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控制工程相关论文范文集,与机械工程类“控制工程基础”课程教学相关论文答辩开场白

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件,它是系统性能的重要指标,贯穿了时域分析和频域分析方法的始终,也是系统综合设计和校正要满足的性能要求.在课程的教学中,以稳定性、准确性、快速性为主线,建立各种系统分析与设计方法之间的联系,有助于对课程内容的理解和掌握,理清各章节之间的逻辑关系.

先通过具体实例,例如以机床运动控制系统为例,来说明对于一个控制系统的分析和设计.首先,必须掌握自动控制系统的基本概念,建立系统的数学模型,才能进行理论分析.而最基本的数学模型是微分方程,但高次微分方程求解较为复杂,需将微分方程转化为代数方程,这就需要进行拉普拉斯变换,大大简化了求解过程,进而得到系统的传递函数.然后,在传递函数基础上,对系统进行分析.常用的分析方法有：时域分析法、频域分析法、根轨迹分析法以及相应的性能指标.这样,一方面,有了系统的性能指标,就能够对系统的稳定性和准确性进行分析判断；另一方面,也可以根据给定要求的性能指标,得到理想的控制系统,从而对原有的控制系统进行综合和校正.这样抓住了稳、准、快这条主线,就理清了各章节之间的逻辑关系,该课程的内容就能够顺利地衔接起来.例如对于稳定性的问题,就可以从多个方面、多个角度来分析判断,可以求解微分方程,可以求闭环特征根,可以用根轨迹法,可以用劳斯判据,可以用奈奎斯特判据等方法,这样自然对这门课程的系统性有了明确认识.

3.教学手段的改进

“控制工程基础”课程是机械工程及其自动化大专业各专业方向都必修的专业基础课,具有较强的理论性和实践性,涉及的知识面宽,包含的信息量大,内容又比较抽象.由于课程内容多课时少,另外,机械类学生工程数学知识以及相关学科的知识欠缺,必须改革教学手段,充分利用现代化教学工具,利用计算机仿真来辅助教学,才能实现高效的课堂教学,使学生收获更多知识.针对不同的专业方向,如,制造和设计、机电和物流、输电工程专业方向,采用分班教学,联系本专业方向的实际应用,将教学内容进行调整.同时,采用计算机多媒体辅助教学与传统的教学模式相结合,在有限的课时内增加了信息量,使枯燥、抽象的理论变得形象和具体.教学中还引入了软件Matlab/simulink,开阔学生的视野.例如时域响应曲线、频域的幅相曲线及对数幅相曲线的绘制,为了提高课堂效果,达到师生互动,教师首先在黑板上画出大致曲线,帮助学生理解,然后利用多媒体,用编好的程序或建立的仿真模型,在屏幕上精确地绘出相应的曲线,并改变系统的参数,再次绘图显示,让学生进行分析比较,得出结论.这样提高了学生的学习兴趣,激发了他们的求知欲,大大提高了教学效果.

4.加强实践环节

注重实践教学环节,加强控制理论的工程应用.“控制工程基础”课程的理论性强,在理论讲述中,学生未免感觉“空、虚”,因此在教学过程中,要注重实际,结合具体生活和工业生产实例,使学生的学习目标明确,知道控制系统在生产生活中的应用无处不在.这样学生不仅提高了学习兴趣,也更深刻地理解了理论知识.同样,该课程的应用性也很强,必须利用实践环节将理论应用到实践中.课程设置了时域和频域的相应实验,一方面,利用自动控制实验箱,让学生搭建典型环节和典型系统,输入不同的典型信号,通过示波器观察系统的响应曲线.另一方面,将实验曲线和Matlab/simulink软件仿真出来的理想波形进行对比,分析实验结果,得出结论.在课程教学的同时,注重加强对学生综合实践能力的培养,利用开放的实验室,充分发挥学生的主动性,让学生设计完成自动控制系统的相关课题,还结合Matlab/simulink软件进行控制系统的仿真,使学生感到课程的“真、实”,提高了他们综合分析问题解决问题的能力,做到学有所用,为他们的专业学习以及将来工作打下坚实的基础.