还剩8页未读,继续阅读
本资源只提供10页预览,全部文档请下载后查看!喜欢就下载吧,查找使用更方便
文本内容:
控制系统与信号分析教学大纲课程中文名称控制系统与信号分析课程英文名称Control Systemand SignalAnalysis课程编号C1335学分
2.5学时40(其中讲课学时40实验学时0实践学时0)先修课程《大学物理》、《复变函数》、《高等数学》等课程适用专业自动化课程类别专业核心课/必修使用教材刘国良主编.《信号、系统分析与控制(MATLAB版)》.陕西西安电子科技大学出版社,2013开课单位电气与新能源学院
一、课程性质本课程是自动化专业学生的专业核心课程它的任务是研究信号和线性时不变系统的基本理论和基本分析方法,要求掌握最基本的信号变换理论,并掌握线性时不变系统的分析方法,为学习后续课程,以及从事相关领域的工程技术和科学研究工作奠定坚实的理论基础
二、教学目标
1.本课程支撑专业培养计划中毕业要求
1、毕业要求
22.本课程支撑专业培养计划中毕业要求1中的指标点12能针对一个控制系统复杂工程问题建立合适的数学模型,并利用恰当的边界条件求解
3.本课程支撑专业培养计划中毕业要求2中的指标点24能正确表达控制系统复杂工程问题的解决方案
三、教学内容及要求第一章信号与控制系统的基本知识L教学内容
(1)掌握信号与系统的基本概念;
(2)理解信号的分类及其基本运算,掌握信号的函数表示与图形表示,掌握典型的连续信号和奇异信号
(3)理解离散信号定义、特性及其各种运算与变换,掌握序列的表示方法及常用序列
(4)理解线性时不变系统的数学模型及其分类,理解系统的各种性质,理解系统的因果性和稳定性的含义掌握线性系统的模拟和方框图表示
2.重、难点序列、因果系统、系统表示
3.考核要点
(1)序列的表示;
(2)系统的数学模型
4.教学方法课堂讲解,平时作也
5.作业安排1-3,1-4,1-7第二章基于Matlab的信号分析
6.教学内容
(1)了解Matlab软件的基本使用方法;
(2)了解信号及系统在Matlab软件中的表示;
(3)掌握利用Matlab绘图及编制简单计算程序
7.重、难点绘图及程序编制
8.考核要点
(1)Matlab绘图
9.教学方法课堂讲解,平时作业
10.作业安排绘制课本所有图例第三章信号的时域分析
11.教学内容
(1)了解连续周期信号的特点,掌握其描述方法
(2)了解连续非周期信号、奇异信号和单位冲激信号的特点,理解单位冲激响应的意义,加权特新、抽样特性和尺度变换特性,掌握利用冲激函数表示非周期信号和利用阶跃信号表示周期信号的方法
(3)了解序列的特点,掌握离散信号的描述方法
(4)了解信号的能量和功率,掌握其求解方法12重、难点奇异信号、信号的能量和功率求解
13.考核要点
(1)利用阶跃信号表示周期信号;
(2)离散信号的描述
14.教学方法课堂讲解,平时作业
15.作业安排2-3,292-10,2-11第四章信号的时域运算与变换
1.教学内容
(1)掌握信号的相加、相乘、数除、微分、积分等基本运算以及折叠、时移、展缩、倒相等时域变换;
(2)理解卷积积分的意义、运算规律及其性质,掌握解析求解方法;
(3)掌握信号运算的计算机求解
2.重、难点信号的折叠、时移、展缩、倒相等时域变换,卷积的解析求解方法
3.考核要点
(1)卷积的解析求解
4.教学方法课堂讲解,平时作业
5.作业安排3-7,3-8,3-9第五章连续信号的频域分析L教学内容
(1)了解频谱的概念,掌握计算机求解;
(2)了解傅立叶级数,掌握连续非周期信号的傅立叶变换和卷积定理;
(3)了解拉普拉斯变换的定义,掌握典型信号的拉普拉斯变换,会求一般信号的拉普拉斯变换函数;
(4)了解信号的调制与解调过程,会利用计算机进行波形的调制和解调分析
2.重、难点傅立叶变换、拉普拉斯变换
3.考核要点
(1)信号傅立叶变换计算;
(2)信号拉普拉斯变换计算
4.教学方法课堂讲解,平时作业
5.作业安排4-3,4-4,4-13,4-15,4-17,4-19第六章离散信号的频域分析L教学内容
(1)掌握和理解Z变换的定义、收敛域及其基本性质,理解Z变换各种性质的应用条件,理解Z变换与拉氏变换的关系;
(2)掌握常用序列的Z变换,能够利用Z变换的定义和性质求序列的ZZ变换
(3)了解利用累级数展开法和留数法求Z反变换的方法,掌握用部分分式法求Z反变换的方法;
(4)了解周期序列的离散傅里叶级数的定义,掌握利用Matlab计算离散傅里叶级数;
(5)了解离散傅立叶变换DFT的定义,掌握离散圆周卷积的计算;
(6)掌握循环移位和循环卷积计算
2.重、难点Z变换、Z反变换和循环卷积计算
3.考核要点
(1)Z变换计算;
(2)循环卷积计算
4.教学方法课堂讲解,平时作业
5.作业安排5-1,5-2,5-4,5-13第七章快速傅立叶变换FFT
6.教学内容
(1)了解FFT的概念,掌握基2算法;
(2)掌握计算机实现FFT的方法,会利用计算机用FFT进行信号分析2,重、难点基2算法的计算过程
3.考核要点基2算法的蝴蝶图
4.教学方法课堂讲解,平时作业
5.作业安排6-1,6-11第八章连续系统的时域和频域分析
6.教学内容
(1)了解连续系统的输入输出微分方程的建立方法
(2)掌握线性常系数微分方程的时域求解方法,理解特征多项式、特征方程和特征根(固有频率)的意义
(3)理解系统的全响应可以分解为零输入响应与零状态响应;自由响应与强迫响应;暂态响应与稳态响应
(4)了解常系数差分方程的时域求解方法,掌握离散系统各种响应(尤其是单位取样响应)的意义及其全响应的分解方式
(5)了解频域相应与频域分析法的定义,掌握复频域分析求解方法,会用拉普拉斯变换求解微分方程
2.重、难点零输入响应与零状态响应,常系数差分方程的时域求解方法,拉普拉斯变换求解微分方程
3.考核要点
(1)常系数差分方程的时域求解方法;
(2)拉普拉斯变换求解微分方程
4.教学方法课堂讲解,平时作业
5.作业安排7-2,7-12,7-24第九章离散系统的时域和频域分析L教学内容
(1)了解离散系统的时域模型,掌握差分方程的迭代解法;
(2)掌握差分方程的Z域解法;
(3)了解离散系统的频率响应,掌握用FFT进行离散系统的分析2,重、难点差分方程的Z域解法
3.考核要点
(1)差分方程的求解
4.教学方法课堂讲解,平时作业
5.作业安排8-
2.8-
7.8-8,8-11,8-16
四、学时分配及对毕业要求指标点的支撑支撑的毕业学时分配章节教学内容要求指标点讲课实验实践第一章信号与控制掌握信号与系统的基本概念;理解信号的
1.2400系统的基本知分类及其基本运算,掌握信号的函数识表示与图形表示,掌握典型的连续信号和奇异信号理解离散信号定义、特性及其各种运算与变换,掌握序列的表示方法及常用序列理解线性时不变系统的数学模型及其分类,理解系统的各种性质,理解系统的因果性和稳定性的含义掌握线性系统的模拟和方框图表示了解Matlab软件的基本使用方法;了解信第二章基于号及系统在Matlab软件中的表示;掌握利Matlab的信号分
1.
2、
2.4200用Matlab绘图及编制简单计算程序析了解连续周期信号的特点,掌握其描述方法了解连续非周期信号、奇异信号和单位冲激信号的特点,理解单位冲激响应的意义,加权特新、抽样特性和尺度变换特第三章信号的时性,掌握利用冲激函数表示非周期信号和
2.4400域分析利用阶跃信号表示周期信号的方法了解序列的特点,掌握离散信号的描述方法了解信号的能量和功率,掌握其求解方法掌握信号的相加、相乘、数除、微分、积
2.4分等基本运算以及折叠、时移、展缩、倒第四章信号的时相等时域变换;理解卷积积分的意义、运400域运算与变换算规律及其性质,掌握解析求解方法;掌握信号运算的计算机求解了解频谱的概念,掌握计算机求解;了解
2.4傅立叶级数,掌握连续非周期信号的傅立叶变换和卷积定理;了解拉普拉斯变换的第五章连续信号定义,掌握典型信号的拉普拉斯变换,会600的频域分析求一般信号的拉普拉斯变换函数;了解信号的调制与解调过程,会利用计算机进行波形的调制和解调分析
2.4掌握和理解Z变换的定义、收敛域及其基本性质,理解Z变换各种性质的应用条件,理解Z变换与拉氏变换的关系;掌握常用序列的Z变换,能够利用Z变换的定义和第六章离散信号性质求序列的ZZ变换了解利用哥级数展600的频域分析开法和留数法求z反变换的方法,掌握用部分分式法求Z反变换的方法;了解周期序列的离散傅里叶级数的定义,掌握利用Matlab计算离散傅里叶级数;了解离散傅立叶变换DFT的定义,掌握离散圆周卷积的计算;掌握循环移位和循环卷积计算了解FFT的概念,掌握基2算法;掌握计
2.4第七章快速傅立算机实现FFT的方法,会利用计算机用FFT400叶变换FFT进行信号分析了解连续系统的输入输出微分方程的建立
2.4方法掌握线性常系数微分方程的时域求第八章连续系统解方法,理解特征多项式、特征方程和特的时域和频域分600征根(固有频率)的意义理解系统的全析响应可以分解为零输入响应与零状态响应;自由响应与强迫响应;暂态响应与稳态响应了解常系数差分方程的时域求解方法,掌握离散系统各种响应(尤其是单位取样响应)的意义及其全响应的分解方式了解频域相应与频域分析法的定义,掌握复频域分析求解方法,会用拉普拉斯变换求解微分方程了解离散系统的时域模型,掌握差分方程
2.4第九章离散系统的迭代解法;掌握差分方程的Z域解法;的时域和频域分400了解离散系统的频率响应,掌握用FFT进析行离散系统的分析合计4000
五、考核方式及成绩评定标准
1、课程考核方式考核方式包括期末考试和平时及作业情况考查期末考试采用闭卷笔试
2、课程成绩评定标准课程成绩二平时考核成绩x40%+期末考试成绩x60%成绩的具体构成如下:考核形式分值考核细则课堂考勤及课堂根据出勤率、课堂问题回答情况、课堂讨论参与情况进行打20表现分,最后按满分20分成绩计入课程总成绩平时成绩40%根据作业完成情况、作业书写情况、作业正确率、作业完成作业20次数、电子作业等进行打分,最后按满分20分成绩计入课程总成绩期末考试期末考试卷面成试卷题型包括计算题、简答题和应用题等,以卷面成绩的60%6060%绩计入课程总成绩课堂考勤及课堂表现得分标准如下:课堂考勤及课堂表现得分出勤率90%以上;课堂点名回答问题基本概念清晰,解决问题的方案正确、合理,能提出16-20分不同的解决问题方案,积极参与课堂交流,能组织同组学生进行讨论学习,能带动与激励同组伙伴的求知欲出勤率80%以上;课堂点名回答问题基本清晰,能提出解决问题的正确方案,积极参与11-15分课堂交流,能组织同组学生进行讨论学习出勤率60%以上;课堂点名回答问题基本清晰,能提出解决问题的合理方案,能参与课6-10分堂交流,能参与同组学生进行讨论学习出勤率60%以下;不能够提出解决问题的基本方案,参与课堂交流少1-5分基本不来上课0分作业得分标准如下:作业得分作业严格按要求并及时完成;书写清晰、逻辑性强,正确率95%以上,没有抄袭情况18-20分作业按要求并及时完成;书写清晰,正确率80%至95%15-17分不能按照作业要求,未及时完成次数少于三次,但改正及时,态度端正10-14分不能按照作业要求,未及时完成,未及时完成次数大于三次,老师指出后改正态度端正5-9分并补充完成抄袭作业或不能按照作业要求,未及时完成,老师指出仍不改正次数达二次以上0-4分
六、参考书目
1.奥本海姆.《信号与系统》,北京电子工业出版社,
2013.
2.吴大正著•《信号与线性系统分析》,北京高等教育出版社,
2005.
3.郑君里等著.《信号与系统》,北京高等教育出版社,2000《控制系统与信号分析》课程简介课程中文名称控制系统与信号分析课程英文名称Control Systemand SignalAnalysis课程编号C1335学分
2.5学时40(其中讲课学时40实验学时0实践学时0)先修课程《大学物理》、《复变函数》、《高等数学》等课程适用专业自动化内容提要《控制系统与信号分析》课程是自动化专业学生的专业核心课程它的任务是研究信号和线性时不变系统的基本理论和基本分析方法,要求掌握最基本的信号变换理论,并掌握线性时不变系统的分析方法,为学习后续课程,以及从事相关领域的工程技术和科学研究工作奠定坚实的理论基础考核方式考试使用教材刘国良主编.《信号、系统分析与控制(MATLAB版)》.陕西西安电子科技大学出版社,2013参考书目
1.奥本海姆.《信号与系统》,北京电子工业出版社,
2013.
2.吴大正著.《信号与线性系统分析》,北京高等教育出版社,
2005.
3.郑君里等著.《信号与系统》,北京高等教育出版社,2000。