緒論：寫作既是個(gè)人情感的抒發(fā)，也是對(duì)學(xué)術(shù)真理的探索，歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇自動(dòng)控制原理范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。

篇（1）

0.引言

對(duì)于電氣自動(dòng)化專業(yè)，《自動(dòng)控制原理》是一門重要的、綜合性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程不僅要求有扎實(shí)的高等數(shù)學(xué)、工程數(shù)學(xué)、電路、電機(jī)與拖動(dòng)等課程的基礎(chǔ)知識(shí)，而且還要有很強(qiáng)的計(jì)算能力。由于高職類學(xué)生對(duì)相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)不扎實(shí)，對(duì)學(xué)科之間的交叉理解能力不夠強(qiáng)，所以出現(xiàn)了學(xué)生普遍認(rèn)為自動(dòng)控制原理學(xué)習(xí)起來(lái)很困難的現(xiàn)象。

自動(dòng)控制原理課程本身的特點(diǎn)，使得很多學(xué)生，把它當(dāng)做是一門枯燥乏味的課程。但是如果在課上摻雜一些生活哲理，結(jié)合課程內(nèi)容講一些與人生發(fā)展有關(guān)的知識(shí)，不僅可以開(kāi)闊學(xué)生的知識(shí)面，還可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，增進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

高職學(xué)生總是覺(jué)得課程難，不愛(ài)學(xué)，沒(méi)興趣，枯燥乏味，甚至上課打瞌睡，這是很多上課教師面臨的實(shí)際問(wèn)題。然而，學(xué)生對(duì)于課上講人生發(fā)展的生活哲理，卻較感興趣。以下是作者在教學(xué)實(shí)踐中總結(jié)出來(lái)的可與課程內(nèi)容聯(lián)系的生活哲理：

1.自動(dòng)控制技術(shù)對(duì)一個(gè)國(guó)家發(fā)展的重要性及我國(guó)的現(xiàn)狀——愛(ài)國(guó)主義，為中華崛起而讀書

控制論與相對(duì)論、量子論被稱為20世紀(jì)的三大偉績(jī)。在工程和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，自動(dòng)控制技術(shù)起著十分重要的作用。應(yīng)用自動(dòng)控制理論和技術(shù)，能使人類以前認(rèn)為做不到的事情成為現(xiàn)實(shí)。人造衛(wèi)星、宇宙飛船、人類登上月球、導(dǎo)彈制導(dǎo)、人工智能、自動(dòng)駕駛等高精尖技術(shù)都離不開(kāi)自動(dòng)控制技術(shù)。在各種工業(yè)部門，例如：石油、化工、冶金、機(jī)械、輕工、電子、汽車、通信、航空、航天、電力等部門，也都廣泛采用自動(dòng)控制技術(shù)。隨著自動(dòng)控制理論和實(shí)踐的不斷發(fā)展和完善，在經(jīng)濟(jì)、管理、生物、社會(huì)學(xué)、生態(tài)等各種給工程領(lǐng)域，也廣泛用自動(dòng)控制理論和技術(shù)。因此，自動(dòng)控制技術(shù)已成為最有發(fā)展前途的科學(xué)技術(shù)之一，它的發(fā)展趨勢(shì)更是不可限量。可以毫不夸張地說(shuō)，自動(dòng)控制技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代化社會(huì)不可或缺的組成部分。

從緒論的內(nèi)容介紹自動(dòng)控制原理的發(fā)展情況。在講到中國(guó)控制論的進(jìn)展時(shí)，必然要提到我國(guó)著名的科學(xué)家錢學(xué)森同志以及他的著作《工程控制論》。榮膺過(guò)兩彈一星功勛獎(jiǎng)?wù)率鈽s的錢學(xué)森，曾為中美兩國(guó)的導(dǎo)彈和航天計(jì)劃都作出過(guò)重大貢獻(xiàn)。36歲時(shí)錢學(xué)森便已成為麻省理工學(xué)院最年輕的終身教授，為了民族興旺，國(guó)家發(fā)展，他不畏困難，毅然回國(guó)。錢學(xué)森同志的偉大在于他心懷國(guó)家，為國(guó)家?jiàn)^斗了終生。作為一代科學(xué)大師，錢學(xué)森同志對(duì)國(guó)家民族、對(duì)科學(xué)研究、對(duì)青年人才、對(duì)科學(xué)道德的摯愛(ài)，感動(dòng)了全民族。他的崇高人格和科學(xué)精神就像一座燈塔，照亮后人前行的路。

我國(guó)最近這幾年的航空技術(shù)發(fā)展很快，這和我國(guó)的綜合國(guó)力提升是分不開(kāi)的，當(dāng)然還要有科技人員的努力和奮斗，但是，我們和世界前列的國(guó)家還有差距。我們要有信心，在將來(lái)，我們能趕上甚至超過(guò)他們，這還需要我國(guó)青年一代學(xué)子，付出艱辛的努力。

在自動(dòng)控制原理的課程中會(huì)有很多像李雅普諾夫這樣的外國(guó)人名字的出現(xiàn)，希望通過(guò)我們中國(guó)幾代人的共同努力，中國(guó)人的名字也能出現(xiàn)都控制論的教科書中。

在講到目前各國(guó)的自動(dòng)控制技術(shù)發(fā)展時(shí)，不免提到航空技術(shù)發(fā)展較先進(jìn)的美國(guó)和俄羅斯，機(jī)器人技術(shù)發(fā)展較先進(jìn)的日本。我國(guó)古代很早就有了指南車，地動(dòng)儀，為什么近代卻落后了呢？

諸如這樣的愛(ài)國(guó)主義的例子和發(fā)人深省的問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)主義和思考，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。每一位愛(ài)國(guó)的學(xué)生，能做到的最根本的就是好好學(xué)習(xí)，有了知識(shí)，才有能力為國(guó)家的發(fā)展而奮斗。

2.課程中的部分內(nèi)容與生活哲理之間的聯(lián)系

科學(xué)文化與人文文化都來(lái)源于實(shí)踐，都來(lái)源于人腦，都來(lái)源于人腦對(duì)實(shí)踐的感知及對(duì)感知的加工。實(shí)踐、人腦、人腦所進(jìn)行的加工，各自都是不可分割的，科學(xué)文化與人文文化是人腦加工的結(jié)果，也是不可分割的。

2.1穩(wěn)準(zhǔn)快三方面性能不可能全好，魚(yú)與熊掌不可兼得，學(xué)習(xí)與娛樂(lè)不可兼得

穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和快速性往往是相互制約的。在設(shè)計(jì)與調(diào)試過(guò)程中，若過(guò)分強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，則可能造成系統(tǒng)響應(yīng)遲緩和控制精度較低的后果；反正，若過(guò)分強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)響應(yīng)的快速性，則又會(huì)使系統(tǒng)的振蕩加劇，甚至引起不穩(wěn)定。

在《論語(yǔ)·子路》中有“欲速則不達(dá)”的典故：子夏為莒父宰，問(wèn)政。子曰：“無(wú)欲速，無(wú)見(jiàn)小利。欲速則不達(dá)，見(jiàn)小利則大事不成。”

如果，某系統(tǒng)的過(guò)于追求快速性了，那就很可能破壞了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。系統(tǒng)不穩(wěn)定，從而可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)奔潰。正是生活中欲速則不達(dá)的道理。

從另一個(gè)方面講，也就是每個(gè)系統(tǒng)不可能是十全十美的，不可能穩(wěn)準(zhǔn)快三性能都好。只能有所側(cè)重，兼顧其他。這道理在學(xué)生的日常生活中也是適用的。正如孟子《魚(yú)我所欲也》中提到“魚(yú)與熊掌不可兼得”。一個(gè)人是不可能是十全十美的，同樣一個(gè)學(xué)生也不可能十全十美。既要學(xué)習(xí)好，又要體育好，還要音樂(lè)好，還要美術(shù)好等等，怎么可能呢？只要重點(diǎn)抓住一個(gè)方面，兼顧其他，為之努力奮斗，那么這對(duì)于人生的發(fā)展就一定是有效的。

2.2 基本的反饋控制，生活哲理

反饋在自動(dòng)控制原理中是非常重要的一個(gè)概念。一個(gè)系統(tǒng)的輸出以它的一部分或全部反過(guò)來(lái)用于控制這個(gè)系統(tǒng)的輸人，就稱為這個(gè)系統(tǒng)的“反饋”。如圖一。

圖一

在人的生活中反饋是處處可見(jiàn)的。在參考文獻(xiàn)[2]中講到，人的反思就是一種反饋。一個(gè)人對(duì)自己有個(gè)要求，這是輸入，自己的表現(xiàn)是輸出，人的大腦將表現(xiàn)與要求作個(gè)比較，即“反省”、“反思”，如果有差異，就要按照差異情況，發(fā)出信號(hào)，作用在人這個(gè)系統(tǒng)的有關(guān)器官上，改變其表現(xiàn)。如此反復(fù)，一直到表現(xiàn)符合要求為止。我國(guó)有一個(gè)極好的教育傳統(tǒng)，即將學(xué)習(xí)、思考、實(shí)踐這三者緊密結(jié)合起來(lái)。

有些教師在講課中，會(huì)把人的整個(gè)機(jī)體作為一個(gè)系統(tǒng)來(lái)考慮，這個(gè)系統(tǒng)中也是存在反饋的。例如：人生病感冒了，有的人抵抗力比較強(qiáng)，相當(dāng)于抗干擾能力強(qiáng)，沒(méi)吃藥就好了。也就是人的機(jī)體這個(gè)系統(tǒng)檢測(cè)到有病毒入侵了，把這個(gè)信號(hào)反饋給了機(jī)體，機(jī)體免疫系統(tǒng)就會(huì)工作，把入侵病毒殺死，這樣人就恢復(fù)健康了。還有一種情況，有的人感覺(jué)到自己感冒了，就會(huì)去看醫(yī)生，吃藥，然后病好了。那么人通過(guò)醫(yī)生的檢查，開(kāi)藥，反饋回來(lái)，人的機(jī)體就要吃藥，這就是反饋的一部分用于了系統(tǒng)的輸入。

再有就是教育是人生發(fā)展這個(gè)系統(tǒng)的輸入，實(shí)踐為輸出。這里的教育可以是家長(zhǎng)的教育也可以是學(xué)校的教育等等，這些教育都是人生發(fā)展這個(gè)系統(tǒng)的輸入，人神的發(fā)展就是一個(gè)系統(tǒng)，當(dāng)在實(shí)踐中遇到麻煩或困難時(shí)，就會(huì)反過(guò)來(lái)再去糾正那些教育，即反饋。如果一個(gè)人在社會(huì)上做了錯(cuò)事，就會(huì)有法律來(lái)強(qiáng)制反饋，糾正他的輸入。

2.3系統(tǒng)的干擾和輸入不是絕對(duì)的

在自動(dòng)控制原理中，干擾和輸入只是相對(duì)的，而并非絕對(duì)的。這在生活中也是常有的事。系統(tǒng)如果被擾動(dòng)控制了，就容易變壞，人也是如此。例如：社會(huì)上的某系傳銷人員的宣傳，大部分人認(rèn)為是干擾，但是卻總是有一小部分人會(huì)相信它，去從事傳銷。那么傳銷相當(dāng)于干擾，某些人卻把它當(dāng)做了輸入。當(dāng)然，最后把這些當(dāng)輸入的人，是把自己毀了。也就相當(dāng)于受干擾的影響太多，以至于，把整個(gè)系統(tǒng)都?xì)Я恕?/p>

2.4 二階系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)，在ξ不同值（欠阻尼，臨界阻尼，過(guò)阻尼）時(shí)，三種不同的情況

二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)，在ξ取不同值時(shí)，是不同的情況。當(dāng)0

在講課時(shí)，為了增加課上的樂(lè)趣，也便于學(xué)生記憶，這三種情況像極了人生的三種階段，年輕時(shí)，往往冒冒失失，莽莽撞撞，中年一蹦穩(wěn)扎穩(wěn)打，老年一般就穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)了。

2.5系統(tǒng)辨識(shí)與識(shí)人（有改動(dòng)）

通俗的說(shuō)，系統(tǒng)辨識(shí)是研究怎樣利用對(duì)未知系統(tǒng)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)或在線運(yùn)行數(shù)據(jù)（輸入/輸出）建立描述系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型的科學(xué)。

它的實(shí)質(zhì)就是透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)。也就是通過(guò)表面想象看實(shí)質(zhì)現(xiàn)象。這和我們生活中的識(shí)別人是一樣的道理。有句俗語(yǔ)：交人交心，澆樹(shù)澆根。那么人在交往的過(guò)程中，也是要通過(guò)一個(gè)人的表現(xiàn)，來(lái)看到這個(gè)人的本質(zhì)。例如：生活中有刀子嘴豆腐心的人，其實(shí)，這種人表現(xiàn)出來(lái)的是話語(yǔ)惡毒，但是本質(zhì)是內(nèi)心善良。

3.總結(jié)

《自動(dòng)控制原理》一直是比較抽象、理論性強(qiáng)、容易讓學(xué)生進(jìn)入數(shù)學(xué)迷霧的一門課程，往往學(xué)生一想到這門課程就是老師在課堂上的一味推倒公式，沒(méi)有什么興趣。通過(guò)愛(ài)國(guó)主義教育和生活哲理，與這門課程的關(guān)系，讓學(xué)生能更熱愛(ài)這門課程，更好的學(xué)習(xí)這門課程。

既可以擴(kuò)大了學(xué)生的知識(shí)面，又豐富了學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，還增加了課堂的活躍氣氛，使得自動(dòng)控制原理課程不是那么的枯燥乏味，教師不是那樣呆板無(wú)趣。

通過(guò)本文作者的實(shí)踐教學(xué)，證明在課堂上講一些人生哲理，比較受學(xué)生歡迎。

篇（2）

0 引言

高職院校的學(xué)生重在強(qiáng)化職業(yè)技能的培養(yǎng)，而《自動(dòng)控制原理》這門課程中除了講解控制系統(tǒng)的工作原理外，控制系統(tǒng)的模型是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，對(duì)控制系統(tǒng)性能進(jìn)行定量的計(jì)算和分析，離不開(kāi)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，涉及到對(duì)微分方程數(shù)學(xué)模型的求解，用到Laplace變換及反變換，對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)超調(diào)量、上升時(shí)間、調(diào)節(jié)時(shí)間、峰值的求取，都要用到繁瑣的數(shù)學(xué)計(jì)算，對(duì)系統(tǒng)時(shí)域或者頻域穩(wěn)定性的分析，繪制Naquist曲線和Bode圖以及系統(tǒng)的校正與設(shè)計(jì)，如果全靠手工計(jì)算數(shù)據(jù)，手工繪圖的話，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，有時(shí)還得不到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)和圖像。

MATLAB是Mathworks公司開(kāi)發(fā)的一種集數(shù)值計(jì)算、符號(hào)計(jì)算和圖形可視化三大基本功能于一體的功能強(qiáng)大、操作簡(jiǎn)單的優(yōu)秀工程計(jì)算應(yīng)用軟件。MATLAB不僅可以處理代數(shù)問(wèn)題和數(shù)值分析問(wèn)題，而且還具有強(qiáng)大的圖形處理及仿真模擬等功能。

1 MATLAB在控制系統(tǒng)建模中的應(yīng)用

MATLAB是國(guó)際控制界目前使用最廣的工具軟件，幾乎所有的控制理論與應(yīng)用分支中都有MATLAB工具箱。這里結(jié)合自動(dòng)控制理論的基本內(nèi)容，采用控制系統(tǒng)工具箱（Control Systems Toolbox）和仿真環(huán)境（Simulink），體會(huì)MATLAB的應(yīng)用。

1.1 用MATLAB建立傳遞函數(shù)模型

1.1.1 反饋系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖模型

圖1 反饋系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

設(shè)反饋系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。控制系統(tǒng)工具箱中提供了feedback（）函數(shù)，用來(lái)求取反饋連接下總的系統(tǒng)模型，該函數(shù)調(diào)用格式為：G=feedback（G1，G2，sign）。

1.1.2 Simulink建模方法

在一些實(shí)際應(yīng)用中，如果系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，不適合用前面介紹的方法建模。在這種情況下，功能完善的Simulink程序可以用來(lái)建立新的數(shù)學(xué)模型。

典型二階系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。用SIMULINK對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析。

圖2 典型的二階系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

將畫出的所有模塊按圖2用鼠標(biāo)連接起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)原系統(tǒng)的框圖描述如圖3所示。

圖3 二階系統(tǒng)的simulink實(shí)現(xiàn)

利用MATLAB命令plot（tout，yout），可將結(jié)果繪制出來(lái)，如圖4所示。比較圖4和圖5，可以發(fā)現(xiàn)這兩種輸出結(jié)果是完全一致的。

圖4 仿真結(jié)果示波器 圖5 MATLAB命令得出

顯示圖 的系統(tǒng)響應(yīng)曲線

2 利用MATLAB進(jìn)行時(shí)域分析

2.1 線性系統(tǒng)穩(wěn)定性分析

系統(tǒng)的零極點(diǎn)模型可以直接被用來(lái)判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。另外，MATLAB語(yǔ)言中提供了有關(guān)多項(xiàng)式的操作函數(shù)，也可以用于系統(tǒng)的分析和計(jì)算。

2.1.1 直接求特征多項(xiàng)式的根

設(shè)p為特征多項(xiàng)式的系數(shù)向量，則MATLAB函數(shù)roots（）可以直接求出方程p=0在復(fù)數(shù)范圍內(nèi)的解v，該函數(shù)的調(diào)用格式為：v=roots（p）

利用多項(xiàng)式求根函數(shù)roots（），可以很方便的求出系統(tǒng)的零點(diǎn)和極點(diǎn)，然后根據(jù)零極點(diǎn)分析系統(tǒng)穩(wěn)定性和其它性能。

2.1.2 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析

已知傳遞函數(shù)為：

利用以下MATLAB命令可得階躍響應(yīng)曲線如圖6所示。

圖6 MATLAB繪制的響應(yīng)曲線

>>num=[0，0，25]；den=[1，4，25]；step（num，den） grid

title（1Unit-Step Response of G（s）=25/（s^2+4s+25

）1）

2.1.3 求階躍響應(yīng)的性能指標(biāo)

已知二階系統(tǒng)傳遞函數(shù)為：

利用下面的stepanalysis.m程序可得到階躍響應(yīng)如圖 7及性能指標(biāo)數(shù)據(jù)。

>> G=zpk（[ ]，[-1+3*i，-1-3*i ]，3）；

% 計(jì)算最大峰值時(shí)間和它對(duì)應(yīng)的超調(diào)量。

C=dcgain（G） [y，t]=step（G）；plot（t，y） grid；[Y，k]=max（y）；timetopeak=t（k）

percentovershoot=100*（Y-C）/C% 計(jì)算上升時(shí)間。

n=1；

while y（n）

n=n+1；

end

risetime=t（n） % 計(jì)算穩(wěn)態(tài)響應(yīng)時(shí)間。

i=length（t）；

while（y（i）>0.98*C）&（y（i）

i=i-1；

end

setllingtime=t（i）

運(yùn)行后的響應(yīng)圖如圖6，命令窗口中顯示的結(jié)果為

C=0.3000 timetopeak=1.0491

percentovershoot=35.0914 risetime=0.6626

setllingtime=3.5337

圖7 二階系統(tǒng)階躍響應(yīng)

2.1.4 利用MATLAB繪制系統(tǒng)根軌跡

控制系統(tǒng)工具箱中提供了rlocus（）函數(shù)，可以用來(lái)繪制給定系統(tǒng)的根軌跡。

已知系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)模型為：

利用MATLAB命令可容易地驗(yàn)證出系統(tǒng)的根軌跡如圖8所示。

3 利用MATLAB進(jìn)行頻域分析

3.1 用MATLAB作奈魁斯特圖

慮二階典型環(huán)節(jié)：

圖8 系統(tǒng)的根軌跡

利用下面的命令，可以得出系統(tǒng)的奈氏圖，如圖9所示。

>> num=[0，0，1]；den=[1，0.8，1]；nyquist（num，den）% 設(shè)置坐標(biāo)顯示范圍

v=[-2，2，-2，2]；

axis（v）

grid

title（′Nyquist Plot of G（s）=1/（s^2+0.8s+1）′）

圖9 二階環(huán)節(jié)奈氏圖

3.2 用MATLAB作伯德圖圖

給定單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為：

利用以下MATLAB程序，可以直接在屏幕上繪出伯德圖如圖10。

>> num=10*[1，1]；den=[1，7，0]；bode（num，den）grid

title（′Bode Diagram of G（s）=10*（s+1）/[s（s+7）] ′）

該程序繪圖時(shí)的頻率范圍是自動(dòng)確定的，從0.01弧度/秒到30弧度/秒，且幅值取分貝值，ω軸取對(duì)數(shù)，圖形分成2個(gè)子圖，均是自動(dòng)完成的。

圖10 自動(dòng)產(chǎn)生頻率點(diǎn)畫出的伯德圖

4 利用MATLAB進(jìn)行頻域法串聯(lián)校正

利用MATLAB可以方便的畫出Bode圖并求出幅值裕量和相角裕量。通過(guò)反復(fù)試探不同校正參數(shù)對(duì)應(yīng)的不同性能指標(biāo)，能夠設(shè)計(jì)出最佳的校正裝置。

給定系統(tǒng)如圖11 所示，試設(shè)計(jì)一個(gè)串聯(lián)校正裝置，使系統(tǒng)滿足幅值裕量大于10分貝，相位裕量≥45o。

為了滿足上述要求，我們?cè)囂降夭捎贸靶Ｕb置Gc（s），使系統(tǒng)變?yōu)閳D12的結(jié)構(gòu)。

圖11 校正前系統(tǒng)

圖12 校正后系統(tǒng)

引入一個(gè)串聯(lián)超前校正裝置：

我們可以通過(guò)下面的MATLAB語(yǔ)句得出校正前后系統(tǒng)的Bode圖如圖13，校正前后系統(tǒng)的階躍響應(yīng)圖如圖14。其中ω1、γ1、ts1分別為校正前系統(tǒng)的幅值穿越頻率、相角裕量、調(diào)節(jié)時(shí)間，ω2、γ2、ts2分別為校正后系統(tǒng)的幅值穿越頻率、相角裕量、調(diào)節(jié)時(shí)間。

>> G1=tf（100，[0.04，1，0]）； % 校正前模型

G2=tf（100*[0.025，1]，conv（[0.04，1，0]，[0.01，1]）） % 校正后模型

% 畫伯德圖，校正前用實(shí)線，校正后用短劃線。

bode（G1） hold bode（G2， ′――′）%畫時(shí)域響應(yīng)圖，校正前用實(shí)線，校正后用短劃線。

Figure G1_c=feedback（G1，1） G2_c=feedback（G2，1） step（G1_c） hold step（G2_c， ′――′）

圖13 校正前后系統(tǒng)的Bode圖

圖14 校正前后系統(tǒng)的階躍響應(yīng)圖

可以看出，在這樣的控制器下，校正后系統(tǒng)的相位裕量由28o增加到48o，調(diào)節(jié)時(shí)間由0.28s減少到0.08s。系統(tǒng)的性能有了明顯的提高，滿足了設(shè)計(jì)要求。

5 結(jié)論

通過(guò)MATLAB在建模、時(shí)域分析、頻域分析、系統(tǒng)校正中的應(yīng)用可以看到，MATLAB工具箱在自動(dòng)控制原理課中的應(yīng)用無(wú)處不在，MATLAB不僅可以處理代數(shù)問(wèn)題和數(shù)值分析問(wèn)題，而且還具有強(qiáng)大的圖形處理及仿真模擬等功能，從而很好地幫助老師和學(xué)生解決《自動(dòng)控制原理》這門課中實(shí)際的數(shù)據(jù)計(jì)算、圖形繪制、性能指標(biāo)求取以及系統(tǒng)校正與設(shè)計(jì)等技術(shù)問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃中霖.控制系統(tǒng)MATLAB計(jì)算及仿真[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2001.

[2]王正林，王勝開(kāi)，陳國(guó)順.Matlab/Simulink與控制系統(tǒng)仿真[M].北京：電子工業(yè)出版社，2005.

[3]尹瑞竹.Matlab軟件在自動(dòng)控制原理教學(xué)中的應(yīng)用[J].學(xué)術(shù)論壇，2007.

[4]劉衛(wèi)國(guó)，陳昭平，張穎.MATLAB程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M].北京：高等教育出版社，2002.

篇（3）

中圖分類號(hào)：TP13文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 引言

“自動(dòng)控制原理”是研究自動(dòng)控制共性規(guī)律的技術(shù)科學(xué)。控制理論與其它任何學(xué)科一樣，源于社會(huì)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)踐。隨著社會(huì)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，自動(dòng)控制已形成了完整的理論體系，主要包括經(jīng)典控制理論、現(xiàn)代控制理論，以及自20世紀(jì)80年代逐漸形成的大系統(tǒng)理論和智能控制理論。“自動(dòng)控制原理”是自動(dòng)化類專業(yè)一門很重要理論基礎(chǔ)和技術(shù)課程。該課程的特點(diǎn)是：內(nèi)容豐富、理論性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣、信息量大、而且比較抽象，是具有一定深度和學(xué)習(xí)難度的課程。本文主要討論如何在這門課程的教學(xué)過(guò)程中把抽象的理論具象化，如何提高大家的興趣，如何把這門課程與整個(gè)專業(yè)體系結(jié)合起來(lái)。

2 上好《自動(dòng)控制原理》第一課

對(duì)于這門難度很高的課程，第一課一定要給予學(xué)生充分的感性認(rèn)識(shí)，為基本概念的掌握打下好的基礎(chǔ)。只有掌握了基本的概念，學(xué)生才有進(jìn)一步自我深化的可能。而同時(shí)感性認(rèn)識(shí)的獲得的方法莫過(guò)于實(shí)際的例子。筆者為此設(shè)計(jì)了一些例子來(lái)進(jìn)行教學(xué)，獲得了較好的效果。現(xiàn)舉出常用的一個(gè)例子與大家共同探討。

如圖所示，這是一個(gè)水位自動(dòng)控制系統(tǒng)。

首先需讓同學(xué)們明白這個(gè)系統(tǒng)的控制過(guò)程。在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，由于比較貼近生活，同學(xué)們對(duì)于這個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行原理基本都能自發(fā)自然的理解，不需太多的引導(dǎo)。但當(dāng)教師要同學(xué)們對(duì)他自己的理解進(jìn)行表述時(shí)卻都不能準(zhǔn)確完整的表達(dá)。因此在教學(xué)過(guò)程中要引導(dǎo)大家如何進(jìn)行準(zhǔn)確完整的表述。一般有以下這樣幾點(diǎn)需要表述出來(lái)。

（1）系統(tǒng)的控制目標(biāo)是什么？被控制量是什么？被控對(duì)象是哪個(gè)？擾動(dòng)量有哪些？（被控對(duì)象和被控量不要混淆，要讓同學(xué)們分清楚，同時(shí)還要讓大家明白系統(tǒng)的概念）

（2）什么元件實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象的驅(qū)動(dòng)？這個(gè)元件就是執(zhí)行元件。

（3）哪個(gè)元件實(shí)現(xiàn)對(duì)被控量的測(cè)量？它就是檢測(cè)元件。它的信號(hào)是如何反饋的？

（4）輸入量由哪個(gè)元件給定？反饋量如何與給定量進(jìn)行比較？（一般要進(jìn)行反饋量大于給定量和小于給定量的兩方面分析，在講解的時(shí)候要重點(diǎn)突出負(fù)反饋在自動(dòng)控制系統(tǒng)中作用和地位）

（5）系統(tǒng)還有哪些元件給定？它們?cè)谙到y(tǒng)中起什么作用？

通過(guò)這樣的引導(dǎo)，同學(xué)們基本能完整準(zhǔn)確的表述。反復(fù)進(jìn)行這樣的訓(xùn)練，同學(xué)們從中可以得到這些學(xué)習(xí)效果：基礎(chǔ)概念不斷豐富深入認(rèn)識(shí)理解，系統(tǒng)的縝密的思維不斷建立完善，語(yǔ)言表達(dá)能力得到提高。而且在分析的過(guò)程中，同學(xué)還能感覺(jué)到自動(dòng)化原來(lái)并不是那么神秘，是可以學(xué)會(huì)，可以掌握的，從而提高大家學(xué)習(xí)興趣。

當(dāng)然在實(shí)際教學(xué)中，不能僅舉上述一個(gè)例子，還需很多例子，如直流調(diào)速系統(tǒng)、位置隨動(dòng)系統(tǒng)、過(guò)程控制系統(tǒng)（一般書上溫度控制最常見(jiàn)到）等等。例子越多，同學(xué)們感性認(rèn)識(shí)越豐富，基礎(chǔ)概念理解越深入準(zhǔn)確。當(dāng)然這個(gè)學(xué)習(xí)的過(guò)程中，還應(yīng)該適當(dāng)?shù)牧粝驴瞻祝屚瑢W(xué)們解答，或者讓同學(xué)們寫出一些簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的分析，作為大作業(yè)評(píng)講。

我們?cè)诜治鲎钥剡^(guò)程時(shí)，要讓同學(xué)們領(lǐng)會(huì)到自動(dòng)化專業(yè)課程體系的結(jié)構(gòu)，知道每門課程的基本作用和地位。從而通過(guò)這門課程讓大家可以初步建立起本專業(yè)的知識(shí)框架，至于具體內(nèi)容，當(dāng)然需要每門課程的具體教學(xué)去完成了。

3 對(duì)“自動(dòng)控制原理”課，從實(shí)際控制系統(tǒng)入手進(jìn)行教學(xué)，強(qiáng)調(diào)工程和物理概念

“自動(dòng)控制原理”是一門理論性較強(qiáng)的課程，涉及知識(shí)面廣，信息量大，所涉及的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較為廣泛，從微積分，復(fù)變函數(shù)，離散數(shù)學(xué)到矩陣?yán)碚摗W(xué)生覺(jué)得難學(xué)，教師覺(jué)得難教。如果在教學(xué)過(guò)程中只注重一般的數(shù)學(xué)論證，缺乏工程和物理概念的闡述，學(xué)生學(xué)后不知用在哪里，如何運(yùn)用。學(xué)生在課堂上忙于做筆記，課后忙于根據(jù)公式作大量的習(xí)題，考完試后，公式忘掉了，腦子里一片空白。這樣的學(xué)習(xí)效果為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)以及就業(yè)工作等帶來(lái)許多問(wèn)題。

任課教師必須有一個(gè)明確的認(rèn)識(shí)，那就是設(shè)置本課程的教學(xué)目的并不在于使學(xué)生僅僅多學(xué)一些知識(shí)，而是通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，在學(xué)生頭腦中形成一種穩(wěn)固的思想，并使他們自己學(xué)會(huì)找出與本專業(yè)的實(shí)踐結(jié)合點(diǎn)，培養(yǎng)一種對(duì)知識(shí)應(yīng)用和創(chuàng)造的能力。在教學(xué)過(guò)程中一定要重點(diǎn)講述基本概念、基本原理和基本方法。

通過(guò)典型示例，引出控制、自動(dòng)控制，反饋等基本概念。例如，通過(guò)人騎自行車這樣一個(gè)最簡(jiǎn)單的例子，引出控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成，通過(guò)人的控制將不穩(wěn)定的被控對(duì)象通過(guò)反饋控制變成穩(wěn)定，并且可實(shí)現(xiàn)跟蹤控制，進(jìn)而引出機(jī)器人控制這個(gè)熱點(diǎn)的控制問(wèn)題。根據(jù)換熱器的溫度控制，讓同學(xué)們明確閉環(huán)控制的首要目的是為了克服不確定性因素，如對(duì)象本身的不確定性以及不確定性的干擾等。在關(guān)于穩(wěn)定性的教學(xué)中，還要明確反饋可能會(huì)引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定，保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性是控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)首先必須滿足的基本要求。通過(guò)系統(tǒng)傳遞函數(shù)分析的關(guān)于系統(tǒng)的穩(wěn)定性是有界輸入/有界輸出（BI/BO）穩(wěn)定性，因傳遞函數(shù)本身就是關(guān)于系統(tǒng)的輸入輸出描述。通過(guò)這些典型示例，使學(xué)生們對(duì)學(xué)習(xí)本課程的任務(wù)有一個(gè)感性認(rèn)識(shí)，明確自動(dòng)控原理課程的主要內(nèi)容就是采用時(shí)域、根軌跡、頻域等各種方法分析控制系統(tǒng)的性能，并根據(jù)要求的系統(tǒng)性能指標(biāo)，進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)校正。在掌握了這些基本概念后，學(xué)生的學(xué)習(xí)就有了明確的目的性。為了定量分析自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能，需用數(shù)學(xué)模型描述實(shí)際的物理系統(tǒng)，引出傳遞函數(shù)的概念。傳遞函數(shù)是控制理論中很重要的一個(gè)概念，不僅要讓學(xué)生掌握它是在零初始條件下輸入輸出變量的拉氏變換之比，更要明確它表示的是輸入輸出的變化量之比。還可把它引伸為一個(gè)算子，實(shí)現(xiàn)從輸入到輸出的一個(gè)變換。同時(shí)還要明確傳遞函數(shù)只能描述元件或系統(tǒng)輸入輸出特性，即端部特性，而不能描述其內(nèi)部狀態(tài)。通過(guò)傳遞函數(shù)的引入，可建立控制系統(tǒng)的方框圖。整個(gè)經(jīng)典控制理論都是以傳遞函數(shù)為核心，圍繞著系統(tǒng)方框圖進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。通過(guò)強(qiáng)化物理概念，使學(xué)生們看到的不僅是一個(gè)個(gè)方框圖、傳遞函數(shù)，更要看到方框圖背后所代表的物理系統(tǒng)，這樣在進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)時(shí)就有了明確的物理概念。

在知識(shí)的傳授中，注重控制思想和工程背景。本課程的設(shè)置目的不僅是對(duì)這門學(xué)科知識(shí)的掌握，更重要的是在各行業(yè)中的具體工程應(yīng)用。因此在教學(xué)的全部過(guò)程中必須注重課程在工程的具體情況，并將工程的分析、設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方法滲入課程的教學(xué)中，如PID參數(shù)的整定及工程整定等。還應(yīng)向?qū)W生介紹控制理論的前沿和熱點(diǎn)，并結(jié)合教師的科研介紹在工程中的應(yīng)用，以此使學(xué)生學(xué)會(huì)尋找各行業(yè)與控制理論的結(jié)合點(diǎn)，并去開(kāi)創(chuàng)新的結(jié)合點(diǎn)，從而培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)的能力和創(chuàng)新的能力。

4 注重“自動(dòng)控制原理”與“信號(hào)與系統(tǒng)”有機(jī)結(jié)合，拓寬學(xué)生的知識(shí)面

自動(dòng)化專業(yè)開(kāi)設(shè)的“自動(dòng)控制原理”和“信號(hào)與系統(tǒng)”兩門課，都是作為專業(yè)基礎(chǔ)課開(kāi)設(shè)，兩門課程在內(nèi)容上存在一定的重復(fù)。將兩門課的內(nèi)容有機(jī)的結(jié)合在一起，做到一加一等于二，甚至大于二。“信號(hào)與系統(tǒng)”和“自動(dòng)控制原理”是不同性質(zhì)的專業(yè)基礎(chǔ)課，雖然在內(nèi)容上存在重復(fù)，但在思想體系及出發(fā)點(diǎn)上不同。 “信號(hào)與系統(tǒng)”偏重于弱信號(hào)的處理與傳輸，為通信系統(tǒng)的學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備。而“自動(dòng)控制原理”則側(cè)重系統(tǒng)的應(yīng)用。因此在“自動(dòng)控制原理”的教學(xué)過(guò)程中，注重對(duì)基本概念、基本理論和基本方法的闡述，使學(xué)生等到一定的工程應(yīng)用概念。在選用例子時(shí)，盡量選用實(shí)際控制系統(tǒng)的例子，這樣能夠使學(xué)生在很少的時(shí)間內(nèi)理解一般系統(tǒng)的控制規(guī)律，掌握控制系統(tǒng)的有關(guān)概念。而在講述數(shù)學(xué)模型中的信號(hào)流圖，采樣系統(tǒng)中的z變換和差分方程的求解等內(nèi)容時(shí)，由于這部分內(nèi)容與“信號(hào)與系統(tǒng)”中的部分內(nèi)容相重復(fù)，就可簡(jiǎn)單講解。在“自動(dòng)控制原理”中不重點(diǎn)講述的脈沖響應(yīng)函數(shù)和卷積的概念，而在“信號(hào)與系統(tǒng)”中作為重點(diǎn)進(jìn)行闡述，這樣可以拓寬學(xué)生的知識(shí)面，為第三學(xué)年學(xué)生選專業(yè)奠定了基礎(chǔ)。

在自動(dòng)化專業(yè)，同時(shí)開(kāi)設(shè)“自動(dòng)控制原理”和“信號(hào)與系統(tǒng)”兩門課的時(shí)間還不長(zhǎng)，在教學(xué)過(guò)程中會(huì)暴露出許多問(wèn)題，如何在教學(xué)內(nèi)容上統(tǒng)籌安排，使學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)獲得更多的知識(shí)，仍需在今后的教學(xué)實(shí)踐中不斷探討。

參考文獻(xiàn)

[1]羅冀， 程桂芬等. 控制工程與信號(hào)處理[M]. 北京： 化學(xué)工業(yè)出版社，2004.

[2]鄢景華. 自動(dòng)控制理論[M]. 哈爾濱： 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2000.

篇（4）

學(xué)生管理工作的好壞和成敗，是衡量學(xué)校整個(gè)教育質(zhì)量和管理水平的重要標(biāo)志。現(xiàn)代意義上的學(xué)生管理工作是一項(xiàng)復(fù)雜的社會(huì)系統(tǒng)工程。作為管理對(duì)象--學(xué)生并不是被動(dòng)地接受管理，他們具有主觀能動(dòng)性，也就存在著學(xué)生的自我管理形式。學(xué)生自我管理的基本形式是班級(jí)管理[1]。如何做好班級(jí)管理已成為高校輔導(dǎo)員研究和探討的問(wèn)題。本文將控制理論應(yīng)用到班級(jí)管理中去。

一、控制理論在管理中的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，自動(dòng)控制技術(shù)起著極為重要的作用，大到衛(wèi)星、宇宙飛船上天，小到化工、熱電等行業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)，都離不開(kāi)自動(dòng)控制理論的應(yīng)用。自動(dòng)控制具有反應(yīng)速度快、控制準(zhǔn)確、控制效果平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)，將過(guò)程控制原理應(yīng)用到班級(jí)管理中，將班級(jí)作為一個(gè)被控系統(tǒng)，應(yīng)用控制的理論知識(shí)使班級(jí)管理趨于平穩(wěn)，提高學(xué)生思想政治素質(zhì)和科學(xué)文化水平。自動(dòng)控制系統(tǒng)通常包括控制裝置，執(zhí)行裝置，受控裝置和反饋裝置（或檢測(cè)監(jiān)控裝置）等幾個(gè)部分。如圖1：

從上圖可以看出，自動(dòng)控制系統(tǒng)是一個(gè)閉合環(huán)路即控制裝置與受控裝置之間存在著雙向的信息聯(lián)系，往返進(jìn)行信息傳遞。其中控制部分是核心，由它發(fā)出的信息或指令到達(dá)受控部分，以改變受控部分的狀態(tài)，或產(chǎn)生某種活動(dòng)。受控部分不斷將反映輸出變量變化情況的反饋信息送回控制部分，不斷糾正和調(diào)整控制部分對(duì)受控部分的影響，以達(dá)到精確調(diào)節(jié)這部分，反饋回路與初始設(shè)定目標(biāo)比較，則控制器就知道被控對(duì)象是否在穩(wěn)定狀態(tài)內(nèi)。

控制從始至終存在于管理的整個(gè)過(guò)程中。監(jiān)督、檢查工作是否按既定的計(jì)劃、標(biāo)準(zhǔn)和方法進(jìn)行，發(fā)生偏差，分析原因，進(jìn)行糾正，以保證組織目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。一是控制目的是保證組織中的各項(xiàng)活動(dòng)按既定的計(jì)劃或標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，控制具有很強(qiáng)的目的性，控制與計(jì)劃密不可分；二是控制是通過(guò)“監(jiān)督”和“糾偏”來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這就要求控制系統(tǒng)具有良好的信息檢測(cè)系統(tǒng)，一方面可以預(yù)警，一方面可以發(fā)現(xiàn)“偏差”產(chǎn)生原因；三是控制是一個(gè)過(guò)程，控制與計(jì)劃的關(guān)系相當(dāng)緊密，計(jì)劃為控制提供依據(jù)，控制是計(jì)劃實(shí)現(xiàn)的保證。

二、班級(jí)管理中的單閉環(huán)控制

單閉環(huán)控制模式，即管理預(yù)期目標(biāo)制定后，由控制器發(fā)出，通過(guò)執(zhí)行器，最終完成任務(wù)目標(biāo)。在任務(wù)完成的過(guò)程中有自我管理過(guò)程控制，有信息反饋回路，可以讓執(zhí)行器及時(shí)采取必要措施來(lái)保證既定目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

1.班級(jí)管理的控制目標(biāo)

微觀角度的班級(jí)管理目標(biāo)包含了宿舍管理、班委會(huì)管理、學(xué)生學(xué)期成績(jī)目標(biāo)管理、課堂管理等等。目標(biāo)確定時(shí)，要定量與定性相結(jié)合，既要保證管理的易實(shí)施性，也要保證管理的易考核性。

2.班級(jí)所有成員都是班級(jí)管理的執(zhí)行機(jī)構(gòu)

閉環(huán)控制中，班級(jí)所有成員都是班級(jí)管理的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。學(xué)生自己管理自己則是一種很有效的管理方式。輔導(dǎo)員不可能一直與學(xué)生在一起，也不可能時(shí)刻了解到所有學(xué)生的想法。一味的采取以往的“命令式”的管理，并不能達(dá)到最終的控制效果。通常一個(gè)輔導(dǎo)員都會(huì)帶好幾個(gè)班級(jí)，所有的班級(jí)成立一個(gè)班級(jí)委員會(huì)，委員會(huì)的成員要是各個(gè)班級(jí)推選出來(lái)的管理者，然后委員會(huì)的成員再選出委員會(huì)的主席。一個(gè)系統(tǒng)就這樣產(chǎn)生了，如圖2。管理者即是被管理者，被管理者也是管理者。班級(jí)自治系統(tǒng)中，關(guān)鍵的是放權(quán)班委，如果班委不敢手放開(kāi)去做事情，同學(xué)中有問(wèn)題不敢向輔導(dǎo)員反應(yīng)，或者是對(duì)于班級(jí)不正之風(fēng)隱瞞不報(bào)。讓班級(jí)這個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)能很好的運(yùn)作還有一個(gè)重要的前提，班級(jí)同學(xué)的集體榮譽(yù)感，可以使班級(jí)形成一種無(wú)形的向心力，即班級(jí)凝聚力。班級(jí)中一旦形成了班級(jí)凝聚力，學(xué)生的自治性也會(huì)隨之提高，也會(huì)推進(jìn)班級(jí)自治管理，提高其穩(wěn)定性。

3.班級(jí)成員的自我發(fā)現(xiàn)是班級(jí)的重要監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

當(dāng)檢測(cè)反饋系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)了班級(jí)中存在的問(wèn)題，控制器就開(kāi)始工作了。偏差控制是下一步工作的保證，他將逐漸減小與設(shè)定狀態(tài)的偏差，通過(guò)執(zhí)行器去調(diào)節(jié)，使班級(jí)系統(tǒng)趨于穩(wěn)定。但是作為班級(jí)一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)“偏差=班級(jí)管理理想狀態(tài)（設(shè)定值）-班級(jí)管理中實(shí)際情況”。既要對(duì)照設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)，又要對(duì)照分析出來(lái)的原因，具體理出措施辦法。分析原因時(shí)，注意產(chǎn)生偏差的根本點(diǎn)何在，是根子上的問(wèn)題還是細(xì)枝末節(jié)的問(wèn)題，若是根本點(diǎn)上的偏差，特別是影響面大的偏差一定要追到底。若是細(xì)枝末節(jié)的偏差找到主要原因更正即可。

4.完善的校、班規(guī)章制度是班級(jí)管理的重要依據(jù)

校、班等規(guī)章制度是班級(jí)管理的一個(gè)有力的舵手，即班級(jí)管理的控制器。俗話說(shuō)“沒(méi)有規(guī)矩，不成方圓”。所以說(shuō)完整的規(guī)章制度是班級(jí)自治的前提。規(guī)章制度要廣泛征求學(xué)生的意見(jiàn)和建議，不斷改進(jìn)和完善。按照一個(gè)不完整的制度來(lái)管理，盲目將權(quán)力放于學(xué)生，只會(huì)使輔導(dǎo)員的工作陷于被動(dòng)，最終將導(dǎo)致班級(jí)系統(tǒng)失控。

三、班級(jí)管理的雙閉環(huán)控制

自我管理的單閉環(huán)控制不是弱化、甚至忽視輔導(dǎo)員的管理作用，而是要求輔導(dǎo)員能正確把握班級(jí)發(fā)展趨勢(shì)，避免自我管理隨意化、無(wú)序化，以致陷入自我管理的誤區(qū)。因此輔導(dǎo)員要嚴(yán)格要求自己，勤觀察、勤督促、勤指導(dǎo)，使班級(jí)沿著正確軌道順利發(fā)展。下面簡(jiǎn)單介紹班級(jí)管理中的雙閉環(huán)控制。

1.雙閉環(huán)控制的控制目標(biāo)

宏觀的角度的班級(jí)管理目標(biāo)，即要保證一個(gè)班級(jí)團(tuán)結(jié)性、組織性、紀(jì)律性、凝聚力強(qiáng)。

2.發(fā)揮班委、黨員、老師在信息反饋中的優(yōu)越性

班級(jí)管理中班委、黨員、任課老師是輔導(dǎo)員工作的得力助手，班級(jí)少了這些“眼睛”則輔導(dǎo)員遇事則像甕中之鱉，盲人指路了，就像控制器沒(méi)有了檢測(cè)反饋系統(tǒng)。

（1）優(yōu)化干部隊(duì)伍，成為輔導(dǎo)員的得力助手。

“政治路線確定之后，干部就是決定的因素”對(duì)于大學(xué)班級(jí)同樣適用。任何一個(gè)班級(jí)建設(shè)方法，總是依靠班級(jí)的干部傳達(dá)、貫徹、組織實(shí)施，依靠骨干隊(duì)伍宣傳帶動(dòng)、以身示范。班級(jí)出現(xiàn)不穩(wěn)定因素，例如，同學(xué)中有出現(xiàn)感情問(wèn)題，出現(xiàn)宿舍關(guān)系不融洽，經(jīng)常曠課、曠操，經(jīng)常去網(wǎng)吧或者夜不歸宿的。班干部要有比普通學(xué)生更敏銳的洞察力，將信息及時(shí)反饋給輔導(dǎo)員。

（2）培養(yǎng)黨員同志，成為學(xué)生中的標(biāo)兵。

大學(xué)生黨員有著不同于普通學(xué)生的身份，奉獻(xiàn)意識(shí)，服務(wù)觀念以及大局觀較強(qiáng)。黨員在大學(xué)生中少數(shù)的一部分，但是黨員的影響力在宿舍文化，班級(jí)學(xué)風(fēng)中都有體現(xiàn)。黨員在日常工作中與班委有相近之處，班級(jí)的某些同學(xué)沒(méi)有堅(jiān)定的政治立場(chǎng)，在生活作風(fēng)上松松垮垮，社團(tuán)工作中權(quán)利、利益無(wú)法權(quán)衡時(shí)，黨員同志要走在一線幫助解決思想上的問(wèn)題，或者第一時(shí)間將所知道的信息反饋給班委會(huì)甚至輔導(dǎo)員。

（3）主動(dòng)聯(lián)系任課教師，調(diào)動(dòng)教師在班級(jí)管理中的積極性。

大學(xué)教師在學(xué)校中并不僅僅是“傳道授業(yè)”，其實(shí)任課教師在班級(jí)管理的作用上比其他途徑、方法更為直接、更有效果。教學(xué)活動(dòng)是學(xué)校最頻繁的最重要的工作。因而，學(xué)生有很多問(wèn)題都是從教學(xué)活動(dòng)中體現(xiàn)出來(lái)。如學(xué)習(xí)目的、學(xué)習(xí)態(tài)度、專業(yè)思想、畢業(yè)就業(yè)等問(wèn)題，解決了這些問(wèn)題，學(xué)生就不會(huì)因?yàn)榇髮W(xué)沒(méi)有目標(biāo)而困擾。在年長(zhǎng)的，資歷老的教師面前，學(xué)生往往更容易流露出真實(shí)想法。教師更容易發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在，在教學(xué)中加以適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，或是及時(shí)將信息及時(shí)反饋給輔導(dǎo)員。

3.輔導(dǎo)員是班級(jí)管理中有力的舵手

運(yùn)用雙閉環(huán)控制一定要明確輔導(dǎo)員在班級(jí)管理中的作用，輔導(dǎo)員就像一雙無(wú)形的大手，如同世界經(jīng)濟(jì)的宏觀調(diào)控一樣，是班級(jí)管理的調(diào)控者、領(lǐng)導(dǎo)者、策劃者。針對(duì)班委、黨員、老師反饋的問(wèn)題，從多方面去了解情況，結(jié)合學(xué)生的個(gè)人信息，家庭信息，最近的生活工作狀態(tài)去分析。對(duì)于班級(jí)整體出現(xiàn)的問(wèn)題在年級(jí)大會(huì)，專業(yè)大會(huì)上可以直接指出。輔導(dǎo)員要大膽地使用班級(jí)干部，充分發(fā)揮他們的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性；在放手使用的同時(shí)，也要注意提高其各方面素質(zhì)和能力。在實(shí)際工作中，既要對(duì)學(xué)生干部進(jìn)行傳、幫、帶，幫助學(xué)生干部總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，使他們能夠在班級(jí)管理中起到承上啟下的作用。

四、閉環(huán)控制系統(tǒng)對(duì)班級(jí)管理系統(tǒng)的初步評(píng)價(jià)

工程上從穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性、快速性三個(gè)方面來(lái)評(píng)價(jià)系統(tǒng)的總體性能，運(yùn)用到班級(jí)管理系統(tǒng)上，則從這三個(gè)方面來(lái)衡量班級(jí)管理的性能。

1.穩(wěn)定性

當(dāng)班級(jí)管理系統(tǒng)發(fā)生變化時(shí)候，即其環(huán)境或者系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生變化對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生擾動(dòng)時(shí)候，班級(jí)中出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，但是經(jīng)過(guò)控制器一段時(shí)間的調(diào)節(jié)之后，按照既定的方向發(fā)展下去，則系統(tǒng)就認(rèn)為是穩(wěn)態(tài)的。

2.準(zhǔn)確性

準(zhǔn)確性對(duì)于班級(jí)管理系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，是要求系統(tǒng)能夠穩(wěn)定在班級(jí)管理中各項(xiàng)指標(biāo)上。例如班級(jí)的團(tuán)結(jié)性，凝聚力，從組織活動(dòng)的過(guò)程中，班級(jí)同學(xué)的參與度就可以看出來(lái)，如果班級(jí)同學(xué)的積極性很高，則可以肯定此系統(tǒng)的準(zhǔn)確性很高，控制很成功。

3.快速性

快速性對(duì)于班級(jí)管理系統(tǒng)而言，可以理解為一旦班級(jí)出現(xiàn)情況，這里指的是班級(jí)中的學(xué)生經(jīng)常曠課，出現(xiàn)心理問(wèn)題，考試成績(jī)大幅度下降等。閉環(huán)控制系統(tǒng)能及時(shí)反饋給控制系統(tǒng)，由控制系統(tǒng)發(fā)出指令，由執(zhí)行器執(zhí)行命令。用調(diào)節(jié)處理時(shí)間，超調(diào)時(shí)間，發(fā)生頻率等來(lái)表示班級(jí)管理系統(tǒng)響應(yīng)速度的快慢，“調(diào)節(jié)時(shí)間”可以客觀地表示某個(gè)突發(fā)事件，或者班級(jí)上某個(gè)學(xué)生出現(xiàn)問(wèn)題到該問(wèn)題成功解決的快速反應(yīng)能力，時(shí)間越短，系統(tǒng)則更能滿足班級(jí)管理的需要，在班級(jí)管理中更能發(fā)揮作用。

班級(jí)管理中應(yīng)用自動(dòng)控制，決定性的是選出好的班委，制定好的班級(jí)制度，學(xué)校任課老師積極配合輔導(dǎo)員的工作。這在學(xué)生入學(xué)時(shí)候就要做好基礎(chǔ)工作，引導(dǎo)學(xué)生正確的大學(xué)觀念，走大學(xué)之道，成大學(xué)之才。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫綿濤.教育管理原理[M].廣州：廣東高等教育出版社，1999.

篇（5）

摘 要：人類社會(huì)的發(fā)展離不開(kāi)自動(dòng)控制的發(fā)展，二者有著密切的聯(lián)系。迄今為止，自動(dòng)控制科學(xué)不僅對(duì)整個(gè)科學(xué)技術(shù)作出了非常重要的貢獻(xiàn)，也為人類社會(huì)帶來(lái)很多效益。本文簡(jiǎn)要介紹了自動(dòng)控制的原理，并對(duì)自動(dòng)控制在人們生活中的幾點(diǎn)應(yīng)用做了分析。

關(guān)鍵詞 ：自動(dòng)控制；原理；應(yīng)用

1 概述

人類社會(huì)的發(fā)展離不開(kāi)自動(dòng)控制的發(fā)展，二者有著密切的聯(lián)系。研究自動(dòng)控制技術(shù)對(duì)于人類來(lái)說(shuō)從危險(xiǎn)、復(fù)雜與煩瑣的勞動(dòng)環(huán)境中解放出來(lái)十分有利，而且還可以大大的提高勞動(dòng)效率。迄今為止，自動(dòng)控制科學(xué)不僅對(duì)整個(gè)科學(xué)技術(shù)作出了非常重要的貢獻(xiàn)，也為人類社會(huì)帶來(lái)很多效益。但是隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們又對(duì)自動(dòng)控制與系統(tǒng)工程提出了更多更新更高的要求。自動(dòng)控制理論與系統(tǒng)工程正面臨新的發(fā)展機(jī)遇與嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。[1]

2 自動(dòng)控制的原理

在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的領(lǐng)域中，自動(dòng)控制技術(shù)已經(jīng)起到越來(lái)越重要的作用。所謂的自動(dòng)控制，就是指在沒(méi)有人直接參與的情況下，利用控制裝置或控制器，使設(shè)備、機(jī)器或生產(chǎn)過(guò)程（統(tǒng)稱被控對(duì)象）的某個(gè)參數(shù)或工作狀態(tài)（即被控制量）自動(dòng)地按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行。

自動(dòng)控制理論是一門研究自動(dòng)控制共同規(guī)律的科學(xué)技術(shù)。自動(dòng)控制發(fā)展初級(jí)階段，主要用于工業(yè)控制，采用自動(dòng)調(diào)節(jié)原理，以反饋理論為基礎(chǔ)，“二戰(zhàn)”期間為了設(shè)計(jì)和制造火炮定位系統(tǒng)、雷達(dá)跟蹤系統(tǒng)、飛機(jī)及船用自動(dòng)駕駛儀以及其他軍用設(shè)備，也更加促進(jìn)了自動(dòng)控制理論的完善與發(fā)展。到戰(zhàn)后，逐漸形成了完整的自動(dòng)控制理論體系，則是以傳遞函數(shù)為基礎(chǔ)的經(jīng)典控制理論，主要的研究對(duì)象是線形定常數(shù)系統(tǒng)，單輸入-單輸出的分析和設(shè)計(jì)。[2]

3 自動(dòng)控制的應(yīng)用

3.1自動(dòng)控制在污水處理中的應(yīng)用

現(xiàn)在，自動(dòng)控制理論與技術(shù)有兩個(gè)發(fā)展方向，一是將不同的方法結(jié)合在一起，各自發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而相互取長(zhǎng)補(bǔ)短，形成新的控制系統(tǒng)，得到單一方法不能達(dá)到的效果；二是對(duì)理論或方法本身進(jìn)行深入研究。控制理論在污水處理領(lǐng)域的應(yīng)用主要以第一個(gè)方向?yàn)橹鳌Ｒ驗(yàn)榻?jīng)典控制以及現(xiàn)代控制的理論研究都非常成熟，現(xiàn)在用在污水處理領(lǐng)域中的多是各種智能控制的混合算法。[3]

3.2 自動(dòng)控制理論在光伏逆變電源中的應(yīng)用

自動(dòng)控制理論在光伏逆變電源中應(yīng)用，主要包含對(duì)控制方法以及模糊控制理論的研究等。首先是模糊控制理論在光伏逆變電源中的應(yīng)用，把模糊控制理論應(yīng)用到光伏逆變電源并網(wǎng)中，可以將誤差電流與參考電流作為系統(tǒng)的參考控制量，可以采用盡可能少的模糊控制的參數(shù)，能夠在一定程度上降低模糊判斷的時(shí)間，從而達(dá)到了一個(gè)比較好的控制效果。其次是模數(shù)控制理論的運(yùn)用。所謂模數(shù)控制理論就是提高將模擬電路和數(shù)字電路混合起來(lái)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)逆變電壓的同步與跟蹤進(jìn)行控制。再次是控制方式的探究。在現(xiàn)代的控制方式里，大規(guī)模的集成技術(shù)得到了快速的發(fā)展，使得小規(guī)模的元器件逐漸被專用芯片以及智能芯片代替。最后是復(fù)合控制理論在光伏逆變電源中的應(yīng)用。復(fù)合控制的理論是基于內(nèi)模原理的控制策略，其所采用的方法就是將動(dòng)力學(xué)的模型放到逆變電源的控制器當(dāng)中，從而形成一種反饋精度非常高的逆變電源。[4]

3.3 在煤炭發(fā)電中自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用

3.3.1 對(duì)于發(fā)電設(shè)備與裝置的控制與保護(hù)

以往的煤炭發(fā)電企業(yè)采用的發(fā)電的保護(hù)設(shè)備與裝置具有比較單一的功能，同時(shí)采用了比較過(guò)時(shí)的監(jiān)控方法，難以很好的保護(hù)生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生的超限報(bào)警以及連鎖跳機(jī)等故障，而自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于煤炭發(fā)電的裝置與設(shè)備進(jìn)行了非常好的保護(hù)。

3.3.2 對(duì)于單元爐機(jī)組進(jìn)行合理的整合與統(tǒng)一

隨著科技的不斷發(fā)展，煤炭發(fā)電站也開(kāi)始采用先進(jìn)的自動(dòng)控制新技術(shù)，使得煤炭發(fā)電達(dá)到了由機(jī)-電控制一體化向機(jī)-爐-電一體化的合理統(tǒng)一以及整合，高新的單元爐機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)方式的采用，完全呈現(xiàn)出發(fā)電機(jī)組的整體實(shí)力，同時(shí)很好地體現(xiàn)出其優(yōu)勢(shì)，有效地簡(jiǎn)化整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)，并發(fā)揮出其獨(dú)特功能，使日常檢測(cè)監(jiān)控的程序變得更為簡(jiǎn)便，節(jié)省相關(guān)的資金投入。[5]

3.4 糧油加工中單路閉環(huán)反饋系統(tǒng)的運(yùn)用

為了使糧油的生產(chǎn)加工中實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確性以及連續(xù)性，在其比較關(guān)鍵的地方采用以PID 智能控制器為關(guān)鍵內(nèi)容的自動(dòng)控制系統(tǒng)，而且應(yīng)用越來(lái)越廣泛。其工作原理是PID 智能控制器與電子變頻設(shè)備、溫度、物位等變送器、電氣定位閥門等組成閉環(huán)負(fù)反饋來(lái)控制壓力、物位、液面、溫度等工藝。[6]

3.5 自動(dòng)控制系統(tǒng)在小農(nóng)戶滴灌中的應(yīng)用

本系統(tǒng)是在棉花滴灌管理建設(shè)的基礎(chǔ)上，所研發(fā)的適用于小農(nóng)戶使用的滴灌自動(dòng)控制系統(tǒng)。此系統(tǒng)的適用面積為12～50hm2，并且不用通過(guò)培訓(xùn)就能了解并應(yīng)用。此系統(tǒng)主要是對(duì)施肥設(shè)備、水泵以及滴灌系統(tǒng)電磁閥的開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)灌溉。[7]

4 總結(jié)

自動(dòng)控制在社會(huì)生活中的應(yīng)用無(wú)處不在，本文只就其中的幾方面做了介紹。雖然自動(dòng)控制面臨的問(wèn)題和挑戰(zhàn)非常嚴(yán)峻，但是其發(fā)展機(jī)遇還是很良好的。首先，要加快結(jié)合控制硬件、軟件以及智能，逐步實(shí)現(xiàn)智能化；其次，要逐步達(dá)到自動(dòng)控制與計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息科學(xué)、人工智能與系統(tǒng)科學(xué)的結(jié)合，為自動(dòng)控制提供新思想、新技術(shù)與新方法，推動(dòng)智能控制的不斷發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳曉帆,蔡自興.自動(dòng)控制的發(fā)展與未來(lái)[J].石油化工自動(dòng)化,1999(5):6-7.

[2]胡壽松.自動(dòng)控制原理（第四版）[M].科技出版社,2001.

[3]汪家權(quán),陳立愛(ài),侯紅勛,等.自動(dòng)控制在污水處理中的應(yīng)用[J].工業(yè)用水與廢水,2012(6):1-6.

[4]周多多.自動(dòng)控制技術(shù)在光伏逆變電源中的應(yīng)用[J].科技資訊,2012(29).

[5]連晗,史增芳.煤炭發(fā)電中自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用與探討[J].煤炭技術(shù),2014（33）：172-174.

[6]馬繼征,王雨,張志強(qiáng),等.自動(dòng)控制在糧油加工領(lǐng)域中的應(yīng)用簡(jiǎn)介[J].糧油加工,2007(1):71-73.

篇（6）

關(guān)鍵詞：測(cè)控技術(shù)與儀器 自動(dòng)控制原理 MATLAB/SIMULINK 計(jì)算機(jī)仿真

中圖分類號(hào)：G420 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）07（a）-0119-02

1 自動(dòng)控制原理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)

自動(dòng)控制原理這門課理論性強(qiáng)，比較抽象，學(xué)生學(xué)習(xí)有一定的難度，因此實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)教學(xué)效果的好壞對(duì)學(xué)生牢固掌握課堂理論知識(shí)、提高教學(xué)效果起著非常重要的作用。在目前普遍課時(shí)壓縮，教學(xué)要求提高的前提下，實(shí)驗(yàn)教學(xué)要解決以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：如何加深學(xué)生對(duì)課程中基本概念基本理論的理解；如何提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力；如何培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力、分析解決控制過(guò)程中實(shí)際問(wèn)題的能力；如何在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中融入新的科技發(fā)展成果，培養(yǎng)利用現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)和仿真手段快速檢驗(yàn)和實(shí)現(xiàn)新的控制理論和算法的能力。

2 自動(dòng)控制原理的計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)體系

采用MATLAB/SIMULINK軟件進(jìn)行仿真，可以避免對(duì)專用實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的依賴，可以進(jìn)行各種控制試驗(yàn)，完成實(shí)驗(yàn)效果，達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹Ｗ詣?dòng)控制原理的教學(xué)內(nèi)容比較豐富，包括經(jīng)典控制理論、現(xiàn)代控制理論，既涉及線性時(shí)不變系統(tǒng)，又涉及非線性系統(tǒng)，既涉及連續(xù)系統(tǒng)，又涉及離散系統(tǒng)。仿真實(shí)驗(yàn)采用兩種模式，一種是運(yùn)用MATLAB語(yǔ)言進(jìn)行編程，完成相應(yīng)的控制系統(tǒng)的構(gòu)建和性能分析，一種是采用MATLAB中集成的仿真環(huán)境SIMULINK進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)。該文僅以少學(xué)時(shí)的自動(dòng)控制原理中講到的經(jīng)典控制理論中的線性時(shí)不變連續(xù)系統(tǒng)為例加以說(shuō)明。仿真實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要包括：控制系統(tǒng)建模；各類模型之間的轉(zhuǎn)化；復(fù)雜控制系統(tǒng)的化簡(jiǎn)；典型輸入信號(hào)分析；典型環(huán)節(jié)的響應(yīng)分析；二階系統(tǒng)的性能指標(biāo)分析；采用多種方法進(jìn)行系統(tǒng)穩(wěn)定性分析；線性系統(tǒng)的根軌跡分析；控制系統(tǒng)的頻域特性及頻域性能指標(biāo)分析；系統(tǒng)校正效果分析等。

下面以典型二階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)為例，介紹一下MATLAB腳本語(yǔ)言編程與SIMULINK模塊仿真。該實(shí)驗(yàn)的目的是通過(guò)改變系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型的參數(shù)，研究二階系統(tǒng)的重要參數(shù)阻尼比對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的影響。二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：，比較當(dāng)=10，=0，0.25，0.5，0.7，1.2時(shí)系統(tǒng)的響應(yīng)特性。

采用MATLAB語(yǔ)言編寫的腳本文件：

Wn=10；

Kosi=[0，0.25，0.5，0.7，1.2]；

Num=Wn^2；

figure（1）

hold on

for i=1：5

Den=[1，2*Kosi（i）*Wn，Wn^2]；

t=[0：0.01：4]；

Step（Num，Den，t）

end

hold off

title（'Step Response'）

響應(yīng)曲線如下：

從圖中可以清楚地看到二階系統(tǒng)的響應(yīng)規(guī)律，當(dāng)一定時(shí)，隨著的增加，振蕩減弱，超調(diào)減少，調(diào)節(jié)時(shí)間減小。

同樣，可以采用SIMULINK建立二階系統(tǒng)的控制模型，通過(guò)雙擊示波器Scope，可以看到SIMULINK的仿真曲線。

通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)可以體會(huì)到，二者均可以有效地進(jìn)行控制系統(tǒng)的仿真，可以有效地達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹２捎肧IMULINK構(gòu)建系統(tǒng)模型更加方便快捷，而采用MATLAB腳本語(yǔ)言則更能鍛煉同學(xué)的邏輯思維能力。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)，不僅能幫助同學(xué)們深入熟悉和掌握自動(dòng)控制原理的基本知識(shí)，而且能鍛煉同學(xué)們的邏輯思維和編程能力，為其以后在測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)控制算法的實(shí)現(xiàn)方面打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，對(duì)自動(dòng)控制原理的教學(xué)起到畫龍點(diǎn)睛的作用。

篇（7）

作者簡(jiǎn)介：范為福（1955-），女，天津人，中原工學(xué)院電子信息學(xué)院，教授；王雙紅（1978-），女，河南長(zhǎng)垣人，中原工學(xué)院電子信息學(xué)院，講師。（河南鄭州450007）

中圖分類號(hào)：G642.0     文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A     文章編號(hào)：1007-0079（2012）06-0088-01

“自動(dòng)控制原理”課程是電類、控制類、機(jī)械類等專業(yè)必修的技術(shù)（專業(yè)）基礎(chǔ)課程，是本科生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程和研究生課程的重要理論基礎(chǔ)，在整個(gè)課程體系中有承上啟下的作用，同時(shí)也是通向自動(dòng)控制這一高科技殿堂的第一個(gè)臺(tái)階。該課程的主要任務(wù)是通過(guò)對(duì)控制理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生樹(shù)立“系統(tǒng)”的概念和全局的觀點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展和信息時(shí)代的到來(lái)，自動(dòng)控制理論的內(nèi)容越來(lái)越豐富、信息量大、更新發(fā)展很快，在這種形勢(shì)下，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)及時(shí)地吸收自動(dòng)控制領(lǐng)域的新成果、新技術(shù)，摒棄陳舊內(nèi)容，“自動(dòng)控制原理”課程的教學(xué)改革勢(shì)在必行。

一、從控制理論的核心體系出發(fā)，精選授課內(nèi)容的主線

“自動(dòng)控制原理”是一門理論性、實(shí)踐性和綜合性都比較強(qiáng)的課程，其內(nèi)容豐富、概念抽象、理論性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣、信息量大，是具有一定深度和學(xué)習(xí)難度的課程，內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少的矛盾非常突出，學(xué)生普遍感到有一定的難度。如何在有限的課時(shí)內(nèi)讓學(xué)生熟練掌握控制理論的基礎(chǔ)原理，精選教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)質(zhì)量，加強(qiáng)學(xué)生的能力培養(yǎng)，成為本課程改革的關(guān)鍵。教學(xué)改革思路是從控制理論的核心體系出發(fā)，以系統(tǒng)建模系統(tǒng)分析綜合設(shè)計(jì)作為課程主線，突出控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)的共性規(guī)律和基本方法，強(qiáng)調(diào)工程背景，注重理論聯(lián)系實(shí)際，突出分析與解決能力的培養(yǎng)。

為了解決“自動(dòng)控制原理”課程內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少的矛盾，必須精選教學(xué)內(nèi)容。所謂精選教學(xué)內(nèi)容，就是以“自動(dòng)控制原理”課程教學(xué)大綱為依托，根據(jù)各專業(yè)的實(shí)際需要，精選出教學(xué)大綱中的重點(diǎn)內(nèi)容。在課程中，突出重點(diǎn)和難點(diǎn)，將基本概念、基本原理和基本方法講深講透，使教學(xué)內(nèi)容有深度。控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和重點(diǎn)是研究系統(tǒng)的特性，即穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)特性、穩(wěn)態(tài)特性。穩(wěn)定性、快速性、準(zhǔn)確性是對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求，也是系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)。“穩(wěn)、快、準(zhǔn)”貫穿了時(shí)域分析、根軌跡分析和頻域分析方法的始終，也是系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)要滿足的性能要求。在課程的學(xué)習(xí)中，要抓住穩(wěn)、準(zhǔn)、快這條線，建立各種系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)方法之間的聯(lián)系，可以使學(xué)生統(tǒng)觀全局，把握研究方向。另外，隨著新技術(shù)新方法的不斷涌現(xiàn)，已很少應(yīng)用或不再使用的傳統(tǒng)的經(jīng)典控制理論的一些方法則要完全刪除。對(duì)于教學(xué)大綱中規(guī)定的了解內(nèi)容和一般性了解內(nèi)容，則略講，或作為學(xué)生的自學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生課余自學(xué)，這樣，不但培養(yǎng)了學(xué)生自學(xué)能力和獨(dú)立思考解決問(wèn)題的能力，而且還節(jié)省了課內(nèi)的學(xué)時(shí)。例如目前廣泛使用的MATLAB軟件，由于它的控制工具箱（control toolbox）與集成圖形界面環(huán)境SIMULINK為控制系統(tǒng)的計(jì)算與仿真提供了一個(gè)強(qiáng)有力的工具，因此可以改變?cè)谝酝慕虒W(xué)過(guò)程中占用了大量的課時(shí)介紹如何繪制系統(tǒng)的根軌跡、頻率特性等曲線的現(xiàn)象，現(xiàn)在只需要在講清楚繪制這些曲線原理的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生掌握簡(jiǎn)單的系統(tǒng)根軌跡、頻率特性等曲線繪制，對(duì)于復(fù)雜的情況，可以讓學(xué)生使用MATLAB軟件提供的相應(yīng)函數(shù)命令實(shí)現(xiàn)這些曲線的繪制，這樣一來(lái)課程的重點(diǎn)就可以放在如何應(yīng)用根軌跡法和頻域分析法進(jìn)行工程分析與設(shè)計(jì)上。

二、改進(jìn)教學(xué)方法，提高課堂教學(xué)效率

目前，學(xué)生獲取知識(shí)的能力較過(guò)去相比有明顯的提高，特別是在信息處理能力、人際交往溝通能力和對(duì)社會(huì)的適應(yīng)能力提高等諸方面較為顯著。尚顯不足的是，自學(xué)能力不強(qiáng)，應(yīng)用知識(shí)的能力相對(duì)較弱，因此，如何提高課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的興趣和熱情，提高學(xué)生用所學(xué)過(guò)的知識(shí)去分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，要求我們要去大膽實(shí)踐和逐步完善。

課堂教學(xué)是理論教學(xué)的主體，直接關(guān)系到教學(xué)質(zhì)量的高低。以基本概念、基本方法為主線，由淺入深地引出要點(diǎn)；因材施教，根據(jù)不同層次的學(xué)生適當(dāng)調(diào)整講課內(nèi)容和深度；采用雙語(yǔ)教學(xué)；將控制理論的最新研究成果和動(dòng)態(tài)介紹給學(xué)生等等，都是我們?cè)谡n堂教學(xué)中一直堅(jiān)持的。為提高教學(xué)效果和水平，在課程內(nèi)容設(shè)計(jì)上做了大量工作。課程組成員對(duì)各章的基本內(nèi)容都進(jìn)行了深入剖析，找出其關(guān)鍵內(nèi)容、重點(diǎn)和難點(diǎn)。課后要求學(xué)生閱讀參考書和做一些概念性強(qiáng)的習(xí)題，這樣可以使學(xué)生鞏固對(duì)課堂上所學(xué)知識(shí)的理解和掌握，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)自主學(xué)習(xí)，同時(shí)對(duì)學(xué)生也有一定的約束力和督促作用。而教師則可通過(guò)課堂練習(xí)和課后作業(yè)的信息反饋，了解學(xué)生對(duì)已學(xué)內(nèi)容的理解和掌握情況，并依此及時(shí)糾正學(xué)生在基本概念和方法理解上的偏差，調(diào)整課堂教學(xué)的進(jìn)度。另外，我們開(kāi)發(fā)了“自動(dòng)控制原理”課程的網(wǎng)絡(luò)課堂，充分利用校園網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)多媒體課件進(jìn)行網(wǎng)上輔助教學(xué)。在網(wǎng)絡(luò)中，學(xué)生可以利用網(wǎng)絡(luò)的交互性、檢索性等特點(diǎn)來(lái)選擇自己需要的內(nèi)容進(jìn)行獨(dú)立學(xué)習(xí)。基于此，我們將教學(xué)大綱、教案、習(xí)題等教學(xué)內(nèi)容制成網(wǎng)絡(luò)版，從而建立一套自主的、有選擇的學(xué)習(xí)機(jī)制，讓學(xué)生在課余時(shí)間，在網(wǎng)上進(jìn)行學(xué)習(xí)，激發(fā)其學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、創(chuàng)造性。

三、改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力

“自動(dòng)控制原理”課程理論性強(qiáng)，不易理解，加強(qiáng)本課程的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)有助于加深對(duì)理論知識(shí)的理解，使學(xué)生在學(xué)習(xí)控制理論知識(shí)的前提下，建立和掌握控制系統(tǒng)建模、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)等基本理論和方法。通過(guò)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，既要幫助學(xué)生增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)，加深理解，強(qiáng)化系統(tǒng)概念，又要培養(yǎng)學(xué)生自己動(dòng)手操作，獨(dú)立思考的習(xí)慣，使之進(jìn)一步提高分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力。由于在原有的控制原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)占有比較大的比重，不利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力，因此我們開(kāi)發(fā)了一些設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)，其目的就是要讓學(xué)生加強(qiáng)學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)方法，通過(guò)直流電機(jī)的位置控制系統(tǒng)和速度控制系統(tǒng)來(lái)掌握系統(tǒng)的建模、分析和設(shè)計(jì)的方法。通過(guò)這樣的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生了解到實(shí)際控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程，培養(yǎng)了綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新意識(shí)。學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新意識(shí)的增強(qiáng)，在電子科技制作大賽和畢業(yè)設(shè)計(jì)中都有體現(xiàn)。有些學(xué)生在畢業(yè)找工作期間備受用人單位的青睞，他們?cè)谛碌膷徫簧夏軌蚝芸爝m應(yīng)工作，表現(xiàn)出良好的科研能力。

四、改革考試方式，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高

考試方式一直是教育模式和教學(xué)方法的指揮棒，有什么樣的考試方式必然會(huì)有什么樣的教學(xué)方法，而長(zhǎng)期以來(lái)一直憑借期末考試一張卷的模式評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)情況是導(dǎo)致應(yīng)試教育愈演愈烈的根源，在面向素質(zhì)教育、培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的今天，必須從應(yīng)試教育的模式中解脫出來(lái)，強(qiáng)調(diào)和加強(qiáng)學(xué)生的綜合能力的培養(yǎng)。在考試方式上進(jìn)行了必要的改革，將考試成績(jī)分為平時(shí)成績(jī)、考試成績(jī)和實(shí)踐成績(jī)。平時(shí)成績(jī)主要包括學(xué)習(xí)態(tài)度、課堂參與情況、出勤情況、學(xué)習(xí)主動(dòng)性、完成作業(yè)及運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)解決問(wèn)題的能力等。考試成績(jī)采用自編試題庫(kù)AB卷同時(shí)統(tǒng)一命題，不僅AB卷的試題不出現(xiàn)重復(fù)，而且3年內(nèi)，試題不重復(fù)率達(dá)到70%。在命題中，分為基本要求部分和提高部分，前者占三分之二，主要考核學(xué)生掌握基本知識(shí)的情況；后者占三分之一，重在考核學(xué)生的綜合分析能力。在考試后，采用流水評(píng)卷的方式，按照評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格閱卷，真實(shí)客觀地打分。實(shí)踐成績(jī)主要是通過(guò)學(xué)生參加課程的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)情況打分。在試卷評(píng)閱后，科學(xué)地對(duì)考卷情況進(jìn)行分析研究，分析學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解和掌握程度，為調(diào)整下一學(xué)年度的課堂教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)度提供必要的參考信息。

五、加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，不斷提高教學(xué)水平

“自動(dòng)控制原理”課程組經(jīng)常開(kāi)展教研活動(dòng)，近年來(lái)，開(kāi)展的教研活動(dòng)所涉及的內(nèi)容有：“自動(dòng)控制原理”課程教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容與方法的改革、雙語(yǔ)教學(xué)、教材建設(shè)、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、多媒體教學(xué)研究與建設(shè)等，并經(jīng)常派出多年來(lái)一直從事自動(dòng)化學(xué)科建設(shè)、自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)改革和“自動(dòng)控制原理”課程教學(xué)的教師參加全國(guó)自動(dòng)控制原理課程教學(xué)研討會(huì)，收獲非常大，使我們更加明確了努力的方向。

課程組統(tǒng)一安排課程的教學(xué)、科研以及相關(guān)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)、答疑、批改作業(yè)等任務(wù)。青年教師均通過(guò)崗前培訓(xùn)并有專人指導(dǎo)，傳、幫、帶效果顯著。教師們治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，教學(xué)效果良好，普遍受到學(xué)生們的好評(píng)，其中有4名教師在院級(jí)講課比賽中獲獎(jiǎng)。

在多年的教學(xué)改革實(shí)踐中，“自動(dòng)控制原理”課程的教學(xué)取得了一定的成績(jī)，由于改進(jìn)了教學(xué)方法，優(yōu)化了知識(shí)結(jié)構(gòu)，對(duì)學(xué)生嚴(yán)格要求，使學(xué)生增長(zhǎng)了知識(shí)，開(kāi)闊了眼界，培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用基本理論分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，因此在歷屆、各層次的教學(xué)過(guò)程中均受到學(xué)生的好評(píng)，取得了良好的教學(xué)效果。歷屆考研的學(xué)生在這門課程上都取得了很好的成績(jī)。

六、結(jié)束語(yǔ)

隨著控制理論研究的發(fā)展，“自動(dòng)控制理論”課程的內(nèi)容將不斷地發(fā)展和更新，因此，提高“自動(dòng)控制原理”教學(xué)水平的關(guān)鍵是不斷深化教學(xué)改革，今后以培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和工程實(shí)踐能力的人才為核心，將改革進(jìn)行到底，建設(shè)更多更好的課程以服務(wù)于學(xué)生。

參考文獻(xiàn)：

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對(duì)教學(xué)內(nèi)容改革，以突出控制理論的物理概念及工程背景，淡化數(shù)學(xué)證明為原則，在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，繼續(xù)整合、優(yōu)化課程內(nèi)容，進(jìn)一步明確課程體系結(jié)構(gòu)、組織方式，理順本課程和相關(guān)課程的知識(shí)聯(lián)系，注重突出工業(yè)控制特色，體現(xiàn)控制理論在工業(yè)控制中的應(yīng)用。通過(guò)講座的形式向?qū)W生介紹自動(dòng)控制發(fā)展的最新動(dòng)向、最新技術(shù)，彌補(bǔ)課堂教學(xué)時(shí)數(shù)的限制與教材的滯后。

一、以系統(tǒng)建模、系統(tǒng)分析和綜合設(shè)計(jì)為課程主線強(qiáng)調(diào)工程背景

自動(dòng)控制原理是一門理論性、實(shí)踐性和綜合性強(qiáng)的課程，內(nèi)容多，概念抽象，涉及面廣，學(xué)生普遍感到有一定的難度。如何在有限的課時(shí)內(nèi)讓學(xué)生熟練掌握控制理論的基礎(chǔ)原理，加強(qiáng)能力的培養(yǎng)，成為本課程改革的關(guān)鍵。我們團(tuán)隊(duì)的教學(xué)思路是：從課程的體系出發(fā)，以系統(tǒng)建模―系統(tǒng)分析―綜合設(shè)計(jì)作為課程主線，強(qiáng)調(diào)工業(yè)控制背景，突出實(shí)際應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

數(shù)學(xué)模型是描述系統(tǒng)內(nèi)部各物理量（或變量）之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式，建立一個(gè)合理的模型是系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)的前提。在講述這部分的內(nèi)容時(shí)，注意選取有一定工程背景的系統(tǒng)，講清楚模型參數(shù)的物理意義，使得學(xué)生正確理解實(shí)際模型與抽象數(shù)學(xué)模型的區(qū)別和聯(lián)系。從不同的角度對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行建模，有助于學(xué)生加深對(duì)這方面內(nèi)容的理解。例如對(duì)于自動(dòng)化類專業(yè)的學(xué)生可用電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)為例，通過(guò)建立它的微分方程、傳遞函數(shù)、結(jié)構(gòu)圖、信號(hào)流圖這些不同的數(shù)學(xué)模型，來(lái)建立各模型的聯(lián)系。

系統(tǒng)分析方法是控制系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，這部分的內(nèi)容主要包括時(shí)域法、根軌跡法、頻域響應(yīng)法，是控制理論教學(xué)的重點(diǎn)。在控制系統(tǒng)中，穩(wěn)定性、快速性和準(zhǔn)確性是對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求，也是衡量系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)，控制系統(tǒng)不同的分析問(wèn)題方法都是緊緊圍繞這三個(gè)方面展開(kāi)的。只要抓住這個(gè)特點(diǎn)，就抓住了系統(tǒng)分析的關(guān)鍵，有助于學(xué)生加深對(duì)不同方法的理解。系統(tǒng)設(shè)計(jì)是綜合利用理論知識(shí)使系統(tǒng)的性能指標(biāo)全面滿足要求的過(guò)程，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的分析、綜合能力及創(chuàng)新能力十分重要，也是教學(xué)的難點(diǎn)。我們的做法是：選取控制工程中的典型范例，突出工程背景，從實(shí)際控制系統(tǒng)中去了解系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征、工作原理和設(shè)計(jì)要求，拓寬學(xué)生的視野，激發(fā)他們的創(chuàng)新欲望。例如以工業(yè)控制中最常見(jiàn)的直流電機(jī)轉(zhuǎn)速控制為例，要求學(xué)生應(yīng)用系統(tǒng)辨識(shí)的方法求數(shù)學(xué)模型后，根據(jù)性能指標(biāo)設(shè)計(jì)控制器，達(dá)到控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。這些生動(dòng)的工程實(shí)例大大激發(fā)了學(xué)生的興趣，使學(xué)生感受到了控制理論的魅力，深刻理解了“學(xué)以致用”意義，在分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程中，使課程的學(xué)習(xí)達(dá)到知識(shí)和能力兩方面的目標(biāo)。

二、結(jié)合控制理論的發(fā)展更新教學(xué)內(nèi)容

近年來(lái)，控制理論得到了蓬勃發(fā)展，特別在非線性控制、分布參數(shù)控制、魯棒控制、自適應(yīng)控制、智能控制等方向上取得了重要進(jìn)展。這就要求教師對(duì)本學(xué)科發(fā)展有一個(gè)較好的把握，注意處理好經(jīng)典的基本理論和新技術(shù)的關(guān)系，從中選取一些比較符合課程要求的理論知識(shí)，在講課過(guò)程中及時(shí)介紹給學(xué)生，以保持課程內(nèi)容的先進(jìn)性。例如每章結(jié)束后都會(huì)留出一定的時(shí)間，介紹本學(xué)科的發(fā)展動(dòng)態(tài)，這種方法擴(kuò)大了學(xué)生的知識(shí)面，培養(yǎng)了他們探索科學(xué)技術(shù)的興趣，深受同學(xué)們的歡迎。

隨著電力、電子、控制技術(shù)、通訊及信息技術(shù)等的不斷發(fā)展，工業(yè)控制的自動(dòng)化程度大大地提高。新一代大功率半導(dǎo)體電力電子器件，在材料、理論、機(jī)理、制造工藝和應(yīng)用技術(shù)等方面的研究開(kāi)發(fā)，取得了突破性的進(jìn)展，過(guò)程控制設(shè)備進(jìn)一步向高可靠、節(jié)能型方向發(fā)展;可編程序控制器和單片機(jī)已逐漸發(fā)展成為工業(yè)控制中的一種普遍控制方式。自動(dòng)控制原理課程雖然是電專業(yè)的基礎(chǔ)專業(yè)課程，但是一般學(xué)時(shí)安排也不十分充裕。要想在有限的時(shí)間內(nèi)把這門理論性和工程應(yīng)用性都很強(qiáng)的課程教好，必須針對(duì)不同專業(yè)合理組織教學(xué)內(nèi)容。必須以課程教學(xué)大綱為依托，根據(jù)專業(yè)的特點(diǎn)和實(shí)際需要，重點(diǎn)講授基本概念、基本原理和基本方法。另外，通過(guò)講座的形式向?qū)W生介紹自動(dòng)控制發(fā)展的最新動(dòng)向、最新技術(shù)，彌補(bǔ)課堂教學(xué)時(shí)數(shù)的限制和教材的滯后，每屆學(xué)生安排1-2次主題為“先進(jìn)控制理論與應(yīng)用”的講座。

三、以培養(yǎng)高素質(zhì)實(shí)踐性人才為目標(biāo)構(gòu)建課程體系

自動(dòng)控制原理課程理論性、實(shí)踐性和綜合性都很強(qiáng)，涉及到多學(xué)科的交叉，以培養(yǎng)高素質(zhì)實(shí)踐性人才為目標(biāo)通過(guò)改革，建立新的自動(dòng)控制課程體系。在教學(xué)過(guò)程中，把自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)和傳感器技術(shù)有機(jī)地融為一體，使學(xué)生對(duì)控制系統(tǒng)的組成、分析、設(shè)計(jì)、綜合等各個(gè)環(huán)節(jié)及系統(tǒng)概念有全面的理解，并通過(guò)一系列的實(shí)踐環(huán)節(jié)，如綜合實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。自動(dòng)控制系統(tǒng)綜合解析圖如圖1所示。

圖1 自動(dòng)控制系統(tǒng)綜合解析圖

自動(dòng)控制原理課程確立以系統(tǒng)建模、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)綜合（校正）為自動(dòng)控制原理課程的主線，構(gòu)建由時(shí)域分析、復(fù)域分析、頻域分析為基礎(chǔ)，連續(xù)系統(tǒng)、離散系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)為對(duì)象的的知識(shí)體系。自動(dòng)控制原理知識(shí)體系如圖2所示。

圖2 自動(dòng)控制原理知識(shí)體系

篇（9）

“自動(dòng)控制原理”是電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程。它側(cè)重于理論角度，系統(tǒng)闡述了自動(dòng)控制科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域的基本概念和基本規(guī)律，介紹了自動(dòng)控制技術(shù)從建模分析到應(yīng)用設(shè)計(jì)的各種思想和方法，內(nèi)容十分豐富。通過(guò)自動(dòng)控制理論教學(xué)，學(xué)生全面系統(tǒng)地掌握自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域的基本概念、基本規(guī)律和基本分析與設(shè)計(jì)方法，以便將來(lái)勝任實(shí)際工作，具有從事相關(guān)工程和技術(shù)工作的基本素質(zhì)，同時(shí)具有一定的分析和解決有關(guān)自動(dòng)控制實(shí)際問(wèn)題的能力。

本課程是電子通信工程、機(jī)電一體化、包裝工程等工科和理科專業(yè)的必修基礎(chǔ)課程。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生將初步掌握自動(dòng)控制的基礎(chǔ)理論，并具有對(duì)簡(jiǎn)單連續(xù)系統(tǒng)進(jìn)行定性分析、定量估算和初步設(shè)計(jì)的能力，進(jìn)而為專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和參加控制工程實(shí)踐打下必要基礎(chǔ)（方曉柯，2008）[1]。

1.教學(xué)內(nèi)容研究

本課程的教學(xué)內(nèi)容重點(diǎn)應(yīng)放在以下方面：

（1）自動(dòng)控制的概念、基本控制方式及特點(diǎn)和對(duì)控制系統(tǒng)性能的基本要求。

（2）典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)、結(jié)構(gòu)圖化簡(jiǎn)或梅森公式及控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)的建立和表示方法、小偏差線性化方法和通過(guò)機(jī)理分析建立數(shù)學(xué)模型的方法。

（3）暫態(tài)性能指標(biāo)、勞思判據(jù)、穩(wěn)態(tài)誤差、終值定理、穩(wěn)定性的概念及利用這些概念對(duì)二階系統(tǒng)性能的分析、高階系統(tǒng)分析方法和主導(dǎo)極點(diǎn)的概念。

（4）根軌跡的概念和繪制法則，并能利用根軌跡對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行分析、偶極子的概念及添加零極點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。

（5）頻率特性的概念、開(kāi)環(huán)系統(tǒng)頻率特性Nyquist圖和Bode圖的畫法和奈氏判據(jù)。絕對(duì)穩(wěn)定系統(tǒng)、條件穩(wěn)定系統(tǒng)、最小相位系統(tǒng)、非最小相位系統(tǒng)、穩(wěn)定裕量、頻域性能指標(biāo)的概念和頻率特性與系統(tǒng)性能的關(guān)系。

（6）校正的基本概念、基本校正方式和反饋校正的作用、復(fù)合校正的概念和以串聯(lián)校正為主的頻率響應(yīng)綜合法、串聯(lián)校正為主的根軌跡綜合法和常用校正裝置及其作用。

為使學(xué)生更好地學(xué)習(xí)和掌握自動(dòng)控制原理這門課程，依據(jù)學(xué)校制定的教學(xué)大綱，結(jié)合自己在日常教學(xué)中的經(jīng)驗(yàn)和我校學(xué)生的基本情況，現(xiàn)將本課程的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)安排如下，見(jiàn)表1所示，學(xué)時(shí)共計(jì)72學(xué)時(shí)見(jiàn)下表。

表 “自動(dòng)控制原理”課程教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配

2.教學(xué)方法研究

“自動(dòng)控制原理”為我校物理與電子科學(xué)系應(yīng)用物理學(xué)和電氣工程及其自動(dòng)化這兩個(gè)本科專業(yè)的必修課程，目前校內(nèi)每年學(xué)習(xí)這門課程的學(xué)生人數(shù)在100人左右；在日常教學(xué)過(guò)程中，我們重視對(duì)學(xué)生的啟發(fā)與引導(dǎo)，鉆研教學(xué)教法，不斷改革與創(chuàng)新，采用多種行之有效的教學(xué)方法和手段，并取得良好的教學(xué)效果。

2.1啟發(fā)―引導(dǎo)式課堂教學(xué)

課堂教學(xué)的目的是啟發(fā)學(xué)生積極主動(dòng)地建構(gòu)知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生分析、解決問(wèn)題（閻金鐸，2009）[3]。例如，在講解典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)和結(jié)構(gòu)圖化簡(jiǎn)時(shí)，可以先啟發(fā)學(xué)生根據(jù)自己的思路化簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)圖，求出傳遞函數(shù)，然后引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)書本上的規(guī)則進(jìn)行結(jié)構(gòu)圖化簡(jiǎn)。在啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)知識(shí)的過(guò)程中，教師必須對(duì)所教知識(shí)本身及其來(lái)龍去脈、認(rèn)識(shí)方法有清楚的認(rèn)識(shí)；必須研究學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，進(jìn)而使知識(shí)的傳授過(guò)程符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。這一教學(xué)模式分為以下幾步：

首先，要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的動(dòng)機(jī)。

其次，要引導(dǎo)學(xué)生獲得豐富的感性認(rèn)識(shí)，這是學(xué)生進(jìn)行下一步思維加工必不可少的基礎(chǔ)。

第三，要引導(dǎo)學(xué)生的思維加工過(guò)程，進(jìn)行分析、推理，然后表述認(rèn)識(shí)的結(jié)果，建立概念，總結(jié)規(guī)律。

第四，要讓學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用新知識(shí)解決問(wèn)題。

最后，要讓學(xué)生鞏固新知識(shí)，將新知識(shí)與已有知識(shí)建立聯(lián)系，納入自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)體系。

通過(guò)運(yùn)用這一教學(xué)模式，一方面教師要積極研究教學(xué)內(nèi)容，找出教學(xué)內(nèi)容的內(nèi)在邏輯，另一方面要分析、掌握學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律與心理活動(dòng)，進(jìn)而將二者有機(jī)結(jié)合。

2.2自學(xué)-討論式課堂教學(xué)

課堂教學(xué)的目的除了使學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)外，更重要的是使學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。教師指導(dǎo)學(xué)生以知識(shí)為載體，搜集資料、閱讀理解、表達(dá)交流，從而深化對(duì)知識(shí)的理解（李振龍等，2009）[2]。例如，在講解根軌跡的概念和繪制法則時(shí)，可以讓學(xué)生先自學(xué)根軌跡的繪制法則，并給出例題讓學(xué)生自行繪制根軌跡，然后進(jìn)行課堂討論，根軌跡繪制究竟應(yīng)該怎么畫，要遵循怎樣的繪制原則，并且這些繪制原則之間的順序與關(guān)系是怎樣的，討論出結(jié)果之后，教師再根據(jù)這些原則畫出之前讓學(xué)生自行繪制的例題，讓學(xué)生與自己繪制的根軌跡作對(duì)比，然后發(fā)現(xiàn)自己哪里畫得不對(duì)，為什么不對(duì)，是漏掉或者弄錯(cuò)了哪條繪制原則。

使用自學(xué)―討論式課堂教學(xué)，主題的選取非常重要，在教學(xué)前教師就要進(jìn)行深入研究，選取適合學(xué)生自學(xué)的主題。自學(xué)之后每個(gè)學(xué)生獨(dú)立完成一個(gè)任務(wù)，之后就完成的任務(wù)進(jìn)行成果交流與討論，最后師生共同梳理自學(xué)的內(nèi)容，達(dá)成完整、準(zhǔn)確的共識(shí)，最后形成結(jié)論。

2.3探究式課堂教學(xué)

探究式課堂教學(xué)的目的是強(qiáng)調(diào)學(xué)生真實(shí)的研究經(jīng)歷，讓學(xué)生參與探究活動(dòng)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出猜想、交流論證，得出結(jié)論。例如，在講解校正的基本概念、基本校正方式時(shí)，可以讓學(xué)生先分析為什么需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行校正，并且探究可以采用何種方式進(jìn)行校正，提出猜想或假設(shè)，然后設(shè)計(jì)校正方案，分析論證方案的正確性與可行性，最后得出結(jié)論。在實(shí)際的課堂實(shí)踐中，大部分的學(xué)生雖然沒(méi)有探究出合理的校正方法，但是通過(guò)這種教學(xué)方式不僅發(fā)散了學(xué)生的思維，而且使學(xué)生對(duì)正確的校正方式印象深刻。

3.教學(xué)設(shè)計(jì)研究

本課程的教學(xué)設(shè)計(jì)主要包括以下幾個(gè)方面：

3.1制定教學(xué)目標(biāo)。

3.2分析教學(xué)內(nèi)容。

3.3分析學(xué)生和教學(xué)環(huán)境。對(duì)學(xué)生的分析包括以下方面：學(xué)生原有知識(shí)、技能，學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的了解，學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容和多媒體的態(tài)度，學(xué)生的興趣，學(xué)生對(duì)教師的態(tài)度，學(xué)生以前的學(xué)習(xí)成就和能力層次，學(xué)生的一般學(xué)習(xí)方式，學(xué)生的總體特征，等等。學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程是通過(guò)運(yùn)用已有知識(shí)解釋所學(xué)內(nèi)容進(jìn)而建構(gòu)新知識(shí)的過(guò)程。基于他們本身的經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式會(huì)有一定看法，他們可能對(duì)教學(xué)內(nèi)容不感興趣或者不喜歡教學(xué)所使用的教學(xué)方式。只有提前了解他們對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的態(tài)度及對(duì)教學(xué)方式的期望，才能據(jù)此設(shè)計(jì)相應(yīng)的教學(xué)方式和教學(xué)手段，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望。譬如，講解對(duì)控制系統(tǒng)性能的基本要求時(shí)，引用現(xiàn)實(shí)中電阻爐溫控制系統(tǒng)、飛機(jī)自動(dòng)駕駛儀系統(tǒng)等作為實(shí)例，講清楚為什么控制系統(tǒng)的性能需要滿足穩(wěn)、快、準(zhǔn)的要求，達(dá)到良好的效果。

3.4選擇具體教學(xué)模式、方法和策略。

3.5利用教學(xué)資源。利用學(xué)校的多媒體資源，結(jié)合板書，進(jìn)行教學(xué)。并幫助學(xué)生安裝MATLAB仿真軟件進(jìn)行部分習(xí)題的仿真。

3.6制定測(cè)評(píng)方法。對(duì)每一章的作業(yè)進(jìn)行認(rèn)真的批改，每次批改完之后總結(jié)學(xué)生易錯(cuò)的題目是哪些，為什么學(xué)生在這些題目上出錯(cuò)，學(xué)生是哪一部分的內(nèi)容沒(méi)有掌握，以便復(fù)習(xí)的時(shí)候?qū)@部分內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)講解。

3.7教學(xué)反思和修改。在教學(xué)過(guò)程中不斷進(jìn)行反思，并根據(jù)學(xué)生的反饋信息不斷修改自己的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，以期實(shí)現(xiàn)教學(xué)系統(tǒng)的整體優(yōu)化。

4.結(jié)語(yǔ)

“自動(dòng)控制原理”是控制理論與控制工程專業(yè)的主干和必修課程，在我國(guó)的生產(chǎn)制造業(yè)中應(yīng)用比較廣泛，尤其在工業(yè)控制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用與推廣。本文在研究課程教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)分配的基礎(chǔ)上，從課堂教學(xué)方法、課堂教學(xué)設(shè)計(jì)方面對(duì)本課程的教學(xué)理論與實(shí)踐進(jìn)行了研究，實(shí)踐結(jié)果表明，本課程的教學(xué)內(nèi)容安排是合理的，教學(xué)方法和教學(xué)設(shè)計(jì)也取得了良好效果。“自動(dòng)控制原理”是一門理論性與實(shí)踐性都很強(qiáng)的課，要想上好這門課，必須對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行更深入的研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]方曉柯，王建輝，鄭艷，等.《自動(dòng)控制原理》教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[J].教育實(shí)踐研究，2008，（11）：101-102.

篇（10）

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）16-0112-02

“自動(dòng)控制原理”是自動(dòng)化專業(yè)和電氣工程專業(yè)本科生重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是后續(xù)專業(yè)課“現(xiàn)代控制理論”、“計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)”等課程的基礎(chǔ)課，是很多高校控制科學(xué)與工程專業(yè)研究生入學(xué)考試的必考科目，也是“線性系統(tǒng)理論”、“自適應(yīng)控制”、“非線性系統(tǒng)理論”等研究生課程的基礎(chǔ)。自動(dòng)控制原理的基本思想是整個(gè)控制科學(xué)理論體系的基石，同時(shí)也貫穿在自動(dòng)化工程師的整個(gè)職業(yè)生涯中，學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的掌握程度對(duì)個(gè)人的職業(yè)發(fā)展規(guī)劃產(chǎn)生重要的影響，也直接關(guān)系到學(xué)生進(jìn)入社會(huì)后所做出的貢獻(xiàn)程度[1，2]。

對(duì)于“自動(dòng)控制原理”課程教學(xué)的重要性，相關(guān)高校給予了高度的重視，通過(guò)有針對(duì)性地自編教材或精選教育部指定教材，由有十年以上教齡的具有豐富教學(xué)一線經(jīng)驗(yàn)的教師擔(dān)任課程的主講教師，制作生動(dòng)的多媒體課件，創(chuàng)建國(guó)家級(jí)、省市級(jí)或校級(jí)精品課程等方式，進(jìn)行了大量的教學(xué)改革探索與實(shí)踐，取得了豐富的教學(xué)研究成果[3-7]。

本文將結(jié)合北京信息科技大學(xué)的實(shí)際情況，分別闡述“自動(dòng)控制原理”課程教學(xué)的特點(diǎn)、改革的必要性以及改革的措施。

一、課程教學(xué)的特點(diǎn)

1.“自動(dòng)控制原理”課程的特點(diǎn)。“自動(dòng)控制原理”是一門理論性很強(qiáng)的課程，基礎(chǔ)數(shù)學(xué)中的微積分、復(fù)變函數(shù)與積分變換等知識(shí)貫穿其中。另外，進(jìn)行控制系統(tǒng)建模時(shí)根據(jù)被控對(duì)象的不同，需要電學(xué)、力學(xué)等物理知識(shí)和電路理論、電機(jī)理論等專業(yè)知識(shí)。在整個(gè)課程體系中，需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)推導(dǎo)與計(jì)算，這些都要求學(xué)生具有較高的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。

“自動(dòng)控制原理”是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，廣泛地應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程、軍事國(guó)防、航空航天等各個(gè)領(lǐng)域，具有實(shí)際的工程背景。另外，在國(guó)家宏觀經(jīng)濟(jì)調(diào)控、人口計(jì)劃生育等社會(huì)科學(xué)中也體現(xiàn)了本課程的基本思想。所以，如果學(xué)生在學(xué)習(xí)中沒(méi)有對(duì)課程知識(shí)的應(yīng)用有感性的認(rèn)識(shí)，則會(huì)造成理論與實(shí)際的脫節(jié)。

“自動(dòng)控制原理”也是一門綜合性的課程，既要求學(xué)生有較好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)能進(jìn)行數(shù)學(xué)分析和計(jì)算，又要求學(xué)生具有一定的自主設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的能力。同時(shí)，課程大量使用圖形與計(jì)算相結(jié)合的方法，也要求學(xué)生具有一定的繪圖能力。

2.學(xué)生的實(shí)際情況。目前，北京信息科技大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)在北京以及全國(guó)大部分省份是本科一批招生，只在個(gè)別省份是本科二批招生，所以可以保證生源質(zhì)量。但由于北京市的一本錄取率較其他省份高很多，所以北京的生源質(zhì)量不如其他省份高。又由于生源地為北京的學(xué)生普遍沒(méi)有找工作的壓力以及讀研究生深造的想法，所以大學(xué)期間學(xué)習(xí)的積極性不高，對(duì)未來(lái)沒(méi)有危機(jī)感，在一定程度上影響了整個(gè)專業(yè)的學(xué)習(xí)氛圍。

二、教學(xué)改革的必要性

鑒于以上特點(diǎn)與問(wèn)題，如果采用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行教學(xué)，不可避免會(huì)造成學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)效果不好，只靠期末考試前突擊復(fù)習(xí)的后果。因此，為了使學(xué)生較好的掌握“自動(dòng)控制原理”的知識(shí)，為以后的職業(yè)生涯打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也為更好地解決教學(xué)環(huán)節(jié)的相關(guān)問(wèn)題，必須進(jìn)行教學(xué)改革與實(shí)踐。

三、教學(xué)改革的措施

圍繞“自動(dòng)控制原理”課程的教學(xué)，北京信息科技大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院進(jìn)行了一些教學(xué)改革嘗試。

1.嚴(yán)肅課堂教學(xué)紀(jì)律。針對(duì)部分學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高、課堂出勤率低的問(wèn)題，采取了嚴(yán)格的課堂考勤制度，把關(guān)請(qǐng)假情況，并執(zhí)行缺勤時(shí)間超過(guò)總課時(shí)的三分之一即沒(méi)有考試資格的規(guī)定，嚴(yán)厲打擊各種曠課、遲到、早退的現(xiàn)象。對(duì)上課時(shí)學(xué)生不專心聽(tīng)講玩手機(jī)的學(xué)生進(jìn)行及時(shí)提醒，必要時(shí)暫時(shí)沒(méi)收手機(jī)。

2.課后補(bǔ)充擴(kuò)展。對(duì)于基礎(chǔ)好、學(xué)有余力、渴望繼續(xù)深造的同學(xué)，在課后安排額外時(shí)間補(bǔ)充Matlab/Simulink控制系統(tǒng)仿真方面的知識(shí)，讓這部分同學(xué)在掌握理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)編程仿真的方式進(jìn)一步學(xué)會(huì)控制系統(tǒng)的分析與控制器設(shè)計(jì)。利用微信等新型通訊方式進(jìn)行靈活的答疑以及常見(jiàn)問(wèn)題的講解，使得學(xué)生有問(wèn)題可以及時(shí)詢問(wèn)，進(jìn)而得到解答。

3.學(xué)期中小測(cè)驗(yàn)。由于“自動(dòng)控制原理”課程學(xué)時(shí)很多，包括實(shí)驗(yàn)共90個(gè)學(xué)時(shí)，課程涉及到的知識(shí)點(diǎn)多，彼此有一定關(guān)聯(lián)卻又能自成體系。為督促學(xué)生能及時(shí)地進(jìn)行階段性的復(fù)習(xí)，不至于將所有復(fù)習(xí)工作都堆在期末考試前，在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中安排兩次小測(cè)驗(yàn)。采用開(kāi)卷考試的形式，在課后進(jìn)行習(xí)題的簡(jiǎn)單講解，并且給學(xué)生分發(fā)詳細(xì)的習(xí)題解答，督促學(xué)生能在階段性的學(xué)習(xí)之后及時(shí)地復(fù)習(xí)，并使得學(xué)生在作業(yè)題的基礎(chǔ)上有更多的題型可以用作期末考試復(fù)習(xí)材料。

4.綜合設(shè)計(jì)題小組答辯。在批改學(xué)生作業(yè)時(shí)發(fā)現(xiàn)抄襲作業(yè)的現(xiàn)象較嚴(yán)重，為督促學(xué)生獨(dú)立完成作業(yè)，在學(xué)期中段安排綜合設(shè)計(jì)題小組答辯的環(huán)節(jié)。提前兩周布置綜合設(shè)計(jì)題題目，要求用理論分析和Matlab/Simulink編程的方式進(jìn)行控制系統(tǒng)分析以及控制器設(shè)計(jì)。2～3名學(xué)生一組，每個(gè)小組選一名學(xué)生進(jìn)行3～5分鐘的講解，之后所有小組成員回答問(wèn)題，對(duì)小組全體以及每個(gè)成員進(jìn)行打分。最終從全部小組中選出3～4個(gè)優(yōu)秀的小組在課堂上進(jìn)行講解，教師和全體學(xué)生提問(wèn)，并且教師就過(guò)程中學(xué)生遇到的問(wèn)題和不足進(jìn)行講解，通過(guò)對(duì)優(yōu)秀小組學(xué)生適當(dāng)加分的方式對(duì)其進(jìn)行激勵(lì)。

四、教學(xué)改革的效果

比較近幾年自動(dòng)化專業(yè)5個(gè)班近150名學(xué)生的期末考試成績(jī)，在考題難度基本不變的前提下，平均分有穩(wěn)步的提高，尤其是在90～100分?jǐn)?shù)段區(qū)間內(nèi)，學(xué)生人數(shù)從無(wú)到有，并且有逐漸增加的趨勢(shì)，而50～59分?jǐn)?shù)段內(nèi)的學(xué)生人數(shù)逐年減少。顯然，通過(guò)新式的教學(xué)改革嘗試，對(duì)專業(yè)興趣濃厚、學(xué)有余力的學(xué)生能更加扎實(shí)地掌握課程所學(xué)內(nèi)容，并且能進(jìn)行靈活運(yùn)用。與此同時(shí)調(diào)動(dòng)了興趣不足的學(xué)生的積極性，并幫助學(xué)習(xí)吃力的學(xué)生達(dá)到課程要求。在后續(xù)的教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)以及畢業(yè)設(shè)計(jì)中，也能明顯地感覺(jué)到學(xué)生在“自動(dòng)控制原理”課程上打下的基礎(chǔ)并發(fā)揮著積極作用。

五、結(jié)語(yǔ)

“自動(dòng)控制原理”課程是自動(dòng)化相關(guān)專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，課程知識(shí)點(diǎn)多，理論與實(shí)際相結(jié)合，學(xué)生學(xué)起來(lái)有一定的難度，所以針對(duì)北京信息科技大學(xué)的實(shí)際情況開(kāi)展了一系列教學(xué)改革措施。在課程開(kāi)始階段給學(xué)生打好預(yù)防針，在課程中間階段及時(shí)地督促學(xué)生，使學(xué)生有一種緊迫的危機(jī)感。這樣在課程臨近結(jié)束的時(shí)候?qū)W生才能較好地掌握基本知識(shí)，順利地通過(guò)期末考試。只有緊追時(shí)代的腳步，通過(guò)教學(xué)改革與創(chuàng)新因材施教，牢牢把握學(xué)生觀念思想的變化，才能進(jìn)一步提高“自動(dòng)控制原理”的教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]Katsuhiko Ogata. Modern Control Engineering（Fourth Edition）[M].北京：電子工業(yè)出版社，2007.

[2]劉小河.自動(dòng)控制原理[M].北京：高等教育出版社，2014.

[3]徐穎秦，潘豐.自動(dòng)控制原理立體化教學(xué)新體系的探索與實(shí)踐[J].電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)，2012，24（2）：152-155.

[4]周武能，石紅瑞.自動(dòng)控制原理教學(xué)改革與實(shí)踐[J].教學(xué)研究，2010，33（1）：63-66.

篇（11）

本課件應(yīng)實(shí)現(xiàn)如下兩個(gè)目標(biāo)：一是課件應(yīng)具備多媒體特征，集聲音、文字、圖像、動(dòng)畫于一體，使課件內(nèi)容與形式豐富多彩。二是課件具有良好的交互性，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。由此以“習(xí)題”為例的課件設(shè)計(jì)的方法。

一、“習(xí)題”部分設(shè)計(jì)思路

“習(xí)題”部分的設(shè)計(jì)是本課件的一大特點(diǎn)，它充分發(fā)揮了Authorware的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了課件的強(qiáng)大的交互功能，從而調(diào)動(dòng)了同學(xué)們的學(xué)習(xí)積極性。這正是選擇Authorware設(shè)計(jì)課件的重要原因之一。各章的習(xí)題較全面地反映了“自動(dòng)控制原理”課程的重點(diǎn)內(nèi)容，同時(shí)界面友好，作題過(guò)程中穿插各種卡通人物對(duì)同學(xué)們的作題情況進(jìn)行批評(píng)和鼓勵(lì)，激發(fā)了同學(xué)們的學(xué)習(xí)熱情。習(xí)題部分包括四種題型：判斷題、選擇題、匹配題、填空題（或計(jì)算題）。這四種題型都使用Authorware的交互圖標(biāo)來(lái)實(shí)現(xiàn)。下面簡(jiǎn)要介紹一下交互圖標(biāo)。人們一般將多媒體理解為圖片、文本、聲音、動(dòng)畫、視頻圖像等多種媒體的綜合表現(xiàn)，但卻忽視了貫穿多媒體始終、最具活力的因素：交互性。交互的傳統(tǒng)定義是相互作用。Authorware中所說(shuō)的交互可以解釋為：用戶通過(guò)各種接口機(jī)制控制多媒體作品中對(duì)象播放的速度、順序，即實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與用戶的對(duì)話，其中一方對(duì)另一方作出的響應(yīng)給以反應(yīng)，直到雙方完全理解和溝通為止。實(shí)現(xiàn)交互的機(jī)制很多，如按下按鈕、單擊區(qū)域、輸入文本、選擇下拉菜單中的選項(xiàng)等等。Authorware是交互功能最強(qiáng)大的多媒體開(kāi)發(fā)工具，它提供的11種交互類型幾乎可以跟蹤用戶可能的所有操作。這11種交互類型包括：文本輸入響應(yīng)、熱區(qū)響應(yīng)、熱對(duì)象響應(yīng)、目標(biāo)區(qū)響應(yīng)、按鈕響應(yīng)、下拉式菜單響應(yīng)、條件響應(yīng)、按鍵響應(yīng)、重試限制響應(yīng)、時(shí)間限制響應(yīng)和事件響應(yīng)。因此只要熟練掌握這11種交互類型的使用方法和技巧，就能隨心所欲地設(shè)計(jì)出各種類型的習(xí)題。本課件習(xí)題部分的四種題型都是用上述的交互類型實(shí)現(xiàn)的，其中判斷題是由自定義（或動(dòng)感）按鈕實(shí)現(xiàn)的；選擇題是由自定義按鈕和重試限制響應(yīng)兩種類型來(lái)實(shí)現(xiàn)的；匹配題是由自定義按鈕和目標(biāo)區(qū)響應(yīng)兩種類型來(lái)實(shí)現(xiàn)的；填空題是由文本輸入響應(yīng)和重試限制響應(yīng)共同實(shí)現(xiàn)的。

二、多媒體課件設(shè)計(jì)的方法說(shuō)明

將文件打包成該類型的文件后，需要一個(gè)RunA5w程序來(lái)播放打包后的文件。使用該選項(xiàng)，要將RunASW程序同時(shí)提供給用戶。Forwindows3.1類型：使用該選項(xiàng)，Authorware將RunA5w軟件內(nèi)置在打包文件中，使得打包后的文件可以獨(dú)立的在使用WindowS3.1操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。Forwin

-dows95，98andNT類型：使用該選項(xiàng)，Authorware將RunA5w軟件內(nèi)置在打包文件中，使得打包后的文件可以獨(dú)立的在使用WindowS95或者WindowSNT操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。[Re

-solveBrokenLinksatRuntime]修補(bǔ)被斷開(kāi)的鏈接：被斷開(kāi)的鏈接是指那些設(shè)計(jì)圖標(biāo)的ID編號(hào)發(fā)生改變，但是變化并沒(méi)有反映在鏈接上。比較典型的例子是，有些設(shè)計(jì)圖標(biāo)被剪貼到其他地方，但是鏈接的類型和名稱并沒(méi)有發(fā)生變化。如果選擇了該選項(xiàng)，Aothorware會(huì)自動(dòng)重新鏈接被斷開(kāi)的鏈接，使得所有的內(nèi)容都被正確的顯示在屏幕上。如果將該選項(xiàng)關(guān)閉，Authorware將不檢查被斷開(kāi)的鏈接，如果存在著這種被斷開(kāi)的鏈接，Au

-thorware將不會(huì)正確的顯示文件內(nèi)容。所以除非確切知道所有的鏈接都沒(méi)有發(fā)生變化，否則不要關(guān)閉該選項(xiàng)。[UseDefault

-NamesWhenPaekaging]當(dāng)打包時(shí)使用默認(rèn)的文件名：如果打包文件時(shí)，要使打包的文件名使用當(dāng)前交互式應(yīng)用程序的文件名，則可選擇該復(fù)選框。Authorware在文件名后加上擴(kuò)展名“ASR”，對(duì)于庫(kù)文件，擴(kuò)展名為“ASE”。如果不選擇該復(fù)選框，Authorware顯示一個(gè)對(duì)話框用以指定打包文件名，或者打包庫(kù)文件名。

三、總結(jié)

計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的應(yīng)用，將有力地促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和體系的改革，大大地推動(dòng)教學(xué)方法的更新，并將在很大程度上改變現(xiàn)有的教學(xué)模式、教學(xué)思想、教學(xué)方法和教學(xué)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)的多元化、主體化和社會(huì)化。

參 考 文 獻(xiàn)