國立中興大學教學大綱
課程名稱 (中) 自動控制(3363)
(Eng.) Automatic Control
開課單位 機械系
課程類別 必修 學分 3 授課教師 吳天堯
選課單位 機械系 / 學士班 授課使用語言 中/英文 英文/EMI N 開課學期 1141
課程簡述 自動控制為控制領域之入門課程,本課程之主要目的乃是讓修習者具備成為控制工程師之基本知識,課程之主軸為迴授控制(feedback control system)系統之設計與分析。所謂分析乃是探討控制系統在特定控制策略下之反應(包含time-doman與frequency doman兩方面),設計則是設法找出能令受控系統產生預期反應之控制策略。
對本課程之內容而言,控制工程師必須先取得受控系統之動態特性資料後,方可著手進一步之控制系統設計與分析,而控制系統設計與分析又以工程數學為基礎,是故;修習者需具備系統模擬(modeling)與工程數學之基本技巧,相關之主要先修課程為動力學與工程數學。
先修課程名稱 工程數學(二) 課程含自主學習 Y
課程與核心能力關聯配比(%) 課程目標之教學方法與評量方法
課程目標 核心能力 配比(%) 教學方法 評量方法
介紹回授控制理論的結構,並幫助學生來發現與理解回授控制系統的理論及實用
1.運用數學、科學及機械工程知識之能力。
2.設計與執行實驗及分析數據之能力。
3.具有計畫管理、團隊合作並能設計、製作機械工程系統之能力。
4.具人文素養並能認識時事議題、瞭解科學與工程技術對環境永續、社會共好、及全球發展的影響。
5.培養學生自我學習之能力。
6.認知機械工程人員之專業倫理與社會責任。
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講授
出席狀況
作業
測驗
授課內容(單元名稱與內容、習作/每週授課、考試進度-共16週加自主學習)
週次 授課內容
第1週 Introduction to control system
第2週 Modeling of dynamic system
第3週 Mathematical tools: Differential Equation; Transfer Function
第4週 Mathematical tools: Laplace transform; State-space Form; Dynamic Response
第5週 Block Diagram and Feedback control
第6週 Signal flow graph
第7週 Stability of Linear Control System: Routh-Hurwitz Criteiaon
第8週 Independent Study: MATLAB Programming for Control System Analysis
第9週 Midterm Exam (I)
第10週 Time-domain Analysis: Time responses of First-Order and Second-Order Prototype; Unit Step Response
第11週 Time-domain Analysis: Damping Ratio; Natural Frequency; Transient Response; Steady-State Response
第12週 Root Locus Analysis: Basic Properties and Specifications Summary
第13週 Frequency-domain Analysis: Frequency Response of Closed-Loop System; Specifications of Frequency-Domain
第14週 Frequency-domain Analysis: Bode Plot
第15週 自主學習: independent study: Control system analysis using MATLAB
第16週 Control System Design: PID controller; 自主學習: independent study: Industrial Controller design Final Exam
自主學習
內容

學習評量方式
二次考試:80%
其他(點名、作業、上課表現):20%
教科書&參考書目(書名、作者、書局、代理商、說明)
教科書:
Automatic Control Systems, 10th Edition, F. Golnaraghi, and B. C. Kuo, H. Wiliey & Sons, Inc, 2010.
參考書目:
Control Systems: Principles and Design, 2nd Edition, M Gopal, 2003, McGraw-Hill, Singapore
Modern Control Systems, Richard C. Dorf and Robert H. Bishop, 2005, Addison Wesley, Menlo Park, CA, USA
課程教材(教師個人網址請列在本校內之網址)
i-Learning 數位教學平台
課程輔導時間
星期三 下午 16:00~17:00或提前約定時間
聯合國全球永續發展目標(連結網址)
04.教育品質   07.可負擔能源   08.就業與經濟成長   09.工業、創新基礎建設提供體驗課程:N
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更新日期 西元年/月/日:無 列印日期 西元年/月/日:2025 / 7 / 01
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