济南大学：研究生院《控制工程》专业课程教学大纲汇编

“控制工程”领域全日制电子信息硕士专业学位研究生课程教学大纲(2022版）1

1 “控制工程”领域全日制电子信息硕士专业学位研究生 课程教学大纲 （2022 版）

目录、控制工程领域电子信息硕士专业学位研究生专业课设置3二、课程教学大纲《专业外语》教学大纲47《线性系统理论》教学大纲.《现代控制工程》教学大纲10《工程伦理》教学大纲.。.12《信息与文献检索》教学大纲...15..18《案例分析》教学大纲，《机器人学》教学大纲..2124《模式识别与机器学习》教学大纲.28《检测技术与自动化》教学大纲.31《数字信号处理》教学大纲2...34《智能控制导论》教学大纲：《运动控制系统》教学大纲..36.38《现场总线技术与分布式控制》教学大纲42《测控网络与通讯技术》教学大纲46《数字图像处理》教学大纲：2

2 目 录 一、控制工程领域电子信息硕士专业学位研究生专业课设置 . 3 二、课程教学大纲 《专业外语》教学大纲 . 4 《线性系统理论》教学大纲 . 7 《现代控制工程》教学大纲 . 10 《工程伦理》教学大纲 . 12 《信息与文献检索》教学大纲 . 15 《案例分析》教学大纲 . 18 《机器人学》教学大纲 . 21 《模式识别与机器学习》教学大纲 . 24 《检测技术与自动化》教学大纲 . 28 《数字信号处理》教学大纲 . 31 《智能控制导论》教学大纲 . 34 《运动控制系统》教学大纲 . 36 《现场总线技术与分布式控制》教学大纲 . 38 《测控网络与通讯技术》教学大纲 . 42 《数字图像处理》教学大纲 . 46

一、控制工程领域电子信息硕士专业学位研究生专业课设置开课学时学分课程性质课程编号课程名称学期322.0春QZ111001专业外语学位课3.0学位课QZ111009线性系统理论48春322.0春QZ111012现代控制工程学位课工程伦理161.0春非学位课QZ113036秋QZ113017信息与文献检索161.0非学位课春1.0非学位课QZ113028案例分析16机器人学322.0春QZ113020非学位课2.0春QZ113041模式识别与机器学习32非学位课2.0春QZ113042检测技术与自动化32非学位课春数字信号处理241.5非学位课QZ113043241.5春非学位课QZ113044智能控制导论241.5春QZ113045运动控制系统非学位课现场总线技术与分布式秋241.5非学位课QZ113046控制1.5秋QZ11304724非学位课测控网络与通讯技术数字图像处理春非学位课QZ113048241.53

3 一、控制工程领域电子信息硕士专业学位研究生专业课设置 课程编号 课程名称 学时 学分 开课 学期 课程性质 QZ111001 专业外语 32 2.0 春 学位课 QZ111009 线性系统理论 48 3.0 春 学位课 QZ111012 现代控制工程 32 2.0 春 学位课 QZ113036 工程伦理 16 1.0 春 非学位课 QZ113017 信息与文献检索 16 1.0 秋 非学位课 QZ113028 案例分析 16 1.0 春 非学位课 QZ113020 机器人学 32 2.0 春 非学位课 QZ113041 模式识别与机器学习 32 2.0 春 非学位课 QZ113042 检测技术与自动化 32 2.0 春 非学位课 QZ113043 数字信号处理 24 1.5 春 非学位课 QZ113044 智能控制导论 24 1.5 春 非学位课 QZ113045 运动控制系统 24 1.5 春 非学位课 QZ113046 现场总线技术与分布式 控制 24 1.5 秋 非学位课 QZ113047 测控网络与通讯技术 24 1.5 秋 非学位课 QZ113048 数字图像处理 24 1.5 春 非学位课

《专业外语》教学大纲专业外语课程名称课程代码QZ111001课程英文名称Academic English开课春学时32学分2.0开课单位自动化与电气工程学院学期口开卷考试平时成绩占比：20%考核/学位课课程类型√闭卷考试期中成绩占比：20%口非学位课方式口考查期末考试占比：60%教学目的与要求专业外语教学的目的是培养学生专业英文以及学术英文的水平，使学生掌握学术论文、技术报告、毕业论文写作以及学术会议演讲的能力。通过针对专业外语听、说、读、写能力的讲解和练习，使学生的专业外语基本素质、专业能力和技能得到全面发展，为学生研究生过程中的学术成果表达、论文写作的实际工作奠定基础。掌握本专业常用专业词汇，掌握本专业重要国内外专业活动，阅读本专业重要文献的原始版本，掌握本专业最新研究发展趋势，熟悉一门专业方向的研究进展，了解有关控制专业相关研究内容。了解本专业及其电子信息学科专业划分、专业研究特点。能够阅读热门信息学科普通的学术论述。能够阅读专业学术文献。书写刊物学术论文样板。书写专业学术会议论文样板，书写介绍本人（感兴趣）研究方向，翻译本专业科技文献。教学内容与要求教学方法章节学时题目教学内容与要求与手段价值引领Whywe need to do researchBriefly课堂讲introducethemodule授、小组English.GivetheTechnical1知识传授2Introductionstudents the overall scopefor this讨论及案例教学module能力培养How to write abiography价值引领The importance of thesis writingHow to develop Thesis?知识传授课堂讲How to write thesis?授、小组2PHD ThesisHow to read a technical paper or a16讨论及案PHD Thesis?例教学能力培养skimming reading, perusal.Imitate (scientific thinking):Find out(innovations)The importance of research paper价值引领课堂讲writingHowtowrite授、小组312research(1)Tittle讨论及案paper知识传授(2)Authorship例教学(3)Abstract4

4 《专业外语》教学大纲 课程名称 专业外语 课程代码 QZ111001 课程英文名称 Academic English 学时 32 学分 2.0 开课 学期 春 开课单位 自动化与电气工程学院 课程类型 √学位课 非学位课 考核 方式 开卷考试 √闭卷考试 □考查 平时成绩占比： 20 % 期中成绩占比： 20 % 期末考试占比： 60 % 教学目的与要求 专业外语教学的目的是培养学生专业英文以及学术英文的水平，使学生掌握学术论文、技术 报告、毕业论文写作以及学术会议演讲的能力。通过针对专业外语听、说、读、写能力的讲解和 练习，使学生的专业外语基本素质、专业能力和技能得到全面发展，为学生研究生过程中的学术 成果表达、论文写作的实际工作奠定基础。掌握本专业常用专业词汇,掌握本专业重要国内外专业 活动,阅读本专业重要文献的原始版本, 掌握本专业最新研究发展趋势, 熟悉一门专业方向的研 究进展,了解有关控制专业相关研究内容。了解本专业及其电子信息学科专业划分、专业研究特点。 能够阅读热门信息学科普通的学术论述。能够阅读专业学术文献。书写刊物学术论文样板。书写 专业学术会议论文样板,书写介绍本人（感兴趣）研究方向,翻译本专业科技文献。 教学内容与要求 章节 题目 教学内容与要求 学时 教学方法 与手段 1 Introduction 价值引领 Why we need to do research 2 课 堂 讲 授、小组 讨论及案 例教学 知识传授 Briefly introduce the module Technical English. Give the students the overall scope for this module 能力培养 How to write a biography 2 PHD Thesis 价值引领 The importance of thesis writing 6 课 堂 讲 授、小组 讨论及案 例教学 知识传授 How to develop Thesis? How to write thesis? 能力培养 How to read a technical paper or a PHD Thesis? skimming reading, perusal. Imitate (scientific thinking); Find out (innovations) 3 How to write research paper 价值引领 The importance of research paper writing 12 课 堂 讲 授、小组 讨论及案 例教学 知识传授 （1） Tittle （2） Authorship （3） Abstract

(4)Introduction(5)Related works(6)Proposedapproach (Methodology)(7)Comparison with previousworks and discussion(8)Limitations(9)Conclusion(10)Acknowledgements(11)References(12)Paper submission(13)Feedback to the reviewers能力培养Academic writingofTheimportanceresearch价值引领presentation课堂讲HowtoResearchPreparea授、小组ResearchPresentation4知识传授6讨论及案PresentationHow to present an academic talk onthe stage例教学Prepare a Research Presentation and能力培养skillstotalk价值引领The importance of research poster课堂讲How to develop a poster?授、小组Research5知识传授How to present a posterinan4Poster讨论及案academic conference.例教学Prepare a Research Posterand能力培养skills to talkTablesandTheimportanceof价值引领figures课堂讲Tablesand(1) Tables and figures授、小组figuresin6知识传授2(2) Course review and conclusion讨论及案the results(3) Results例教学section能力培养Prepare Tables and figures先修课程3142教材序是否出版主编教材名称出版社ISBN编号号时间自编5

5 （4） Introduction （5） Related works （6） Proposed approach(Methodology) （7） Comparison with previous works and discussion （8） Limitations （9） Conclusion （10） Acknowledgements （11） References （12） Paper submission （13） Feedback to the reviewers 能力培养 Academic writing 4 Research Presentation 价值引领 The importance of research presentation 6 课 堂 讲 授、小组 讨论及案 例教学 知识传授 How to Prepare a Research Presentation How to present an academic talk on the stage 能力培养 Prepare a Research Presentation and skills to talk 5 Research Poster 价值引领 The importance of research poster 4 课 堂 讲 授、小组 讨论及案 例教学 知识传授 How to develop a poster? How to present a poster in an academic conference. 能力培养 Prepare a Research Poster and skills to talk 6 Tables and figures in the results section 价值引领 The importance of Tables and figures 2 课 堂 讲 授、小组 讨论及案 例教学 知识传授 (1) Tables and figures (2) Course review and conclusion (3) Results 能力培养 Prepare Tables and figures 先修课程 1 3 2 4 教材 序 号 教材名称 主编 出版社 ISBN 编号 出版 时间 是否 自编

教材12参考资料（推荐书目）是否序出版自编主编出版社ISBN 编号书目名称号时间书目Academic Writingfor GraduateUniversityofJohn M.978047208否12004Students : essential tasks andMichigan8560SwalesPressskillsHall,John Wiley &978047067否22013How to Write a PaperGeorgeSons2204M参考资料（推荐文献）序作者页码卷期号文献名称期刊名称号12参考资料（推荐网站）序专题名称网站网址号12大纲撰写人（签字）：孙明旭培养方案修（制）订工作组副组长（签字）：6

6 教材 1 2 参考资料（推荐书目） 序 号 书目名称 主编 出版社 ISBN 编号 出版 时间 是否 自编 书目 1 Academic Writing for Graduate Students : essential tasks and skills John M. Swales University of Michigan Press 978047208 8560 2004 否 2 How to Write a Paper Hall, George M John Wiley & Sons 978047067 2204 2013 否 参考资料（推荐文献） 序 号 文献名称 作者 期刊名称 卷期号 页码 1 2 参考资料（推荐网站） 序 号 专题名称 网站网址 1 2 大纲撰写人（签字）：孙明旭 培养方案修（制）订工作组副组长（签字）：

《线性系统理论》教学大纲课程名称线性系统理论课程代码QZ111009课程英文名称Linear System Theory自动化与电气工程学3学时48学分开课学期春季学期开课单位1院口开卷考试平时成绩占比：20%学位课课程类型考核方式闭卷考试期中成续占比：20%口考查期末考试占比：60%教学目的与要求线性系统理论是现代控制理论的核心内容，它的重要性首先在于它的基础性，其大量的概念、方法、原理和结论，对于系统和控制理论的许多学科分支，诸如最优控制、非线性控制、随机控制、系统辨识、信号检测和估计、过程控制数字滤波和通讯系统等，都具有十分重要的作用，成为学习和研究这些学科的必不可少的预备知识。因此，国内外的许多大学都把线性系统理论列为系统与控制科学课程方面的一门最基础的课程。通过线性系统理论课程的教学，使学生掌握线性控制系统的状态空间描述的基本概念及其各种建立方法：着重掌握线性控制系统的运动与离散化：掌握线性控制系统的李亚普诺夫稳定性分析方法及其判别定理，掌握线性控制系统的能控性与能观性判别定理；掌握状态反馈与状态观测器的基本概念与设计等内容。通过教学过程，增强学生的自主学习能力，帮助学生多角度思考，强化工程问题的分析和设计能力，为进一步科学研究打下坚实的基础。教学内容与要求章节题目学时教学内容与要求教学方法与手段结合国内现代控制专家对现代控制学科发展的推动价值引作用，引导学生树立正确的领人生观及践行社会主义核心价值观的意识。线性系统的模型的建立、分类、转换、状态空间描10CAI课件课堂讲授知识传对角线规范形和约当规范述授形，传递函数矩阵概念，坐标变换下的特性，模型的串掌握传统模型和现代模型能力培间的转换关系，通过建立状养态空间描述来表达复杂的引导学生认识到掌握事物普遍规律的重要性：通过稳线性系统的价值引2定的重要性，引导学生在工16CAI课件课堂讲授领运动分析程实践中自觉遵守职业道德规范和工程伦理。7

7 《线性系统理论》教学大纲 课程名称 线性系统理论 课程代码 QZ111009 课程英文名称 Linear System Theory 学时 48 学分 3 开课学期 春季学期 开课单位 自动化与电气工程学 院 课程类型 学位课 考核方式 □开卷考试 闭卷考试 □考查 平时成绩占比： 20 % 期中成绩占比： 20 % 期末考试占比： 60 % 教学目的与要求 线性系统理论是现代控制理论的核心内容，它的重要性首先在于它的基础性，其大量的概念、 方法、原理和结论，对于系统和控制理论的许多学科分支，诸如最优控制、非线性控制、随机控制、 系统辨识、信号检测和估计、过程控制数字滤波和通讯系统等，都具有十分重要的作用，成为学习 和研究这些学科的必不可少的预备知识。因此，国内外的许多大学都把线性系统理论列为系统与控 制科学课程方面的一门最基础的课程。 通过线性系统理论课程的教学，使学生掌握线性控制系统的状态空间描述的基本概念及其各种 建立方法；着重掌握线性控制系统的运动与离散化；掌握线性控制系统的李亚普诺夫稳定性分析方 法及其判别定理，掌握线性控制系统的能控性与能观性判别定理；掌握状态反馈与状态观测器的基 本概念与设计等内容。通过教学过程，增强学生的自主学习能力，帮助学生多角度思考，强化工程 问题的分析和设计能力，为进一步科学研究打下坚实的基础。 教学内容与要求 章节 题目 教学内容与要求 学时 教学方法与手段 1 线性系统的 状态空间描 述 价值引 领 结合国内现代控制专家对 现代控制学科发展的推动 作用，引导学生树立正确的 人生观及践行社会主义核 心价值观的意识。 10 CAI 课件课堂讲授 知识传 授 模型的建立、分类、转换、 对角线规范形和约当规范 形，传递函数矩阵概念，坐 标变换下的特性，模型的串 联、并联和反馈。 能力培 养 掌握传统模型和现代模型 间的转换关系，通过建立状 态空间描述来表达复杂的 工程问题。 2 线性系统的 运动分析 价值引 领 引导学生认识到掌握事物 普遍规律的重要性；通过稳 定的重要性，引导学生在工 程实践中自觉遵守职业道 德规范和工程伦理。 16 CAI 课件课堂讲授

线性定常、时变系统的运动分析，状态转移矩阵、脉冲知识传响应矩阵、线性连续系统的授时间离散化和离散系统的运动分析，李雅普诺夫方法将工程实际问题中的运动能力培过程和稳定性要求与抽象养数学模型建立联系，实现线通过学习系统的能控规范价值引形和能观规范形，使学生养领成严格遵守各种标准规范的习惯，并在工程实践中自线性连续系统、离散系统的线性系统的能控性、能观测性的定义、知识传3授判别，对偶原理，单输入一10能控性和能CAI课件课堂讲授单输出、多输入一多输出系观测性工程实际问题中将设计目标要求与系统性能建立联能力培系，将工程实际问题中的能养控能观性与抽象数学模型参数建立联系，深入理解系通过系统校正的学习，正确价值引地理解认识世界是改造世领界的前提和基础，改造世界则是为了更好地认识世界，结构分解，状态反馈和输出知识传反馈，极点配置问题，镇定线性反馈系授问题和解耦控制问题状态统的时间域412CAI课件课堂讲授重构问题和状态观测器以综合引导学生通过系统的运动求解、稳定性、能控能观性等分析理解反馈的作用，将能力培工程实际问题中的期望指养标要求与数学模型、反馈控制器、状态观测器建立联系，根据需求实现系统的校先修课程31自动控制理论42线性代数教材序号教材名称主编出版社出版时间是否自编教材ISBN编号2002否1《线性系统理郑大钟9787302055清华大学出8

8 知识传 授 线性定常、时变系统的运动 分析，状态转移矩阵、脉冲 响应矩阵、线性连续系统的 时间离散化和离散系统的 运动分析，李雅普诺夫方法 分析系统稳定性。 能力培 养 将工程实际问题中的运动 过程和稳定性要求与抽象 数学模型建立联系，实现线 性系统数学模型的运动分 3 线性系统的 能控性和能 观测性 价值引 领 通过学习系统的能控规范 形和能观规范形，使学生养 成严格遵守各种标准规范 的习惯，并在工程实践中自 觉遵守诚实守信的职业道 10 CAI 课件课堂讲授 知识传 授 线性连续系统、离散系统的 能控性、能观测性的定义、 判别，对偶原理，单输入— 单输出、多输入—多输出系 统的能控规范形和能观测 能力培 养 工程实际问题中将设计目 标要求与系统性能建立联 系，将工程实际问题中的能 控能观性与抽象数学模型 参数建立联系，深入理解系 统能控能观性理论分析。 4 线性反馈系 统的时间域 综合 价值引 领 通过系统校正的学习，正确 地理解认识世界是改造世 界的前提和基础，改造世界 则是为了更好地认识世界， 二者是有机的统一。 12 CAI 课件课堂讲授 知识传 授 结构分解，状态反馈和输出 反馈，极点配置问题，镇定 问题和解耦控制问题状态 重构问题和状态观测器以 及引入观测器的状态反馈 能力培 养 引导学生通过系统的运动 求解、稳定性、能控能观性 等分析理解反馈的作用，将 工程实际问题中的期望指 标要求与数学模型、反馈控 制器、状态观测器建立联 系，根据需求实现系统的校 先修课程 1 自动控制理论 3 2 线性代数 4 教材 序号 教材名称 主编 出版社 ISBN 编号 出版时间 是否自编教材 1 《线性系统理 郑大钟 清华大学出 9787302055 2002 否

版社013论》（第二版）《线性系统理北京航空航9787512429否陈散宗22019论与设计》（第741天大学出版参考资料（推荐书目）序号书目名称主编出版社ISBN编号出版时间是否自编书目9780199959Linear SystemChi-TsOxford12012否570TheoryandongUniversity2参考资料（推荐文献)序号作者文献名称期刊名称卷期号页码12参考资料（推荐网站）序号专题名称网站网址北京航空航天1http:/dept3.buaa.edu.cn/linear/1.html大学线性系统加利福尼亚大http:/inst.eecs.berkeley.edu/-ee221a/fal1/2学伯克利分校大纲撰写人（签字）：培养方案修（制）订工作组副组长（签字）：马荔瑶9

9 论》（第二版） 版社 013 2 《线性系统理 论与设计》（第 陈啟宗 北京航空航 天大学出版 9787512429 741 2019 否 参考资料（推荐书目） 序号 书目名称 主编 出版社 ISBN 编号 出版时间 是否自编书目 1 Linear System Theory and Design（Fourth Chi-Ts ong Chen Oxford University Press 9780199959 570 2012 否 2 参考资料（推荐文献） 序号 文献名称 作者 期刊名称 卷期号 页码 1 2 参考资料（推荐网站） 序号 专题名称 网站网址 1 北京航空航天 大学线性系统 http://dept3.buaa.edu.cn/linear/1.html 2 加利福尼亚大 学伯克利分校 线性系统理论 http://inst.eecs.berkeley.edu/~ee221a/fa11/ 大纲撰写人（签字）： 马荔瑶 培养方案修（制）订工作组副组长（签字）：

《现代控制工程》教学大纲课程名称现代控制工程课程代码QZ111012课程英文名称Modern Control Engineering学时 32学分2春季开课单位开课学期自动化与电气工程学院口开卷考试平时成绩占比：20%口学位课课程类型考核方式口闭卷考试期中成绩占比：20%口非学位课口考查期末考试占比：60_%教学目的与要求本课程是控制工程专业硕士的学位课，通过知识传授及工程案例示范，以培养学生进行复杂工业控制系统设计及工程应用的能力。课程将面向现场工程应用，系统阐述与现代化生产过程控制和智能制造相关的控制系统（电器控制系统、集散控制系统等）的软硬件基本知识与典型平台、自动控制原理的基本应用、现代工业控制工程实例等知识，使得学生具备将基本控制原理与现代工业控制工程实际需求相结合并进行控制系统设计的能力，为其他专业课的学习和工程课题的研究打下必要的基础。教学内容与要求教学方法章节题目教学内容与要求学时与手段引导学生面向世界工业控制技术发展趋价值引领势，适应国家战略发展需求。控制工程的发展历史和趋势以及本课程知识传授1引言涉及的主要领域。课堂讲授1理解现代控制工程的社会问题和工程伦能力培养理问题，能够客观评价控制工程对社会、健康、安全、法律以及文化的影响。价值引领培养学生基本工程素养工业控制课堂讲工业控制系统组成及功能；现代工业控知识传授2系统组成授、实践14制系统的软硬件基础知识及典型平台。与应用实验能够根据控制需求，设计相应工业控制能力培养系统软、硬件方案。价值引领提升学生基本理论素养。自动控制课堂讲系统建模、分析及控制算法在工程中的3知识传授原理的基授、实践6基本应用。本应用实验能够对具体工程问题进行理论上的建能力培养模、分析和设计。培养学生精益求精的工匠精神，激发学价值引领生科技报国的家国情怀和使命担当。现代工业课堂讲现代工业过程特点及控制系统设计原4控制工程授、实践1则：工程应用实例（1)：典型工业控制系实例实验知识传授统工程实例：工程应用实例（2）：典型控制算法工程实例。10

10 《现代控制工程》教学大纲 课程名称 现代控制工程 课程代码 QZ111012 课程英文名称 Modern Control Engineering 学时 32 学分 2 开课学期 春季 开课单位 自动化与电气工程学院 课程类型 学位课 非学位课 考核方式 开卷考试 闭卷考试 □考查 平时成绩占比： 20 % 期中成绩占比： 20 % 期末考试占比： 60 % 教学目的与要求 本课程是控制工程专业硕士的学位课，通过知识传授及工程案例示范，以培养学生进行复杂 工业控制系统设计及工程应用的能力。 课程将面向现场工程应用，系统阐述与现代化生产过程控制和智能制造相关的控制系统（电 器控制系统、集散控制系统等）的软硬件基本知识与典型平台、自动控制原理的基本应用、现代 工业控制工程实例等知识，使得学生具备将基本控制原理与现代工业控制工程实际需求相结合并 进行控制系统设计的能力，为其他专业课的学习和工程课题的研究打下必要的基础。 教学内容与要求 章节 题目 教学内容与要求 学时 教学方法 与手段 1 引言 价值引领 引导学生面向世界工业控制技术发展趋 势，适应国家战略发展需求。 1 课堂讲授 知识传授 控制工程的发展历史和趋势以及本课程 涉及的主要领域。 能力培养 理解现代控制工程的社会问题和工程伦 理问题，能够客观评价控制工程对社会、 健康、安全、法律以及文化的影响。 2 工 业 控 制 系 统 组 成 与应用 价值引领 培养学生基本工程素养 14 课 堂 讲 授、实践 实验 知识传授 工业控制系统组成及功能；现代工业控 制系统的软硬件基础知识及典型平台。 能力培养 能够根据控制需求，设计相应工业控制 系统软、硬件方案。 3 自 动 控 制 原 理 的 基 本应用 价值引领 提升学生基本理论素养。 6 课 堂 讲 授、实践 实验 知识传授 系统建模、分析及控制算法在工程中的 基本应用。 能力培养 能够对具体工程问题进行理论上的建 模、分析和设计。 4 现 代 工 业 控 制 工 程 实例 价值引领 培养学生精益求精的工匠精神，激发学 生科技报国的家国情怀和使命担当。 11 课 堂 讲 授、实践 知识传授 实验 现代工业过程特点及控制系统设计原 则；工程应用实例(1)：典型工业控制系 统工程实例；工程应用实例（2）:典型 控制算法工程实例