本课程是电气工程及其自动化专业本科生的专业方向主干课程。通过本课程的教学，使学生掌握电网的电流保护、方向性电流保护、距离保护、差动保护的基本原理、构成特点及其适用条件，学习电力变压器、发电机、母线的继电保护原理，了解电力系统继电保护装置的配置原则和整定计算，掌握继电保护的基本试验方法。 通过本课程的学习，使学生掌握继电保护的原理和实现方法，为学生毕业后从事本专业领域工作打下必要的理论和实际知识的基础

教案是为实现教学大纲的具体细化而精心设计的授课框架，也是教师为实施课堂教学而做出以课时为单位的具体行动计划或教学方案。其作用是对课堂教学的总的导向、规划和组织，是课堂教学规划的蓝本。此外，还有三个附带性作用：一是备忘录作用。由文字载体保存的信息可供随时提取或查阅；二是资料库作用。从长远角度看，教案中保存着教师从各种渠道获得的珍贵材料，以及自身的经验与心得，积累多了自然形成一座资料宝库；三是教改课题源作用。教案的丰富案例、精心思索过的问题、教学后的得失体会等往往成为教师选择教改研究课题的源泉

通过本课程的学习，使学生建立线性离散系统控制理论的基本概念，掌握线性离散系统分析和设计的一般规律。使学生能够利用脉冲传递函数对离散系统的稳定性、稳态误差、动态性能进行分析，实现对离散系统的设计。本课程还要求学生掌握非线性控制系统的基本内容，掌握非线性控制系统的特点，非线性特性的线性化，非线性特性对系统的影响，利用相平面法及描述函数法对非线性系统进行分析。本课程的学习将为后续课程的学习打好基础，也为学生以后从事实际工作和科研奠定一定的理论基础。教学重点、难点：1、线性离散系统控制理论的基本概念，信号的离散化与信号保持器，Z变换定理。2、闭环脉冲传递函数的求取，系统动、静态特性的分析。3、离散系统的设计（串联模拟校正，最少拍系统的设计）。4、非线性控制系统的特点，非线性特性的线性化，非线性特性对系统的影响。5、非线性系统的描述函数分析；6、相轨迹的绘制与分析。奇点及奇线的分析与确定，自激振荡存在性及自振参数的确定

5.1 频率特性及其表示法 5.2 典型环节对数频率特性曲线的绘制 5.3 极坐标图(Polar plot)，幅相频率特性曲线，奈奎斯特曲线 5.3.1 积分与微分因子 5.3.2 一阶因子 5.3.3 二阶因子 5.3.4 传递延迟 5.4 对数幅-相图(Nichols Chart)尼柯尔斯图 5.5 奈奎斯特稳定判据(Nyquist Stability Criterion) 5.5.1 预备知识 5.5.2 影射定理 5.5.3 影射定理在闭环系统稳定性分析中的应用 5.5.4 奈奎斯特稳定判据 5.5.5 关于奈奎斯特稳定判据的几点说明 5.5.6G(s)H(s) 含有位于 j 上极点和/或零点的特殊情况 5.6 稳定性分析 *5.6.1 条件稳定系统 *5.6.2 多回路系统 *5.6.3 应用于逆极坐标图上的奈奎斯特稳定判据 *5.6.4 利用改变的奈奎斯特轨迹分析相对稳定性 5.7 相对稳定性 5.7.1 通过保角变换进行相对稳定性分析 5.7.2 相位裕度和增益裕度

实验一、实验装置的基本操作（一） 实验二、实验装置的基本操作（二） 实验三、RTGK-2YB 软件熟悉实验 四、系统主题实验 实验一、一阶单容上水箱对象特性测试实验 实验二、二阶双容对象特性测试实验 实验三、锅炉内胆温度二位式控制实验 实验四、上水箱液位 PID 整定实验 实验五、串接双容下水箱液位 PID 整定实验 实验六、锅炉内胆水温 PID 整定实验（动态） 实验七、锅炉夹套水温 PID 整定实验（动态） 实验八、涡轮流量计流量 PID 整定实验 实验九、上水箱下水箱液位串级控制实验 实验十、中水箱液位和涡轮流量串级控制实验 实验十一、锅炉夹套和锅炉内胆温度串级控制系统 实验十二、锅炉内胆温度和小流量泵流量串级控制系统 实验十三、电磁和涡轮流量计流量比值控制系统实验 实验十四、纯滞后温度 PID 控制实验 实验十五、换热器热水出口温度控制实验

教学重点、难点： 1 过程控制基础：自动控制系统基本概念，自动控制系统的组成，过渡过程与品质指标 2 被控对象特性：工业常用对象的特点及描述方法，对象特性参数及其测定方法，常见单容和双容工业对象应用 3 常用检测仪表：常用压力温度流量物位仪表的工作原理、特点、应用及选型 4 控制仪表及及控制规律：基本控制规律及其对系统过渡过程的影响，PID 运算原理，模拟控制器基本原理，数字控制算法， 5 执行器 ：执行器的基本组成，气动薄膜阀的结构、特点及应用，电动控制阀的结构、特点及应用，执行器气开气关形式及控制器正反作用的选择，控制阀口径的选择，仪表防爆技术 6 计算机控制系统：计算机控制系统的组成与特点，DDC 系统的基本原理，DCS、FCS 和SCADA 等常见计算机过程控制系统的基本概念 7 简单控制与复杂控制系统：简单控制系统的结构与组成，调节方案，调节规律及整定。串级调节系统，比值调节系统，均匀调节系统和前馈调节系统 8 工业自动化系统应用举例：石油加工，工业锅炉控制等

本课程是自动化专业的学科大类基础课程，是一门必修课，是本专业主干课程。通过本课程的学习，使学生建立经典控制理论部分的基本概念，学习现代控制理论的基本内容，掌握反馈控制原理的应用以及分析和设计的一般规律，使其具有分析和设计自动控制系统的初步能力。同时，为专业基础课及专业课的学习打好基础，而且为以后从事实际工作和科研奠定一定的理论基础。重点：线性系统的时域分析法、线性系统的根轨迹法、线性系统的频域分析法以及线性系统的状态空间分析与综合；难点：结构图等效变换、梅森公式的应用、扰动作用下减小或消除稳态误差的措施、高阶系统动态性能分析、广义根轨迹的分析与应用、复杂系统稳定裕度的确定、多环系统的开环幅相曲线、对数曲线的概略绘制及相应系统传递函数的确定、反馈校正方法及应用、矩阵指数的计算、状态方程的求解、系统能控性、能观测性问题以及稳定性概念的理解

1. Automatic Control System 1.1 Introduction 1.2 An example 1.3 Types of control system 2. Mathematical Foundation 2.1 The transfer function concept 2.2 The block diagram. 2.3 Signal flow graphs 2.4 Construction of signal flow graphs 2.5 General input-output gain transfer function 3. Time-Domain Analysis Of Control System 3.1 Introduction 3.2 Typical test signals for time response of control systems 3.3 First –Order Systems 3.4 Performance of a Second-Order System 3.5 Concept of Stability 4. The Root Locus Techniques 4.1 Introduction 4.2 Root Locus Concept 4.3 The Root Locus Construction Procedure for General System 4.4 The zero-angle (negative) root locus 5. Frequency-Domain Analysis of Control System 5.1 Frequency Response 5.2 Bode Diagrams 5.3 Bode Stability Criteria 5.4 The Nyquist Stability Criterion 6. Control system design 6.1 Introduction 6.2 Cascade Lead Compensation 6.3 Properties of the Cascade Lead Compensator 6.4 Parameter Design by the Root Locus Method

一、实验目的 1. 熟悉 THBDC-1 型 控制理论·计算机控制技术实验平台及“THBDC-1”软件的使用； 2. 熟悉各典型环节的阶跃响应特性及其电路模拟； 3. 测量各典型环节的阶跃响应曲线，并了解参数变化对其动态特性的影响。 二、实验设备 1. THBDC-1 型 控制理论·计算机控制技术实验平台； 2. PC 机一台(含“THBDC-1”软件)、USB 数据采集卡、37 针通信线 1 根、16 芯数据排线、USB 接口线； 三、实验内容 1. 设计并组建各典型环节的模拟电路； 2. 测量各典型环节的阶跃响应，并研究参数变化对其输出响应的影响； 四、实验原理 自控系统是由比例、积分、微分、惯性等环节按一定的关系组建而成。熟悉这些典型环节的结构及其对阶跃输入的响应，将对系统的设计和分析十分有益

第一章 绪论 • 第一节 产品定义 • 第二节 工业设计与产品设计 • 第三节 可持续发展的设计观 • 第四节 产品设计的基本流程 第二章 设计的提出 • 第一节 产品的开发 • 第二节 明确设计内容 • 第三节 制定设计计划 第三章 市场调研与分析 • 第一节 细分市场 • 第二节 市场调研的内容 • 第三节 市场调研的方法 • 第四节 市场调研的三个阶段 • 第五节 信息资料的收集与分析 • 第六节 基于老年人的情感化调研实例应用——老年人手机 第四章 设计定位 • 第一节 设计定位的描述 • 第二节 产品设计定位 • 第三节 产品销售策略的设计及定位 • 第四节 小型吸尘器设计定位 第五章 概念设计构思 • 第一节 概念设计及产品概念设计过程 • 第二节 功能设计 • 第三节 原理设计 • 第四节 构形设计 • 第五节 在概念生成活动中如何进行内部研究和外部研究 • 第六节 产品概念设计原则