“自动控制原理”课程的频域部分教学探讨
2012-06-21丁世宏杨年法赵德安
电气电子教学学报 2012年3期
丁世宏,杨年法,赵德安,马 莉
(江苏大学电气信息工程学院,江苏 镇江 212013)
“自动控制原理”课程数学性强,理论概念抽象,具有一定的深度和学习难度[1,2]。尽管关于“自动控制原理”课程教学方面已经有很多相关的文献论及,但大部分论文都是针对整个课程的教学探讨[3,4],很少有专门针对某一章节而讨论其具体存在的教学问题,以及相对应的解决策略。
在“自动控制原理”的教学中,频域分析部分占有很大的比重,知识多,难度高。笔者针对“自动控制原理”频域分析教学部分,总结出了目前关于这一部分教学中较为常见的几个问题,并探讨了一些相对应的解决策略。
1 频域部分教学现状
控制系统的频域部分主要包括如下内容:①频率特性的概念;②典型环节的频率特性及频率特性曲线的绘制(伯德图和奈奎斯特曲线);③基于伯德图和奈奎斯特曲线的稳定性判据;④利用频域特性曲线分析系统的性能。
根据笔者调研,很多学生反映有些知识点在数学形式上比较复杂抽象,很难掌握。“自动控制原理”频域部分可能引起学生理解困难的知识点,可以概括为以下四个方面。
1)对数频率特性坐标系
传统坐标系标度都是以十进制为单位,而这一部分所考虑的对数频率特性坐标系标度以对数刻度来表示。十进制单位中的距离1,在对数频率特性坐标系中以十倍频程来表示。该知识点看似简单,但是由于颠覆了传统观念中对距离的认识,因此在实际计算过程中很容易出错。……
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