自动控制论文15篇(浅谈自动控制理论实验教学研究).pdfVIP

自动控制论文15篇

浅谈自动控制理论实验教学研究

自动控制论文

摘要：自动控制技术的研究有利于将人类从复杂、危险、繁

琐的劳动环境中解放出来并大大提高控制效率。自动控制是

工程科学的一个分支。它涉及利用反馈原理的对动态系统的

自动影响，以使得输出值接近我们想要的值。从方法的角度

看，它以数学的系统理论为基础。我们今天称作自动控制的

是二十世纪中叶产生的控制论的一个分支。基础的结论是由

诺伯特·维纳，鲁道夫·卡尔曼提出的。关键词自动控制

论文自动控制自动化

自动控制论文:浅谈自动控制理论实验教学研究

论文关键词：自动控制理论；实验教学；创新能力

论文摘要：对当前自动控制理论实验教学方法与实验仪器

进行分析，提出教学方法和教学仪器的改革措施。通过开

设新的实验内容和研制新的教学仪器，使学生更好地完成

自动控制理论实验的学习任务，提高学生的综合能力和创

新能力。

“自动控制理论”课程是研究自动控制系统的共同规律，

为自动控制系统的分析和综合提供基本理论和基本方法的

一门专业基础课[1]。该课程是一门重要的测控类专业的基

础课，具有较强的理论性，与前续课程联系紧密，知识面

广，学生不易理解掌握[2-3]。学好这门课程不仅可以为后

续专业课的掌握打下良好的理论基础，而且能在今后从事

专业工作时，直接运用它去分析和解决实际技术问题。对

于工程实践具有重要的指导作用，受到人们的广泛重视。

在本课程的教学中，实验教学对理论知识的理解、掌握、

巩固具有重要的作用。

1当前实验教学的不足

长期以来，传统的实验教学被一种固定的模式所束缚，教

学内容陈旧，教学方法呆板，在一定程度上限制了学生的

主动性和积极性，难以激发他们独立分析问题、解决问题

的兴趣和激情，没有体验过从失败中自己寻找成功之路的

经历，抑制了学生个性的发展，这样不利于对学生创新能

力的培养[4]。

1.1实验内容固定

传统的实验主要是按章节进行验证性实验，实验仪器功能

固定，实验只能按照实验指导书设计好的步骤进行,学生

被束缚在验证性实验中，对出现的相关问题缺少系统、多

角度的分析，不利于学生创新能力的培养。

1.2实验时间限制

一般的实验都要求在实验室2个学时内完成，学生很难全

面深入地把握实验主要内容和方法，对实验的目的、实验

原理无法理性地理解，更别提实验中出现故障的排解分

析，限制了学生的设计和创新，不利于锻炼学生的综合能

力。

1.3实验仪器制约

实验仪器过于固化，仪器设置上未给学生留下设计性和探

究问题的空间。仪器组成以理论验证为主，缺少实际控制

系统各环节，特别是反馈部分的传感部分，更不具备跟随

学科发展而开拓新实验的延伸性。

1.4实验方法落后

实验技术水平和内容更多地满足于基础性实践环节，缺乏

系统的综合性、设计性和研究性实验环节，以及缺少在利

用多种现代实验手段、方法和工具对实验过程中的结果和

现象进行深入分析研究方面对学生的引导。实验过程主要

完成连线操作、数据记录等简单的工作。

2实验教学改进

针对目前实验教学的现状，摒弃以往按部就班完成指定实

验步骤操作验证形式，按照学生对科学的自然认知进度设

置灵活变换的实验内容。对实验设置按多层次，从简到

难，逐步引导学生自主学习、合作学习、研究性学习，逐

步走向从问题出发的探究、创新。同时，研究新的实验教

学仪器，开发配套软件，保证实验硬件满足新环境下的要

求。结合灵活的教学仪器改变教学方法，充分调动学生动

手的积极性，引导其创新。

2.1实验内容设置

开设不同层次的实验内容，既要满足实验教学的验证、演

示等基本功能，又要激发学生的兴趣。

基础实验：根据给定实验任务、方案和步骤，选择并完成

一定数量基本实验；同时，通过调整实验参数得到不同结

果，增加思考空间。

综合实验：将各个基础实验环节有机结合在一起，各课程

之间关联内容综合。

设计实验：以任务的形式，给定实验题目，允许学生按照

自己思路选择设计性实验内容，引导学生学会设计和研究

的方法。

创新实验：自行命题实验，将学生的构想通过仪器现有功

能模块来实现，在探究式学习中培养学生创新能力。

2.2实验仪器的改进

根据实验内容的要求，开发适合本专业的教学仪器。仪器

具有控制系统需要验证的各种典型环节模块、信号发生器

模块等基本功能，还结合工程实际将传感器引入反馈环

节，增加执行器件，构成完整的闭环系统。避免教学仪器

箱只能完成信号源作为激励，控制环节构成系统的不足。

同时，仪器上的控制效果通过便