性质和任务：

本课程是自动化及其相关专业的专业课程之一，电气控制部分的任务是让学生熟悉目前我国工厂企业常用的电气控制技术，掌握阅读和设计较复杂电气控制系统的方法，增强处理现场实际问题的能力；PLC部分的任务是使学生了解PLC在工业控制领域中的地位、现状及发展趋势，掌握PLC的硬件构成、工作原理及编程方法，使学生针对具体控制要求，能选择合适的组态、编写工作程序、模拟调试。 5．课程内容与基本要求

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《计算机网络》

（Computer Network）

1、开课学院：自动化科学与工程学院

2、学时： 32学时（其中：讲授24学时，上机实验：8学时）； 学分：2学分 3、适用专业：自动化

4、课程性质与任务：本课程是一门专业选修课，其任务是从实用技术出发，帮助学生建立计算机网络的基础认识；了解常用计算机网络设备的特点及组网技术；重点了解以太网及TCP/IP协议的原理及组网技术，为将来的学习与工作打下基础。

5、课程内容与基本要求：本课程的内容包括网络概论、通讯基础、局域网技术基础、广域网技术、TCP/IP协议基础、网络应用知识等内容，基本要求包括： 1) 掌握网络通讯的基础知识； 2) 了解OSI参考模型的原理；

3) 了解局域网常用网络拓扑结构及其优缺点； 4) 了解以太网的组网原理及常用组网技术；

5) 了解常用网络设备（中继器、网桥、路由器、交换机等）的工作原理及

区别；

6) 了解远程通讯的基础知识； 7) 了解广域网技术、路由的知识； 8) 了解IP的寻址及组网技术；

9) 了解TCP/IP协议集中的常用协议及原理； 10) 了解Internet技术基础及常用Internet应用； 6、学时安排： 序号 1 2 3 4 5 6 课程内容 网络基础、传输介质、异步通讯概念 远距离通讯技术、包与帧 局域网技术、设备、网络拓扑及拓展技术 远程数字连接技术 广域网与路由 IP协议 学时 2 2 4 2 2 2 - 45 -

7 8 9 10 11

IP数据报、分段与重组 TCP与UDP 客户机/服务器技术、套接字接口 Internet应用 动态Web文档技术、RPC与中间件简介 合计 2 2 2 2 2 24 7、试验内容和要求：

1) 局域网试验（1）－布线设备及技术。学习网络布线的基本操作技术，了

解各类局域网布线设备的使用手段（2学时）；

2) 局域网试验（2）－交换机与联网。学习交换机的配置方法及联网技术（2

学时）；

3) 局域网试验（3）－TCP与UDP。学习组建IP局域网，观察TCP、UDP

两种传输协议的工作原理（2学时）；

4) 局域网试验（4）－网络操作系统－Windows NT。学习网络操作系统

Windows NT Server的安装、配置、管理等操作（2学时）；

8、作业要求：

1) 了解常用局域网组网技术及设备，能够根据要求设计组网方案； 2) IP寻址技术及子网划分方法，能够设计子网方案； 9、说明：

1) 本课程要求的先修课程：“微型计算机原理及应用”。 2) 本课程使用的教材：

《计算机网络与因特网》，（美）科默著，林生译，机械工业出版社，2006

《楼宇自动化》

（Building Automation）

1． 2． 3． 4．

开课学院：自动化科学与工程学院 学时：32学时； 学分：2学分

适用专业：自动化、建筑工程与建筑学、机电一体化、信息工程、暖通空调工程

课程的性质和任务：本课程是自动化、机电一体化专业的一门综合性应用

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的专业课程，目的在于能够使学生通过本课程的学习，使学生能够全面地把所学的专业基础课的知识应用到实际楼宇自动化系统工程项目中，其主要任务是使学生明白如何运用本课程所提到的系统工程原理，学习和掌握智能建筑物管理系统设计的步骤和方法。同时从实践的角度出发，学习和掌握智能建筑管理系统工程的实施步骤和方法，本课程具有一定的实用价值和现实意义。 5．

课程的内容和基本要求：本课程通过对智能建筑系统工程的发展背景、概念、目标和特点的描述，使读者对智能建筑有一个基本的了解；本课程着重在智能建筑物管理系统（IMBS）的设计技术、系统产品、工程实施、综合管理等方面进行详细的论述。本课程共分为十章，即绪论、建筑智能化系统的技术基础、通信自动化系统、建筑设备管理自动化系统、火灾报警与联动自动化系统、智能建筑综合保安自动化系统、办公自动化系统、综合布线系统、建筑智能化系统集成综合设计、建筑智能化系统集成设计范例等。本课程将特别突出智能建筑管理系统工程一体化集成的重要性，以及针对如何实现系统一体化集成分别阐述系统集成、功能集成、网络集成、和软件界面集成等多种集成技术。同时本课程将利用系统工程的原理和方法，立足于标准化和主流技术、对智能建筑物管理系统所集成的楼宇管理系统（BMS）、办公自动化系统（OAS）和通信与网络系统（CNS），以及相应子系统的系统组成模式、硬件配置、和软件基本功能等作介绍和说明。 6．

学时安排： 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 绪论 建筑智能化系统的技术基础 通信自动化系统 建筑设备管理自动化系统 火灾报警与联动自动化系统 智能建筑综合保安自动化系统 办公自动化系统 综合布线系统 建筑智能化系统集成综合设计 合计 - 47 -

课程内容 学时 1 3 4 5 3 4 3 3 2 4 32

10 建筑智能化系统集成设计范例 7． 实验内容和要求：有条件可针对建筑设备管理自动化系统、火灾报警与联动自动化系统、智能建筑综合保安自动化系统、综合布线系统等内容开设相关的实验。

8． 9．

作业要求：根据各种的要求和内容有选择地安排一些设计性作业。 本课程的其它说明：

1）指定教材： 《楼宇自动化系统原理与应用》王再英等编著，电子工业出

版社

《现代建筑电子工程设计技术》赵济安 编著，同济大学出版社

2）参考教材：《建筑智能化系统工程及应用》，陈立定，化学工业出版社；

3）要求先修课程：

电路或电工基础；工厂供电；电子工程制图；控制原理及控制技术。

《管理信息系统》

（Management Information Systems）

1、开课学院：自动化科学与工程学院 2、学时：32学时； 学分：2学分 3、实用专业：自动化

4、课程性质和任务：该课程是一门重要的学科基础课程。它是当前信息社会大学教育需要传授的计算机应用技术知识，是一门交叉型、系统型、边缘型学科。其任务是通过对管理信息系统开发方法和过程的学习，掌握计算机技术有效服务于科学管理的工程技术方法。 5、课程内容与要求：

(1). 管理信息系统概念：介绍管理信息系统概念，以其知识基础－管理、信

息与系统的基本概念与相关理论；讲解管理信息系统概念内涵，阐述学习该课程的重要意义。

(2). 管理消息系统开发方法：讲解管理信息系统的三种开发方法－生命周期

法、原型法与面向对象法，重点讲解生命周期法即结构化开发方法，并介绍网络环境下管理信息系统开发技术，应重点掌握管理信息系统的开发过程与开发管理。

(3). 管理信息系统展望与案例学习：介绍管理信息系统发展状况与未来发展

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方向，并依托典型案例加深教学效果。

6、学时安排： 序号 1 2 3 课程内容 管理信息系统概念 管理信息系统开发方法 展望与案例学习 合计 学时 6 18 8 32 7、实验内容和要求：本课程将安排学生课外上机体验，在条件允许情况下进行课上MIS系统演示。

8、作业要求：教师根据授课目标，布置课堂作业，以掌握学生学习情况。 9、说明：

1. 要求先修课程：计算机基础、数据库技术、高级算法语言、

2. 指定教材：《管理信息系统》（第四版），薛华成主编，清华大学出版社，

2003

3. 参考资料：

管理信息系统设计与实现，黎连业、李淑春编著，清华大学出版社 管理信息系统工程，王治宇编，科学技术文献出版社

《智能控制导论》

（General for Intelligent Control）

1．开课学院：自动化科学与工程学院 2．学时：32学时 学分：2学分 3．适用专业：自动化专业 4．课程的性质和任务：

控制理论的发展经历了三个阶段：古典控制理论阶段、现代控制理论阶段、大系统理论及智能控制理论阶段。古典控制理论和现代控制理论统称传统控制理论，而智能控制是对传统控制理论的发展，是控制理论发展的高级阶段。在当今这个信息化、智能化的时代里，“智能性”已成为衡量“产品”和“技术”高低的标准。因此，本课程是自动控制专业的一门重要的专业课程。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/sjhw.html