控制系统仿真课程内容改革及实践

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２ １ 程 重 点 内 容 归 纳 ．课
授 课 时 的重 点 内 容 归 结 如 下 ：该 课 程 开 设 的 必 要 性 、 意 义 ，以及 其 基 本 概 念一 控 制 系统 建 模 的基 本 方 式 方 法一 数 值 可 以进 行 讨 论 ， 堂 中 要 通 过讨 论 过 程 来 达 到学 习 的过 程 。 课 人 人 参 与讨 论 ， 生 能 轻 松 地 学 习 相 关 的 知识 ， 且 增 强 合 作 精 学 而 神 和 民 主意 识 。 如 ， 第 一模 块 《 行 出状 元 》 例 在 行 中有 这 样 一 个 问题 ： 我们 中职 类 的 学 生 为什 么 前 途 无 量 ？ 样 的一 个 问题 引 这 发 了学 生 的 讨论 热 情 。在 讨 论 过 程 中 ， 不 急 于 给 出答 案 ， 我 而 是让 学 生 自主讨 论 自己归 纳 。 过这 个 问题 的 讨 论 ， 生 大 大 通 学 增 强 了 自信 心 。 四、 本 教 育在 《 活 经济 ＞ 程教 学 中的 作 用 生 生 课 （ ） 免居 高 临下 ， 一 避 营造 民主课 堂 。
较 好 的效 果 。
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关 键 词 ： 控 制 系统 仿 真 》 课 程 内容 体 系与 教 学 方 式 改 《 革 实践教 学环 节 改 革
１引 言 ．
仿 真 技 术 已经 是 当 下 工 程 师 们 必 须 掌 握 的 基 本 技 能 之 《 控制 系统 仿 真 》 一 门讲 授 仿 真 的 基 本原 理 、 是 算法 和计 算 机 实 现 的 课 程 ， 工业 电 气 自动 化 、 是 自动 控 制 、 程 控 制 和 机 过 电工 程等 专 业 课 程 体 系 中 一 门重 要 的专 业 课 ，是 沟 通 现 实 与 理 论 必不 可 少 的 桥 梁 。该 课 程 作 为 一 门联 系 自动 控 制 理 论， 系 统／ 计 、课 程 设 计 和 毕 业 设 计 等 教 学 环 节 的仿 真 基 础 类 课 设 程 ， 计 算 机 基础 》 （ ｔ ｂ 言 及 应 用 》 《 以《 、Ｍａ ａ语 ｌ 、 自动 控 制 原理 》 等 课 程 为前 期 先 修课 程 ， 作 为 同 期 或 后续 课 程 如 《 也 电力 拖 动 与 自控 系统 》 《 动 控 制 系统 》 《 算 机 控 制 技 术 》 《 代 控 制 、运 、计 、现 理论 》 的工 具 课 程 ， 目 的是 指 导 学 生 掌 握 解 决 控 制 系 统 分 析 其 与设 计 的 一 种有 效 的计 算 机 辅 助 设 计 手 段 ，提 高 学 生 的 实 践 能力 和综 合 解 决 问 题 的能 力 …－ 。为 了在 有 限 的学 时 内使 学 ｌ ２ ］ 生 尽 快 掌握 该 知 识 。并 且 在 理 论 分 析 与 实 践 仿 真 两个 方 面 的 能力 都 有 所提 高 。我 们 对 其 课 程 内 容 体 系 与 教 学 方式 进 行 了 些 探 索研 究 与 实 践 。 ２课 程 内容体 系 与教 学 方 式 改 革 ． 该 课程 的具 体 内容 包 括 仿 真 的 基本 方 法 与原 理 ， 模 ． 建 数 值 计 算 ， 化 问题 求 解 方 法 ， Ⅱｂ Ｓｍ ｌ ｋ 础 。在该 课 程 优 Ｍａ ａ与 ｉ ｕｉ 基 ｎ 的授 课 过程 中对 原 理 性 的 内容 逐 步进 行 分 析 讲 解 ，并 且 利 用 仿 真 工具 演 示 加 深学 生对 知 识 的 理 解 。
考 试 ／￣２１ ３期 Ｉ Ｉ０ 年第 ４ Ｆ ０
控 制 系 统 仿 真 课 程 内 容 改 革 及 实 践
张 化 与 电气 工 程 学 院 ；＝ 州 职业 技 术 学 院 ， 肃 兰 州 １ ２／ ａ ． 甘
摘 要 ： 控 制 系统 仿 真》 程 是 自动 化 专 业 及 相 关 电 类 《 课 专 业课 程 体 系 中一 门重 要 的 专 业课 。 了提 高教 学 质 量 ． 文 为 本 作 者在 该课 程 的教 学改 革 实践 中 ， 对其 教 学 内容 、 学 方 式 与 教 实践 环 节 进行 了改 革与 实践 ，培 养 学 生 的 创 新 意 识 、 创 新 能 力 ． 散 思 维 、 析 问题 的 方 法和 解 决 问 题 的 能 力 等 。 得 了 发 分 取
计 算 方 法 及 仿 真 计 算 一 Ｍａ ａ 基 本 使 用 技 术 及 程 序 设 计 和 Ⅱｂ Ｓｍ ｌ ｋ 础一 控 制 系 统 设 计 仿 真及 其 优 化一 工程 举 例 等 。 ｉｕｉ 基 ｎ 该 课 程 实 际 安排 课 时 为３ 课 时 ，其 中理 论 知 识 的 讲 授 课 时 安 排 ２ 为２ 学 时 。 机 实 践 课 时 安 排 为 ８ 时 。 围绕 该 重 点 内容 通 过 ４ 上 学 对 相 关 知 识 的 讲 解 与 实 践 ， 学 生 初 步 具 备 建 模 、 计 、 真 使 设 仿 这一过程。 ２ 理 论 知 识授 课 部 分 的 改 革 ． ２ 理 论 知识 讲 授 的部 分 主要 讲 解 该 课 程 的背 景 、应 用 及其 发 展 趋 势 ， 制 系 统 的 实 验 方 法 ， 制 系 统 建 模 的 基 本 方 法及 控 控 其 实 例 ，常 微 分 方 程 和 差 分 方 程 基 本 的 数 值 积 分 求 解 方 法 ， Ｍａａ 与Ｓｍ ｌ ｋ 础 及 其 作 为 工 具 在 控 制 系 统 仿 真 过 程 中 Ⅱｂ ｉｕｉ 基 ｎ 的使 用 和控 制 系 统 仿 真 的具 体 实 现 。 该 部 分 知 识 主 要 使 学 生 对 控 制 系 统仿 真这 门课 程 有 一 定 的 感 性 认 识 。配 合 实 践 课 时 使 其 能 够 对 控 制 系 统 的建 模 、 设 计 、 真 这 一 系列 过 程 有 一 定 的 理性 认 识 。 部 分 知 识 主要 以 仿 该 仿真 方法 及 其 如 何 使 用 仿 真 工具 来 实 现 为 重点 难 点 进 行 详 细 讲解 。 其 中 ． 真工 具 部 分 的课 时 安 排 占 了一 定 的 比重 ． 实 践 仿 为 教学 环 节 作 了必 要 的铺 垫 ［。主要 是 讲 述 Ｍ ｒ ｂ ３ ］ ａｌ 的基 本 运 行 环 ａ 境 ， 其 Ｓｍ ｌ ｋ 块 的 基 本 操 作 ， 学 生 具 备 实 现控 制 系 统 及 ｉｕｉ 模 ｎ 使 仿 真 的能 力 。 该部 分 教 学 内容 安 排 如下 ： Ⅱ ｂ Ｍａ ａ 的基 本 操 作 与 使 用 、 阵运 算 与 操 作 、 矩 二维 三维 图形 绘 制 、 制 工 具箱 等 ； 控 基 于Ｍａ ａ 的各 种 模 型 的实 现 、 换 、 并联 及 反 馈 的 构建 ： 用 ｔｂ ｌ 转 串 利 Ｍａａ 编 程 方 式 实 现 多项 式 的 处 理 ． 于 控 制 系统 模 型 的 建 立 ｔｂ ｌ 便 和描 述 ． 实现 基 于 数 值 积 分 方 法 的 微 分 方 程求 解 仿 真 ． 现 数 实 据 分 析 等 功能 ； 有 实 现 基 于 离 散相 似法 的仿 真 ， 及 实 现 基 还 以 于 Ｓｍ ｌ ｋ 控 制 系 统 的模 型 的 构 造 。 值 仿 真 和 系统 分 析 ， ｉ ｕｉ 的 ｎ 数 等等 。 通过 对 该 课 程 内容 的归 纳 ． 围绕 重 点 难 点 知 识 合 理安 排 各 部 分 的授 课 课 时 ． 论联 系实 际 ． 举 实 际 案 例 帮 助 学 生更 理 列 好 地 理解 理论 知 识 和 掌 握 仿 真工 具 的使 用 。 ２３ 学 方 式 改 革 Ｉ教 该 课 程 的 内容 既 涉 及 仿 真 算 法 等 一 些 理 论 知识 ，又涉 及