一、章節

  第一章 自動控製系統的基本概念

二🏌🏼、教學目的和要求

1. 理解自動控製的基本概念🔰💁🏽‍♀️；

2. 掌握開環、閉環控製系統組成和特點；

3. 了解由系統工作原理圖畫出系統方框圖的方法🤜；

4. 自動控製系統的基本要求。

三、重點和難點

重點：自動控製的基本概念，自動控製系統的基本構成，開環控製和閉環控製的基本原理。

難點👳‍♂️：對控製系統性能的要求✝️，負反饋控製的基本原理。

四🏵、教學內容與要點

教學內容（2學時）

課程簡介

第一節自動控製的基本方式（0.5學時）

第二節閉環控製系統的基本組成（0.5學時）

第三節自動控製系統的分類（0.5學時）

第四節對控製系統的基本要求（0.5學時）

五、思政內容切入點

1、課程簡介部分

介紹課程思政教育目標

2👵🏻、自動控製的基本方式

（1）關於開環控製與閉環控製的“辨證”關系

某運動員練習射箭，在訓練過程中，他的每一次試射可以看作是開環控製過程。一旦把箭射出去👨🏼‍🦲，是否命中靶子，命中靶子後是多少環，離10環差多少，是已經確定了的👩‍👩‍👦‍👦，無法再改變🌞，屬於典型的開環控製。經過長期的訓練，射箭運動員經歷過無數次的開環控製過程，他射箭的準度越來越高，命中靶子不成問題🧙🏻‍♂️，並且離10 環的靶心越來越近➗。這是運動員在訓練過程中不斷反饋糾正準星而達到的訓練結果，屬於閉環反饋控製過程。通過上述例子說明，每次射箭的開環控製是為了實現反饋控製🚵🏻‍♂️，反饋控製過程中蘊含著開環控製🦣，這是開環控製與閉環控製的辯證關系。

（2）反饋控製與思政結合的事例

在大自然和實際生活中，也蘊含著反饋原理。通過反饋🤷🏼‍♀️，反思所作所為來使事物發展越來越好的例子比比皆是🥄，如: 人類對生態環境的認識，在漫長的生產活動中🧑🏻‍🦲，人們掠奪式地開發自然資源🚣🏿‍♀️、大肆砍伐森林，開墾草原、濫捕海洋魚蝦等造成了水土流失嚴重、土地沙漠化、海洋漁業資源枯竭❣️，人們嘗盡了環境惡化的苦頭。在大自然的懲罰反饋中，人們逐漸明白了保護生態環境的重要性。

通過上述兩個事例說明: ①開環控製與閉環控製的關系是辯證的; ②生活中閉環反饋原理比比皆是，不負責任的生產行為造成人類生態環境破壞🙎🏼‍♂️🙌🏿，通過反饋使人類認識到熱愛大自然、保護生態環境的重要性。這些內容既包含了“自動控製原理”的專業知識，又將閉環與開環控製之間的辨證哲學原理介紹給了學生，實現了知識傳授與辯證思維訓練的密切結合🗃。這是本案例課程思政教育與知識學習的融合點。

3🤸🏻、對控製系統的性能要求

（1）穩定性

穩定性👨🏿‍⚕️，是系統能否工作的前提條件，也是對系統最起碼的要求🍬。要想使系統能正常工系統必須是穩定的🉐🫷🏽，而且往往要求有一定的“穩定裕量”🧑🏽‍🦳🚶‍♂️‍➡️。

（2）動態特性

系統輸出隨時間t變化的這一過程稱為系統的響應過程。響應過程常常又以調節時間Ts(或稱過渡過程時間)為界分為動態過程(又稱暫態過程)和穩態過程(又稱靜態過程)🎡。

穩定系統的典型階躍響應

（3）穩態特性

系統在過渡過程結束後，其輸出量的狀態值，一般用穩態誤差來描述。穩態誤差的大小反映了系統控製的精確程度。穩態誤差值越小的系統，說明系統的控製精度越高，穩態特性越好。

以易經中的“失之毫厘謬以千裏”警戒學生小的偏差會造成不可逆的嚴重結果，培養學生精益求精的工匠精神。

六、教學方法與教學手段

教學方法：課堂以多媒體講授為主🧛🏿‍♀️，結合討論、提問👨‍👦‍👦。

教學手段👩🏻：多媒體與板書配合🧕🏻。基本理論、基本知識等識記性內容以課件為主，結合大量實踐圖片進行提問問題👴🏿，並圍繞該問題進行討論。

七🤵🏻⚫️、本章思考題

1.列舉我國設施農業現有的自動控製裝備

2.自動控製系統的有哪幾種控製方式？

3.典型輸入信號有哪幾種類型⚧？

4.課後題1-3

八、課外擴展

推薦學生利用互聯網資源🏟、校園網資源（校園網數據庫）、圖書館資源（期刊🧑🏽‍🚀、專業文獻）等多種手段獲取信息，進行課外閱讀。

九、主要參考資料

教材：

《自動控製原理》第5版，孫炳達🎰，機械工業出版社🥥，2016年

輔助教材：

《自動控製理論簡明教程（第二版）》，胡壽松主編，科學出版社

《自動控製原理學習指導及習題解答》🤔，謝莉萍主編，機械工業出版社