060415 附件4：自动化专业知识体系.docx

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1、附录1.自动化科学与技术业学问体系（含17个学问领域，123个学问单元）简表序学问领域（17个）代码核心学时（不含选修）学问单元（123个）总计核心学问单元数选修学问单元数1经典限制理论（包括线性非线性离散）CCT489632线性系统理论1.ST487703最优限制原理OCP165054最优估计与滤波OEF165055系统辨识SID165056计算机硬件技术CHW4810737程序设计与语言PA1.485418计算机网络与通讯CNC487079计算机限制技术CCT4897210限制系统数字仿真CSS2277011信息获得与处理SMP3265112电机原理EMP4844013电力拖动原理MDP4

2、844014电力电子技术PET4887115运动（电机）限制MCT4885316自动化仪表AUI3277017过程限制PCS4065I目录1 .经典限制理论CCTCCT1限制系统的基本概念（核心）CCT2限制系统的数学模型（核心）CCT3时域分析法（核心）CCT4根轨迹法（核心）CCT5频率响应法（核心）CCT6系统校正的设计方法（核心）CCT7采样系统分析（选修）CCT8非线性限制系统分析（选修）CCT9利用MaHab进行时域和频域分析（选修）2 .线性系统理论1.ST1.STl线性系统的数学描述（核心）1.ST2线性系统的运动分析（核心）1.ST3稳定性（核心）1.ST4能控性与能观测性（

3、核心）1.ST5最小实现（核心）1.ST6反馈限制（核心）1.ST7状态观测器（核心）3 .最优限制原理OPC（选修）OCPl最优限制的一般表示0CP2微小值原理0CP3时间与燃料最优限制0CP4二次型指标最优限制0CP5动态规划4 .最优估计与滤波EAF（选修）OEFl估计问题概述0EF2估计的一般方法0EF3离散卡尔曼滤波0EF4连续卡尔曼滤波0EF5非线性滤波5 .系统辨识SID（选修）SIDl系统辨识问题SID2最小二乘理论SID3权函数辨识SID4线性模型参数辨识SID5系统辨识发展及其它：神经网络辨识、模糊辨识、辨识模型验证等6 .计算机硬件技术CHWCHWl数字计算机组成基本概述

4、（核心）CHW2定点数/浮点数编码与运算（核心）CHW3存储器系统（核心）CHW4指令系统（核心）CHW5指令流水（核心）CHW6总线技术（核心）CHW7输入/输出系统（核心）CHW8数字信号处理器（DSP）（选修）CHW9可编程逻辑器件（FPGA）（选修）CHWlO嵌入式系统（选修）7 .程序设计基础（软件）PGBPGBI程序设计语言概论（核心）PGB2程序设计导论（核心）PGB3面对对象程序设计（核心）PGB4数据结构与算法（核心）PGB5数据库基础与应用（选修）8 .计算机网络与通讯CNC（选修）CNC1网络的层次体系结构；CNC2数据通信基础一一物理层CNC3局域网的介质访问子层CNC

5、4数据链路层CNC5网络层CNC6传输层CNC7应用层9 .计算机限制技术CCTCCTI计算机限制系统概述（核心）CCT2通道与接口技术（核心）CCT3数据采集及处理（核心）CCT4线性离散系统的数学描述与分析（核心）CCT5数字限制器的间接设计（核心）CCT6数字限制器的干脆设计（核心）CCT7计算机限制系统的牢靠性（选修）CCT8计算机限制系统的工程实现（选修）CCT9可编程限制器（P1.。10 .限制系统数字仿真CSSCSSl仿真软件一MAT1.AB（核心）CSS2限制系统的数学模型及其转换（核心）CSS3采样限制系统的数字仿真（核心）CSS4动态仿真集成环境-SlMU1.lNK（核心）

6、CSS5基于MAT1.AB工具箱的限制系统分析与设计（核心）11.信息获得与处理SMPSMPl信息获得与处理的基本概念（核心）SMP2测量不确定度与回来分析（核心）SMP3检测系统的静、动态特性（核心）SMP4检测变换原理与传感器（核心）SMP5参数检测（选修）SMP6自动检测系统设计初步（核心）12 .电机原理EMPEMPl直流电机（核心）EMP2变压器（核心）EMP3异步电动机（核心）EMP4同步电机（核心）13 .电力拖动原理MDPMDPl电力拖动动力学基础（核心）MDP2直流电机的电力拖动（核心）MDP3沟通电动机的电力拖动（核心）MDP4电动机容量的选择（核心）14 .电力电子技术P

7、ETPETO绪论（核心）PETl电力电子器件（核心）PET2整流电路（核心）PET3直流斩波电路（核心）PET4沟通电力限制电路（核心）PET5逆变电路（核心）PET6PWM限制技术（核心）PET7软开关技术（核心）PET8组合变流电路（选修）15 .运动（电机）限制技术MCTMCTl闭环限制的直流调速系统（核心）MCT2双闭环直流调速系统（核心）MCT3变压变频调速系统（核心）MCT4矢量限制的变频调速系统（核心）MCT5干脆转矩限制系统（核心）MCT6串级调速系统（选修）MCT7同步电动机的变频调速系统（选修）MCT8运动限制系统的计算机协助设计（选修）16 .自动化仪表AUIAUIl自动

8、化仪表的基本概念（核心）AUI2变送单元（核心）AUI3限制单元（核心）AUI4执行单元（核心）AUI5显示记录单元（核心）AUI6平安栅及协助单元（核心）AUI7虚拟仪器与现场总线仪表（核心）17 .过程限制PCSPCSl过程建模与过程特性（核心）PCS2简洁限制系统（核心）PCS3困难限制系统（核心）PCS4先进限制技术（核心）PCS5典型设备与工业过程限制（核心）PCS6过程计算机限制系统（选修）学问领域描述1.1 经典限制理论（CCT）1.1经典限制理论（CCT）（核心内容学时数：48）备注内容简介经典限制理论是线性系统理论、最优限制原理等后续课程的基础，为限制系统供应了数学模型的建立

9、、性能分析和系统设计的基本方法。包括单变量线性定常连续系统的微分方程、传递函数、方块图和信号流图等数学模型的建立；系统稳定性、动态性能、稳态性能的时域分析；频率响应法和根轨迹法；系统串联校正的设计方法；以及采样系统的稳定性分析和校正的基本方法；简洁非线性限制系统分析的描述函数法及相平面法。学问单元CCT1限制系统的基本概念（核心）CCT2限制系统的数学模型（核心）CCT3时域分析法（核心）CCT4根轨迹法（核心）CCT5频率响应法（核心）CCT6系统校正的设计方法（核心）CCT7采样系统（选修）CCT8非线性限制系统（选修）CCT9利用MatIab进行时域和频域分析（选修）学问单元描述CCT1

10、参考课时2制统基概限系的本念学问点 自动限制系统的定义、构成； 自动限制系统的基本限制方式：开环限制、闭环限制、复合限制； 自动限制系统的分类：恒值与随动系统、线性与非线性系统、定常与时变系统、连续与离散系统； 对限制系统的基本要求； 自动限制原理探讨的内容。（核心）学习目标1 .驾驭限制系统的组成和基本结构，熟识各组成部分在限制系统中的作用；2 .驾驭开环限制与闭环限制的基本特点；3 .通过用不同的方法对限制系统进行分类，了解各种类型的限制系统的特点；4 .明确本门课程的目的以及对限制系统的评价指标。CCT2限制考时参课8统数模核,系的学型Cc根迹，心考时高7问学点 根轨迹方程：幅值条件和辐

11、角条件；根轨迹作图的一般规则、典型的零、极点分布及其相应的根轨迹； 参量根轨迹； 系统性能分析：稳定性分析、增加零、极点对根轨迹的影响（包括PID限制的影响）、利用主导极点估计系统的性能指标； 利用Matlab绘制根轨迹图；学习目标1 .驾驭用手工绘制简略的常规和参量根轨迹以及用Matlab绘制精确根轨迹的方法；2 .驾驭利用根轨迹分析系统稳定性、瞬态性能和稳态性能的方法。T5域析核,Cc频分法I心参考课时13问学点频率特性的定义； 对数坐标图：对数坐标图的特点、典型环节的Bode图、绘制Bode图的般步骤、非最小相位系统的Bode图； 极坐标图：典型环节的极坐标图、系统的极坐标图、非最小相位系统的极坐标图； 奈奎斯特稳定判据：辐角原理、奈奎斯特稳定判据、奈奎斯特稳定判据在开环系统含有积分环节时的应用、奈奎斯特判据在Bode图中的应用； 稳定裕量：幅值裕量及相位裕量； 闭环特性：等M和等N园； 利用Matlab进行领域分析。学习目标1 .驾驭频率特性的基本概念；2 .驾驭用手工绘制简略Bode图和极坐标以及用Matlab绘制精确的Bode图和极坐标图