彭宝营　陈秀梅　黄民　刘忠和

摘 要 机械控制工程内容理论性强，内容分散，理解较难。选取直线运动工作台作为案例，采用开放式数控系统与MATLAB结合的方法，在机械控制工程所涉及的传递函数辨识、稳定性分析、时域响应、频域响应及PID校正等方面进行教学设计。使用一个典型案例贯穿机械控制工程教学始终，增强学生对各部分内容之间的联系、理解，增强学习效果。

关键词 机械控制工程；案例教学；直线运动工作台；开放式数控系统；MATLAB

中图分类号：G642.0 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2016）06-0011-03

1 前言

随着现代科学技术的发展，控制理论在机械装备研发中的作用日益显著，已成为提高设备性能的关键技术。因此，机械控制工程在机械工程及自动化专业教学中十分重要。机械控制工程是将控制理论和机械专业的知识与应用特点相结合，涉及复变函数、高等数学、机械原理、电工电子等学科，具有理论性强、知识点多、内容抽象等特点，学生普遍觉得内容分散、难以理解。为了便于学生理解，采用一个案例贯穿教学始终，是一种较好的教学方法。

机械控制工程课程的教学内容有一条主线：建模—性能分析—性能校正。围绕这条主线把教学内容分为系统建模、稳定性分析、时域分析、频域分析及PID校正。在这条主线下，在讲授基本理论的同时，选取数控机床直线运动工作台位置控制系统作为典型案例，由于MATLAB在控制工程仿真方面具有巨大优势[1-2]，将MATLAB与开放式数控系统相结合，设计相应的教学环节，把前后的知识点和教学方法加以衔接联系，综合应用于机械控制工程教学之中，提高学生对控制工程相关理论的整体理解和运用控制理论解决实际工程问题的能力。……