11-14自动化教学大纲.doc

1、 1 11-14 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 . 57 DSP 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

2、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 . 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 . 112 EDA 技术及应用 C教学大纲 . 116 2 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

3、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

4、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

5、、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，会分析含耦合电感的电路。 3 11、 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。

6、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

7、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、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

8、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、割集分析法、改进节点法、解的存在性和唯一性。 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。 4 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（

9、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

10、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

11、）、 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）、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

12、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。 (四 )正弦稳态电路的分析 （学时 :16学时） 5 基本要求 : 掌握正弦量（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

13、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

14、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）、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

15、 :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 ) 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

16、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）。 6 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。

17、 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、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

18、，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。 3、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、

19、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 30 40%，期末考7 试占 60 70%。 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 Electronics Technology 课程类

20、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、熟练掌握负

21、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

22、路基础的基础上，通过对本课程的学习，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

23、极管、三极管和绝缘栅场效应管的伏安特性曲线、主要参数。 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

24、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

25、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 ;

26、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