课程名称：控制系统分析与设计
英文名称：Control System Analysis & Design
课程编号：2403279
学时/学分：64学时/ 4学分
适用专业：自动化专业（卓越工程师计划）
一、课程的目的和任务
本课程的授课对象是四年制自动化（卓越工程师计划）专业本科生，属专业必修课。
生产过程自动化对一个国家的国民经济发展有着十分重大的意义。电站自动化是生产过程自动化的一个应用领域，它能使电力生产达到安全、可靠、高效和环保的目的。本课程结合我校的电力特色，以电站生产过程自动控制为基础，通过对自动控制系统设计和应用方面的相关知识的介绍，培养学生的工程意识。通过本课程的学习，学生可了解电力生产过程的动态特性，掌握其数学模型和建模方法，熟悉PID基本控制规律的特点，掌握简单控制系统的设计和整定方法，学会前馈控制、串级控制、大迟延补偿、比值控制、解耦控制等复杂控制手段的设计和应用，了解电站自动控制中用到的几种先进控制算法，为今后从事过程控制系统的设计、研发、生产、管理工作打下基础。
二、课程的基本要求和特点
本课程是一门非常实用且具有指导意义的专业技术课。通过本课程的学习，学生能掌握过程自动控制系统设计和应用的基本概念、基本方法、设计步骤、评估和实施的有关要求，并能用于实际被控对象的控制中。
课堂讲授：逐步完善电子教学手段，运用电子课件的形象教学和适度的理论推导，讲清自动控制系统设计中的概念、原理和方法；结合例题讲解和较大量的课外练习使学生理解和掌握各种设计方法的应用。由课程组每周安排一次答疑或通过网上答疑。
实验部分：针对课程的重点、难点，通过开设多个相关实验，增加学生对实际被控对象和控制系统的感性认识，更深入地理解自动控制系统的设计原理和方法，同时使学生的动手能力得到增强。
作业方面：本课程需用到较多的数学知识和自动控制理论知识，因此在教学过程中要求学生能将以前学过的基础知识与本课程的具体内容有机地结合起来，并通过一定量的习题来帮助掌握重点，培养自学能力，增强独立分析问题和设计系统的能力。另外，在完成一定量的手算练习的前提下，鼓励学生用MATLAB的仿真软件进行编程，实现对控制系统的仿真设计，从而可进一步加强对概念和原理的理解，对设计方法的应用。每次作业批改后，在课堂上均进行作业讲评，指出共性问题，帮助掌握相关内容。
三、本课程与其它课程的联系
本课程的先修课为高等数学、线性代数、复变函数、积分变换、自动控制理论、检测原理及装置等，尤其对自动控制理论有较高要求。后续课为集散控制系统、电厂自动控制系统等．
四、实验学时分配
序号 | 课 程 内 容 | 实验学时 |
1 | 被控过程数学模型 | 4 |
2 | 简单控制系统设计与整定 | 4 |
3 | 大迟延控制系统 | 2 |
4 | 解耦控制系统 | 2 |
实验课时合计 | 12 | |
六、考核方式
考试环节：期终考试（闭卷），考题包括对概念与理论的理解、运用和分析；对简单被控对象的建模；对控制系统设计方法的运用三部分，比例约为3：2：5。总评成绩根据平时成绩（包括考勤、作业、期中成绩及实验成绩等，占50%）和期终考试成绩（占50%）综合确定。
七、教材及参考书
教 材：黄伟等编著．过程控制系统设计．北京：中国电力出版社，2015.
参考书：
1.王再英等编著．过程控制系统与仪表．北京：机械工业出版社．2006.
2.黄德先等编著．过程控制系统．北京：清华大学出版社．2011.
3.孙洪程等编著．过程控制系统及工程（第三版）．北京：化学工业出版社．2010.
4.邵裕森,戴先中主编.过程控制工程（第2版）. 机械工业出版社,2011.
5.边立秀等编著．热工控制系统．北京：中国电力出版社．2012.
执笔人：李芹
审核人：黄伟
院（部）负责人：王志萍