何德峰, 俞　立, 徐建明

(浙江工业大学 信息工程学院, 浙江 杭州　310023)



基于MATLAB的现代控制理论实验教学实践

何德峰, 俞立, 徐建明

(浙江工业大学 信息工程学院, 浙江 杭州310023)

针对现代控制理论的课程特点,进行了基于MATLAB语言的现代控制理论仿真实验教学研究。根据课程教学内容,给出了现代控制理论课程中6个教学仿真实验的实验目的、实验原理和实验步骤,并以“利用MATLAB求解极点配置问题”实验为例说明实验过程。教学实践表明,仿真实验有助于学生理解课程的理论知识、提高学习效率和学习积极性。

控制理论实验； 仿真实验； 实验教学； MATLAB

现代控制理论是大学自动化类专业的专业基础课,在自动化类专业本科教学中占有十分重要的地位。但现代控制理论的教学内容包含大量的矩阵运算和复杂的公式证明[1-2],内容抽象且理论性很强,学生不易理解。对此,有必要通过引入实验课的教学,帮助学生理解和掌握现代控制理论知识。基于MATLAB开发现代控制理论仿真实验,不但可以解决硬件实验设备不足的困难[3-5],而且可以供学生在课后进行自主性和探索性学习。

MATLAB是一款高性能数值运算软件,也是适合多学科、功能强大的系统仿真软件[6]。由于现代控制理论的主要数学工具是线性代数和常微分方程理论,而MATLAB以矩阵为基本运算单元,同时又可以调用预先定义的函数求解不同类型的控制问题,具有良好的交互分析功能。因此,MATLAB语言为现代控制理论课程的实验教学提供了一种很好的教学工具[7-9]。……