【正文】 附錄1：自動化科學(xué)與技術(shù)業(yè)知識體系(含17個知識領(lǐng)域，123個知識單元) 簡表 序知識領(lǐng)域(17個)代碼核心學(xué)時（不含選修）知識單元（123個）總計核心知識單元數(shù)選修知識單元數(shù)1經(jīng)典控制理論(包括線性 非線性 離散) CCT489632線性系統(tǒng)理論LST487703最優(yōu)控制原理OCP165054最優(yōu)估計與濾波OEF165055系統(tǒng)辨識SID165056計算機硬件技術(shù)CHW4810737程序設(shè)計與語言PAL485418計算機網(wǎng)絡(luò)與通訊 CNC487079計算機控制技術(shù)CCT4897210控制系統(tǒng)數(shù)字仿真 CSS2277011信息獲取與處理 SMP3265112電機原理EMP48 44013電力拖動原理MDP48 44014電力電子技術(shù)PET48 87115運動(電機)控制MCT48 85316自動化儀表 AUI3277017過程控制PCS40651  目 錄1. 經(jīng)典控制理論 CCT CCT 1 控制系統(tǒng)的基本概念(核心)CCT 2 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型(核心)CCT 3 時域分析法(核心)CCT 4 根軌跡法(核心)CCT 5 頻率響應(yīng)法(核心)CCT 6 系統(tǒng)校正的設(shè)計方法(核心)CCT 7 采樣系統(tǒng)分析(選修)CCT 8 非線性控制系統(tǒng)分析(選修)CCT 9 利用Matlab進行時域和頻域分析(選修)2. 線性系統(tǒng)理論 LST LST1 線性系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述（核心）LST2 線性系統(tǒng)的運動分析（核心）LST3 穩(wěn)定性（核心）LST4 能控性與能觀測性（核心）LST5 最小實現(xiàn)（核心）LST6 反饋控制（核心）LST7 狀態(tài)觀測器 (核心)3. 最優(yōu)控制原理 OPC （選修） OCP1 最優(yōu)控制的一般表示OCP2 極小值原理OCP3 時間與燃料最優(yōu)控制OCP4 二次型指標(biāo)最優(yōu)控制OCP5 動態(tài)規(guī)劃4. 最優(yōu)估計與濾波 EAF（選修） OEF1 估計問題概述OEF2 估計的一般方法OEF3 離散卡爾曼濾波OEF4 連續(xù)卡爾曼濾波OEF5 非線性濾波5. 系統(tǒng)辨識 SID（選修） SID1 系統(tǒng)辨識問題SID2 最小二乘理論SID3 權(quán)函數(shù)辨識SID4 線性模型參數(shù)辨識SID5 系統(tǒng)辨識 發(fā)展及其它：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識 、模糊辨識、辨識模型驗證等6. 計算機硬件技術(shù) CHW CHW 1 數(shù)字計算機組成基本概述（核心）CHW 2 定點數(shù)/浮點數(shù)編碼與運算（核心）CHW 3 存儲器系統(tǒng)（核心）CHW 4 指令系統(tǒng)（核心）CHW 5 指令流水（核心）CHW 6總線技術(shù)（核心）CHW 7 輸入/輸出系統(tǒng)（核心）CHW 8 數(shù)字信號處理器（DSP）（選修）CHW 9 可編程邏輯器件（FPGA）（選修）CHW 10 嵌入式系統(tǒng)（選修）7. 程序設(shè)計基礎(chǔ)(軟件) PGB PGB 1 程序設(shè)計語言概論（核心）PGB 2 程序設(shè)計導(dǎo)論（核心）PGB 3 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計（核心）PGB 4 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法（核心）PGB 5 數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)與應(yīng)用（選修）8. 計算機網(wǎng)絡(luò)與通訊 CNC （選修）CNC 1 網(wǎng)絡(luò)的層次體系結(jié)構(gòu)； CNC 2 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)——物理層CNC 3 局域網(wǎng)的介質(zhì)訪問子層CNC 4 數(shù)據(jù)鏈路層CNC 5 網(wǎng)絡(luò)層CNC 6 傳輸層CNC 7 應(yīng)用層9. 計算機控制技術(shù) CCTCCT1 計算機控制系統(tǒng)概述（核心）CCT2 通道與接口技術(shù)（核心）CCT3 數(shù)據(jù)采集及處理（核心）CCT4 線性離散系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述與分析（核心）CCT5 數(shù)字控制器的間接設(shè)計（核心）CCT6 數(shù)字控制器的直接設(shè)計（核心）CCT7 計算機控制系統(tǒng)的可靠性（選修）CCT8 計算機控制系統(tǒng)的工程實現(xiàn)（選修）CCT9 可編程控制器(PLC)10. 控制系統(tǒng)數(shù)字仿真 CSSCSS1仿真軟件—MATLAB（核心）CSS 2 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及其轉(zhuǎn)換（核心）CSS 3 采樣控制系統(tǒng)的數(shù)字仿真（核心）CSS 4 動態(tài)仿真集成環(huán)境SIMULINK（核心）CSS 5 基于MATLAB工具箱的控制系統(tǒng)分析與設(shè)計（核心）11. 信息獲取與處理 SMP SMP1 信息獲取與處理的基本概念（核心）SMP2 測量不確定度與回歸分析（核心）SMP3 檢測系統(tǒng)的靜、動態(tài)特性（核心）SMP4 檢測變換原理與傳感器（核心）SMP5 參數(shù)檢測（選修）SMP6 自動檢測系統(tǒng)設(shè)計初步（核心）12. 電機原理 EMPEMP1 直流電機（核心）EMP2 變壓器（核心）EMP3 異步電動機（核心）EMP4 同步電機（核心）13. 電力拖動原理 MDPMDP1 電力拖動動力學(xué)基礎(chǔ)（核心）MDP2 直流電機的電力拖動（核心）MDP3 交流電動機的電力拖動（核心）MDP4 電動機容量的選擇（核心）14. 電力電子技術(shù) PETPET0 緒論（核心）PET1 電力電子器件（核心）PET2 整流電路（核心）PET3 直流斬波電路（核心）PET4 交流電力控制電路（核心）PET5 逆變電路（核心）PET6 PWM控制技術(shù)(核心)PET7 軟開關(guān)技術(shù)（核心）PET8 組合變流電路（選修）15. 運動(電機)控制技術(shù) MCTMCT1 閉環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)（核心）MCT2 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)（核心）MCT3 變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)（核心）MCT4 矢量控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)（核心）MCT5 直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng) (核心)MCT6 串級調(diào)速系統(tǒng)(選修)MCT7 同步電動機的變頻調(diào)速系統(tǒng) (選修)MCT8 運動控制系統(tǒng)的計算機輔助設(shè)計 (選修)16. 自動化儀表 AUIAUI1 自動化儀表的基本概念（核心）AUI2 變送單元（核心）AUI3 控制單元（核心）AUI4 執(zhí)行單元（核心）AUI5 顯示記錄單元（核心）AUI6 安全柵及輔助單元（核心）AUI7 虛擬儀器與現(xiàn)場總線儀表（核心）17. 過程控制 PCSPCS1 過程建模與過程特性（核心）PCS2 簡單控制系統(tǒng)（核心）PCS3 復(fù)雜控制系統(tǒng)（核心）PCS4 先進控制技術(shù)（核心）PCS5 典型設(shè)備與工業(yè)過程控制（核心）PCS6 過程計算機控制系統(tǒng)(選修) 知識領(lǐng)域描述 經(jīng)典控制理論（CCT） 經(jīng)典控制理論（CCT）（核心內(nèi)容學(xué)時數(shù)：48）備注內(nèi)容簡介經(jīng)典控制理論是線性系統(tǒng)理論、最優(yōu)控制原理等后續(xù)課程的基礎(chǔ)，為控制系統(tǒng)提供了數(shù)學(xué)模型的建立、性能分析和系統(tǒng)設(shè)計的基本方法。包括單變量線性定常連續(xù)系統(tǒng)的微分方程、傳遞函數(shù)、方塊圖和信號流圖等數(shù)學(xué)模型的建立；系統(tǒng)穩(wěn)定性、動態(tài)性能、穩(wěn)態(tài)性能的時域分析；頻率響應(yīng)法和根軌跡法；系統(tǒng)串聯(lián)校正的設(shè)計方法；以及采樣系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析和校正的基本方法；簡單非線性控制系統(tǒng)分析的描述函數(shù)法及相平面法。知識單元CCT 1 控制系統(tǒng)的基本概念(核心)CCT 2 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型(核心)CCT 3 時域分析法(核心)CCT 4 根軌跡法(核心)CCT 5 頻率響應(yīng)法(核心)CCT 6 系統(tǒng)校正的設(shè)計方法(核心)CCT 7 采樣系統(tǒng) (選修)CCT 8 非線性控制系統(tǒng) (選修)CCT 9 利用Matlab進行時域和頻域分析(選修)知識單元描述CCT1控制系統(tǒng)的基本概念（核心）參考課時2知識點● 自動控制系統(tǒng)的定義、構(gòu)成；● 自動控制系統(tǒng)的基本控制方式：開環(huán)控制、閉環(huán)控制、復(fù)合控制；● 自動控制系統(tǒng)的分類：恒值與隨動系統(tǒng)、線性與非線性系統(tǒng)、定常與時變系統(tǒng)、連續(xù)與離散系統(tǒng)；● 對控制系統(tǒng)的基本要求；● 自動控制原理研究的內(nèi)容。學(xué)習(xí)目標(biāo)1．掌握控制系統(tǒng)的組成和基本結(jié)構(gòu)，熟悉各組成部分在控制系統(tǒng)中的作用；2．掌握開環(huán)控制與閉環(huán)控制的基本特點；3．通過用不同的方法對控制系統(tǒng)進行分類，了解各種類型的控制系統(tǒng)的特點；4．明確本門課程的目的以及對控制系統(tǒng)的評價指標(biāo)。CCT2控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型（核心）參考課時8知識點● 微分方程：機械系統(tǒng)、電路系統(tǒng)（有源、無源）、機電系統(tǒng)微分方程的建立；● 傳遞函數(shù)：傳遞函數(shù)的定義、性質(zhì)及典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)；● 方塊圖：方塊圖的組成、建立及簡化；● 信號流圖：信號流圖的組成、建立及梅森增益公式；● 閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)：輸入量及擾動量作用下的傳遞函數(shù)、誤差傳遞函數(shù)。學(xué)習(xí)目標(biāo)1．掌握建立控制系統(tǒng)微分方程的方法；2．掌握傳遞函數(shù)的定義、性質(zhì)和求取方法；3．掌握用方塊圖簡化建立系統(tǒng)傳遞函數(shù)的方法；4．掌握梅森增益公式及其應(yīng)用。CCT3時域分析法（核心）參考課時12知識點● 典型一階系統(tǒng)動態(tài)性能：數(shù)學(xué)模型和單位階躍響應(yīng)；● 典型二階系統(tǒng)的動態(tài)性能：典型二階系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、階躍響應(yīng)（欠阻尼和過阻尼）、二階系統(tǒng)的動態(tài)性能指標(biāo)、二階系統(tǒng)性能的改善（包括比例——微分控制；速度反饋控制；兩者的比較）；● 高階系統(tǒng)的時域分析：高階系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)、閉環(huán)主導(dǎo)極點；● 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析：漸近穩(wěn)定性定義（結(jié)合物理系統(tǒng)給出定義）、穩(wěn)定的充分必要條件、代數(shù)穩(wěn)定判據(jù)；● 控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能分析：誤差的定義（包括兩種不同的定義方法：從輸入端和輸出端定義）、穩(wěn)態(tài)誤差的定義、系統(tǒng)類型、穩(wěn)態(tài)誤差分析與靜態(tài)誤差系數(shù)、減小或消除穩(wěn)態(tài)誤差的措施（包括PI控制和復(fù)合控制）、動態(tài)誤差系數(shù)；● 利用Matlab進行時域分析(選修)；學(xué)習(xí)目標(biāo)1．掌握一階和二階系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及單位階躍響應(yīng)的形式；2．掌握二階系統(tǒng)欠阻尼情況下的性能指標(biāo)以及改善二階系統(tǒng)性能的方法（包括比例微分控制、速度反饋控制）；3．掌握高階系統(tǒng)的閉環(huán)主導(dǎo)極點概念及高階系統(tǒng)性能的分析方法；4．掌握分析系統(tǒng)漸近穩(wěn)定性的方法；5．掌握分析系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能的方法及改善系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能的措施；6．掌握利用Matlab對系統(tǒng)進行時域分析的方法；CCT4根軌跡法（核心）參考課時7知識點● 根軌跡方程：幅值條件和輻角條件；● 根軌跡作圖的一般規(guī)則、典型的零、極點分布及其相應(yīng)的根軌跡；● 參量根軌跡；● 系統(tǒng)性能分析：穩(wěn)定性分析、增加零、極點對根軌跡的影響（包括PID控制的影響）、利用主導(dǎo)極點估計系統(tǒng)的性能指標(biāo)；● 利用Matlab繪制根軌跡圖；學(xué)習(xí)目標(biāo)1．掌握用手工繪制簡略的常規(guī)和參量根軌跡以及用Matlab繪制精確根軌跡的方法；2．掌握利用根軌跡分析系統(tǒng)穩(wěn)定性、瞬態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能的方法。CCT5 頻域分析法（核心）參考課時13知識點● 頻率特性的定義；● 對數(shù)坐標(biāo)圖：對數(shù)坐標(biāo)圖的特點、典型環(huán)節(jié)的Bode圖、繪制Bode圖的一般步驟、非最小相位系統(tǒng)的Bode圖；● 極坐標(biāo)圖：典型環(huán)節(jié)的極坐標(biāo)圖、系統(tǒng)的極坐標(biāo)圖、非最小相位系統(tǒng)的極坐標(biāo)圖；● 奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)：輻角原理、奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)、奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)在開環(huán)系統(tǒng)含有積分環(huán)節(jié)時的應(yīng)用、奈奎斯特判據(jù)在Bode圖中的應(yīng)用；● 穩(wěn)定裕量：幅值裕量及相位裕量；● 閉環(huán)特性：等M和等N園；● 利用Matlab進行頻域分析。學(xué)習(xí)目標(biāo)1．掌握頻率特性的基本概念；2．掌握用手工繪制簡略Bode圖和極坐標(biāo)以及用Matlab繪制精確的Bode圖和極坐標(biāo)圖的方法；3．掌握利用奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)在Bode圖和極坐標(biāo)圖分析系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法；4．掌握穩(wěn)定裕量的概念；5．了解利用等M和等N園分析系統(tǒng)閉環(huán)性能的方法。CCT6系統(tǒng)校正的設(shè)計方法（核心）參考課時6知識點● 校正裝置：超前、滯后、滯后超前網(wǎng)絡(luò)的特性；● 系統(tǒng)校正的根軌跡法：超前、滯后、滯后超前校正設(shè)計；● 系統(tǒng)校正的頻率響應(yīng)法：超前、滯后、滯后超前校正設(shè)計；● PID控制器：控制法則及對系統(tǒng)性能的影響。學(xué)習(xí)目標(biāo)1．掌握超前、滯后、滯后超前網(wǎng)絡(luò)的基本特性。2．掌握利用根軌跡設(shè)計超前、滯后、滯后超前網(wǎng)絡(luò)的方法。3．掌握利用Bode圖設(shè)計超前、滯后、滯后超前網(wǎng)絡(luò)的方法。4．掌握PID控制器對系統(tǒng)性能的影響。CCT7離散控制系統(tǒng)分析(選修)參考課時(8)知識點● 信號采樣和保持；● 采樣系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型：差分方程和脈沖傳遞函數(shù)；● 采樣系統(tǒng)穩(wěn)定性：s平面和z平面的映射關(guān)系、穩(wěn)定性判據(jù)、勞斯穩(wěn)定判據(jù)；● 采樣系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差及動態(tài)性能分析；● 采樣系統(tǒng)的校正：數(shù)字控制器的脈沖傳遞函數(shù)、最小拍系統(tǒng)設(shè)計。學(xué)習(xí)目標(biāo)1． 了解信號采樣和保持的基本原理。2． 能建立采樣系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)。3． 掌握采樣系統(tǒng)穩(wěn)定性、穩(wěn)態(tài)誤差及動態(tài)性能分析方法。4． 掌握采樣系統(tǒng)的最小拍系統(tǒng)設(shè)計方法。CCT8非線性控制系統(tǒng)分析(選修)參考課時(8)知識點● 非線性控制系統(tǒng)的特點及研究方法；● 常見