《控制工程基础》课程教学方法的改革
2015-01-21林卿
机电产品开发与创新 2015年4期
林 卿
(宿迁学院 机电系,江苏 宿迁 223800)
0 引言
控制工程基础是机械电子工程专业本科生阶段重要的基础课,专业课。由于课程内容较为抽象,且需要一定的数学基础,使得学生对于知识点的理解,记忆较为困难。为了解决这一难题,提出了几点思路。一是利用表格总结归纳,帮助学生记忆;二是利用Matlab,使教学内容更直观;三是充实实验教学内容,把抽象的知识内容直观展示出来,让学生通过动手实践去更好地理解知识点。
1 利用表格总结归纳,帮助学生记忆
教材中[1]对于不同类型反馈控制系统的稳态误差系数分别为:
对于0 型反馈控制系统,可以计算出三种稳态误差系数Kp、Kv和Ka分别为:对于Ⅰ型反馈控制系统,可以计算出上述三种稳态误差系数Kp、Kv和Ka分别为对于Ⅱ型反馈控制系统,可以计算出上述三种稳态误差系数Kp、Kv和Ka分别为:(s)H(s)=∞,单独记忆难度较大,容易混淆,现在整理成表格。

表1 不同系统型别的稳态误差系数Tab.1 The steady-state error coefficients of different systems
从表格中可以看出,在表的对角线上,稳态误差系数为K0,K1,K2;在对角线以上部分,稳态误差系数为0;在对角线以下部分,稳态误差系数为无穷大。经过整理,使得稳态误差系数在不同系统型别情况下便于记忆。
2 利用Matlab,使教学内容更直观
在控制系统PID 校正内容的讲授中,利用Matlab 仿真,使知识点更容易理解。以小车-弹簧-阻尼系统为例。其传递函数,参数M=1,b=10,k=20,F(s)=1。试设计不同的P、PD、PI、PID 校正装置,使输出响应曲线满足: 较短的上升时间和调节时间;较小的超调量;稳态误差为零。设求得的校正装置为: P校正: Kp=300;……
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