每个人都曾试图在平淡的学习、工作和生活中写一篇文章。写作是培养人的观察、联想、想象、思维和记忆的重要手段。范文怎么写才能发挥它最大的作用呢？下面是小编帮大家整理的优质范文，仅供参考，大家一起来看看吧。
自动浇花器原理篇一
;摘 要：本文依托小车倒立摆系统开设了《自动控制原理实验》课程的系列设计性、综合性实验项目，通过改革实验教学方法提高有限实验学时的实验效果，通过建设复杂控制系统综合实验项目提高学生运用控制理论解决实际问题的能力，通过改革教学组织模式提高课程组实验教学整体水平，上述措施的综合运用有效提高了本课程的实验教学效果。
关键词：小车倒立摆 自动控制原理 实验教学
《自動控制原理实验》课程开设的目的是帮助学员掌握自动控制原理的基本概念、基本的分析与设计方法，培养学生利用自动控制的基本理论分析与解决工程实际问题的思维方式和初步能力，并为学习后续相关专业课程，以及进一步学习和应用自动控制方面的新知识、新技术打下必要基础。具体要求包括：深刻理解自动控制的基本概念、基本理论及其物理意义；学习和掌握控制系统计算机辅助分析与设计的方法、技能；学习和掌握实际控制系统的分析、设计和调试方法。
很多教师分别从实验项目设置[1，2]、实验教学组织[3，4]、实验平台建设[5-7]、实验教学设备[8-10]、教学方法改革[11，12]等多方面探索了本课程的教学改革。本文首先介绍了本课程组基于小车倒立摆系统开设的自动控制原理实验项目，接着分别从实验教学方法、复杂控制系统综合实验项目和教学组织模式等方面介绍了本课程教学实践中的改革与探索。
1 实验项目设置与实验平台
本课程设置以下7项实验项目：
实验1：基于matlab的控制系统仿真分析基础。
实验2：直线电机一级倒立摆控制系统认知。
实验3：直线电机控制系统时域分析。
实验4：直线电机pid控制器设计。
实验5：直线电机控制系统频域分析。
实验6：直线电机串联校正控制器设计。
实验7：直线电机一级倒立摆综合控制实验。
其中实验1用于训练学生掌握运用matlab/simulink进行控制系统仿真和分析的基础；实验2使学生熟悉直线电机一级倒立摆控制系统实验平台的软硬件环境和工作原理；实验3和实验5分别为从时域和频域对控制系统进行参数测量、辨识与建模实验；实验4和实验6为直线电机控制系统控制器设计实验；前6个实验主要涉及直线电机的建模、分析与设计，实验7在直线电机基础上加了摆杆，要求通过控制使摆杆倒立，是综合性复杂控制系统实验项目，训练学生综合运用所学自动控制原理知识的能力。
所有实验项目完全基于直线电机-倒立摆实验平台这样一套实验系统，整个教学内容基于同一系统循序渐进地开展实施，降低了学生熟悉实验装置的难度。此外，在课堂教学中将实验装置作为实例进行讲解，将实验教学与课堂理论教学更好地相结合，有效地加强了课堂教学和实验教学的联系，可更加充分地发挥实验教学的作用。该实验平台如图1所示。
2 教学实践改革
课程组在开展本课程教学实践的过程中，分别通过改革实验教学方法、建设复杂控制系统综合实验项目和改革教学组织模式等，有效提高了实验教学效果。
2.1 实验教学方法上的改革
在教学方法上，理顺了教学环节，提高了教学实施的科学性和有效性。课程组强调学生的实验准备，以提高有限实验学时的实验效果。课程组建设了与实验项目相配套的基于计算机辅助分析与设计工具的仿真系统及软件，要求学生在课前完成实验预习和仿真分析设计，课中完成实际操作和调试，课后完成实验数据的分析处理、实验报告撰写等。根据该理念，成绩评定方式设置为：操作技能占40%，实验报告占60%，其中操作技能部分通过实验结果验收或学生的现场简单答辩来评定相应分数；实验报告含实验预习、仿真分析设计、实验结果和分析，主要考察学生对实验的设计能力、对数据的分析处理能力和对结果的归纳总结能力。此外，在实验教学过程中，课程组对学生的实验数据真实性做了严格要求和仔细检查，以培养学生严谨的学术态度。
2.2 复杂控制系统综合实验项目的建设
课程组经过多次试验调试和深入研究，开设了基于经典控制理论的直线电机一级倒立摆控制系统设计实验，该实验作为复杂控制系统综合实验，可培养学生使用控制理论解决实际问题的能力，进一步促使学生掌握和巩固控制系统实现的一般过程：建模—分析—设计—实现。该实验具体设置如下。
实验名称：基于根轨迹的直线电机一级倒立摆控制器设计。
实验目的与任务：
（1）掌握基于根轨迹的复杂高阶系统的控制器设计方法。
（2）掌握实际复杂控制系统的调试方法，提高实践动手能力。
实验原理：
直线电机一级倒立摆的数学模型是高阶复杂系统。根据系统特点把该复杂系统分解为摆杆角度控制回路（内环）和电机位置控制回路（外环），经过有效简化，两个回路都可以近似为二阶系统，然后采用串联校正控制器设計方法，按照先内环后外环的顺序设计直线电机一级倒立摆控制器。
通过该综合性实验，学生巩固了控制系统的数学建模、基于matlab的控制系统模型的建立、使用matlab进行控制系统分析和设计、基于根轨迹的控制器设计等知识和技能，学会了实际系统中负反馈的判别方法和不易判别的原因，提高了实验调试技能。
2.3 教学组织模式上的改革
课程组建立了共同备课制度，制定合理的实验教学计划和课程考核方式方法，确保了本课程的教学质量；组织了实验教学示范课，培训新参与本实验课程教学的教师；建立和完善了课程组内部的定期研讨交流制度；建立了新任课教师的试讲制度，要求新教师承担教学任务前必须跟课。课程组确立了《自动控制原理》课程主讲教师为实验教学第一负责人的制度，与实验教师共同指导实验教学，因此主讲教师更加了解实验，实验教师也得到了理论提升，有效地加强了课堂教学和实验教学的联系。
3 结语
经过课程组对上述综合性、设计性实验项目的建设，使得学生通过实验，能够真正对所学内容做到融会贯通。通过建设与实验项目相配套的基于计算机辅助分析与设计工具的仿真系统及软件，强化实验准备，要求学生在实验前必须完成仿真分析和设计，提高了有限学时内的实验效果。通过革新教学组织模式，提高了课程组实验教学的整体水平。从考试情况和学生反馈的情况来看，学生分析和设计控制系统的能力得到较大提高，如在《自动控制原理》课程考试中，关于控制系统设计的综合设计题，学生的答题情况均较为理想。
参考文献
相关热词搜索：;自动浇花器原理篇二
ⅰ 经典控制理论部分(85%—90%)
(一)自动控制的一般概念
自动控制理论的概念;自动控制系统的分类;自动控制系统基本控制方式及反馈控制原理;控制系统方框图的绘制;自动控制系统的基本要求;典型外作用。
(二)控制系统的数学模型
控制系统微分方程建立的方法;拉氏变换法求解微分方程;线性系统的可叠加性及均匀性;传递函数的定义及性质;控制系统的传递函数;传递函数零、极点的概念;绘制并化简系统的结构图、信号流图、梅森公式。
(三)线性系统的时域分析法
动态过程与稳态过程;时域性能指标的分类;一、二阶系统的单位阶跃响应及时域性能指标的计算公式;改善二阶系统性能的方法;主导极点;稳定性及稳定性判据;稳态误差。
(四)线性系统的根轨迹法
根轨迹的概念;根轨迹方程;根轨迹的绘制法则;根轨迹和系统性能的关系。
(五)线性系统的频域分析法
频率特性的概念;传递函数与频率特性之间的联系;频率特性的表示方法;对数渐近频率特性的绘制方法;频域指标与时域指标间的关系;最小相位系统;nyquist稳定判据;稳定裕度。
(六)线性系统的校正方法
控制系统校正的概念;控制系统校正的方式;常用的校正装置和特性;串联校正的分析法与期望特性法;反馈校正。
(七)非线性控制系统分析
非线性概念;常见非线性特性;等效增益分析;相平面法，相轨迹;描述函数法，负倒特性。
以上内容主要参考：
胡寿松编著《自动控制原理》(科学出版社.2007第6版)第1、2、3、4、5、6、8章。
ⅱ 现代控制理论部分(10%—15%)
(一)线性系统的状态空间分析与综合
系统的状态空间描述方法;能控性、能观测性的基本概念及其判别方法;线性定常连续系统状态空间方程的求解，状态方程的线性变换;状态反馈与极点配置;状态观测器的设计;李雅普诺夫稳定性理论及其稳定性判据。
以上内容主要参考：胡寿松编著《自动控制原理》(科学出版社.2007第6版)第9章。
自动浇花器原理篇三
1.控制系统的数学模型及建模：系统传递函数的概念，控制系统结构图的等效化简方法，梅逊公式及其化简方法。
2.时域分析方法：时域稳定性判据，利用稳定性判据确定系统临界稳定参数;系统稳态误差的求解，消除稳态误差的方法;二阶系统动态品质的计算公式，高阶系统的主导极点分析方法。
3.线性定常系统的根轨迹法：绘制根轨迹(180度、零度)的八大法则;利用系统等效开环传递函数的概念绘制参数根轨迹;运用根轨迹法，分析系统中参数的稳定范围。
4.频域分析方法：系统开环nyquist图的绘制、bode图的绘制;nyquist、bode稳定判据;计算系统的幅值裕度和相角裕度;系统频域指标的计算。
5.控制系统的校正：分析法(试探法)和综合法(期望特征法);串联超前校正、迟后校正及迟后-超前校正。
