教學大綱表 (112學年度 第1學期)
請遵守智慧財產權,勿使用非法影印教科書,避免觸法。
課程名稱
Course Title
(中文) 動態系統
(英文) System Dynamics
開課單位
Departments
機械與材料工程學系
課程代碼
Course No.
M3800B
授課教師
Instructor
陸冠群
學分數
Credit
3.0 必/選修
core required/optional
選修 開課年級
Level
大三
先修科目或先備能力(Course Pre-requisites):常微分方程、拉普拉斯轉換、線性代數
課程概述與目標(Course Overview and Goals):教授學生動態系統(含機械、電路、機電、熱流系統)數學建模方法,培養系統動態響應解析之能力,並介紹控制系統之基本觀念。
教科書(Textbook) Richard C. Dorf;Robert H. Bishop, “Modern Control Systems”, 13th Edition, Global Edition, Pearson Education Limited, 2017
參考教材(Reference) C. M. Close and D. K. Frederick, Modeling and Analysis of Dynamic Systems, John Wiley & Sons Inc., 2001
課程大綱 Syllabus 學生學習目標
Learning Objectives
單元學習活動
Learning Activities
學習成效評量
Evaluation
備註
Notes

No.
單元主題
Unit topic
內容綱要
Content summary
1 Introduction to system dynamics 1. Introduction to control engineering
2. Control System Design
3. Introduction to Mechatronic Systems
4. Classification of Variables and Systems
讓學生瞭解到控制工程及動態系統的基本概念 講授
 
2 The Laplace transform 1. Introduction to Laplace Transformation
2. Laplace Table
3. Translated function
本單元章節可以讓學生複習各函數的拉普拉斯轉換 講授
 
3 Solving the ordinary differential equations 1. Inverse Laplace Transformation
2. Solving the ODE using Laplace Transformation
本單元章節可以讓學生學習到逆拉普拉斯轉換,並藉以求解常微分方程式 講授
作業
平時考
 
4 Modeling the Mechanical Systems 1.Translational Mechanical Systems
2. Rotational Mechanical Systems
本單元章節可以讓學生學習如何建立機械系統的數學模式 演講
作業
 
5 Modeling the Electrical Systems 1. Element Laws
2. Interconnection Laws
3. Obtaining the input-output Model
本單元章節一方面複習學生所學過的電路學及電子學基礎知識,並讓學生學習到如何建立電系統的輸入-輸出模式 講授
作業
 
6 Standard Forms for System Model 1. Input-Output Model
2. p-operator
3. State-Variable Equations
本單元章節可以讓學生學習到控制系統所用到的兩種最基本的數學模式 演講
作業
平時考
 
7 Modeling the Electromechanical Systems 1. Resistive Coupling
2. Coupling by a Magnetic Field
3. Devices Coupled by Magnetic Field
4. Modeling D.C. Motor
可以讓學生學習到機電系統的數學模式建立 講授
 
8 Mid Term 期中考試週 藉由期中考試檢驗學生學習成果 期中考
 
9 Modeling the Thermal Systems 1. Variables
2. Element Laws
3. Interconnection Laws
4. Obtaining the Thermal System Model
本單元章節可以讓學生學習到熱系統的數學模式建立 講授
 
10 Modeling the Hydraulic & Pneumatic Systems 1. Models of Hydraulic Systems
2. Models of Pneumatic Systems
本單元章節可以讓學生學習到流體及氣體系統的數學模式建立 講授
 
11 Electrical Systems Obtaining State-Variable Model of Electrical Systems 本單元章節可以讓學生學習到如何建立電系統的狀態變數模式 演講
 
12 Electrical Systems Controlled Sources & op-amp 本單元章節可以讓學生學習到如何建立運算放大器相關電路的數學模式 講授
作業
平時考
 
13 Mathematical Modeling 1. Transfer-Function Approach
2. State-Space Approach
本單元章節可以讓學生學習到轉移函數、狀態變數模式及相關轉換 講授
 
14 Mathematical Models of Systems 1. Linear Approximation
2. S-Plane Plot
3. Block Diagram Model
4. Signal-Flow Graph Model
本單元章節可以讓學生學習到S-平面、方塊圖、訊號流程圖等最基礎的控制概念 講授
作業
 
15 Analysis of State Variable Models 1. Solution of State Equation
2. Transfer Matrix
本單元章節可以讓學生學習到狀態變數模式的解法 講授
作業
平時考
 
16 Final Exam 期末考試週 藉由期末考試檢驗學生本學期課程之學習成果 期末考
 
彈性教學週活動規劃

No.
實施期間
Period
實施方式
Content
教學說明
Teaching instructions
彈性教學評量方式
Evaluation
備註
Notes


教學要點概述:
1.自編教材 Handout by Instructor:
■ 1-1.簡報 Slids
□ 1-2.影音教材 Videos
□ 1-3.教具 Teaching Aids
■ 1-4.教科書 Textbook
□ 1-5.其他 Other
□ 2.自編評量工具/量表 Educational Assessment
□ 3.教科書作者提供 Textbook

成績考核 Performance Evaluation: 期末考:25%   期中考:25%   其他評量:10%   彈性教學:10%   平時考:25%   作業:5%  

教學資源(Teaching Resources):
■ 教材電子檔(Soft Copy of the Handout or the Textbook)
□ 課程網站(Website)
扣考規定:http://eboard.ttu.edu.tw/ttuwebpost/showcontent-news.php?id=504