王 佐， 李世华， 郝 立， 包金明

(东南大学 自动化学院，江苏 南京210096)

0 引言

随着计算机技术、人工智能技术与控制理论的相互渗透融合，自动化控制理论得到了长足的发展[1～2]。针对工业系统，常规的控制方案所取得的控制效果已经越来越无法满足日益提升的要求。研究如何综合利用先进的建模、分析方法结合先进控制算法设计，进而提出综合解决方案已经成为自动化专业学生需要具备的核心竞争力[3～4]。然而，目前的自动化专业学生培养中存在着工程应用实践与理论教学脱节、课程设计以及综合实践流于形式、学生工程分析和实践能力较为欠缺等问题[5]。

“控制系统建模与分析综合设计”课程作为系统辨识、信号处理、控制类原理理论教学的延续和补充，是培养自动化专业学生的重要实践课程，综合培养学生分析建模、系统辨识、控制设计以及编程实现能力，在学生培养中具有承前启后的重要作用[3～5]。传统控制系统综合设计实践教学中的被控对象一般分为两类。一类是工业机器人、交流电机、机械系统等机电系统平台[6]。尽管可实现学生多种能力的培养，但一方面这些设备平台通常造价昂贵、占地空间较大，不利于大规模推广和扩展。 另一方面，这些平台可能存在结构较为复杂、操作具有一定危险性缺点，不利于学生掌握和使用[7]。另一类是如小车倒立摆、直流电机、放大器电路等简单被控对象，主要存在功能单一、考察知识点较少等不足。……