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关于自动控制原理教学的几点思考 　　[摘 要]自动控制原理是电气信息类，尤其是自动化专业高年级本科生的专业基础课。教师可以根据近几年的自动控制原理教学经验及学校该课程的教学特点，对自动控制原理的教学内容、教学方法、考核方式等方面进行相应改革 [关键词]自动控制原理；教学内容；考核方式 [中图分类号] H319 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）12-0148-03 自动控制原理是电气信息类，尤其是自动化专业高年级本科生的专业基础课。该课程既包含深入的理论知识，又密切联系实践，具有很强的实践性。这门课可以很好地指导学生的工程实践，为学生以后从事自动化相关专业打下良好的基础，还可以培养学生辩证的思维方法，提高学生综合分析和解决问题的能力。[1][2]因此，教好这门课具有重要的理论和实践意义。学校开设自动控制原理这门课已有多年历史，而笔者从事自动控制原理的教学工作3年有余，现就本校该门课程的教学特点及笔者几年的教学经验，提出几条浅薄建议 一、教学内容的安排 自动控制原理的教材很多，我们主要使用胡寿松主编的《自动控制原理》第六版，一个学期48学时，其中理论40学时，实验8个学时。由于只有40个理论学时，课堂主要讲解第一章到第八章内容 第一章和第二章是该课程的基础部分。通常讲解较慢，尤其是第二章控制系统的数学模型。第一章和第二章讲完，在学生对这门课程的理论体系、整本书的结构安排有了足够的了解后，再让学生做好相关数学知识的复习工作，后面章节虽然有难度，但学生理解起来也会相对轻松。前两章学生学好了，这门课就算入门了 第三章是线性系统的时域分析法。本章是基础且重要的一章，但由于学生已经具备了一、二阶电路响应的知识，本章内容理解起来相对容易。几个重要的时域指标，调节时间、峰值时间、延迟时间、最大超调量等要求学生熟练记住。一、二阶系统较为直观，容易掌握，对于高阶系统没有固定的类似于一、二阶系统的解析方法，但可以利用Matlab软件来计算分析，要求学生掌握借助Matlab这一软件分析高阶系统时间域响应的方法。本章另一重点就是系统的代数稳定性判据，即劳斯判据 第四章是根轨迹法。根轨迹可以直观地反映系统特征根的分布情况，但手工绘制精确根轨迹并非易事。本章主要要求学生掌握根轨迹的基本概念和绘制根轨迹的8条规则，以及如何利用Matlab来绘制根轨迹 第五章是线性系统频域分析法。频域分析法主要通过Nyquist图、Bode图、Nichols曲线三种图形给出了线性系统频率特性的几何表示方法，同时给出了线性系统稳定的频率域判别方法。频率域方法较为直观，但Nyquist图画起来比较复杂，难以画得准确；对于一些具有典型特征的系统，如含有惯性环节的系统就较为容易；对于含有多种不同环节的系统则不太容易画出准确的图形。这部分内容仍然应要求学生掌握基本概念、基本方法，会用基本方法解决较为简单的题型。对于较为复杂的题型，则应掌握利用Matlab方法。Bode图相对Nyquist图能够较为准确地绘制，所以适合进行系统的分析与设计。一般介绍在Bode图上进行系统校正。Bode图上虽也可以进行系统稳定性分析且看起来简单，但对于稍微复杂的对象尤其是非最小相位系统来说比较复杂，学生难以准确掌握，这部分内容应该少讲。Nichols曲线虽容易分析系统闭环频率特性指标，但由于Nichols曲线的复杂性，现在应用较少，故自动控制原理中，Nichols曲线可不讲 第六章是线性系统的校正方法。本章内容为经典控制理论的核心内容之一。这一章将涉及控制理论的具体应用。系统校正方法较多，但目前课上主要介绍基于Bode图的串联校正，其余方法基本不作介绍。在有限的学时内应重点介绍串联校正方法，包括超前校正、滞后校正、滞后超前校正。这三种串联校正实质上分别对应PI，PD和PID调节器，在讲授过程中要讲清楚它们之间的联系，以及各种校正方法的实现，它们各自所起的作用，何时该用何种校正方法。除此之外，应适当讲解实际工程例子，让学生切身体会到PID控制器在工程中的实际应用，也为学生后面从事控制理论研究打下良好的基础 第七章是离散时间控制系统。实际的控制系统大部分属于离散时间控制系统。因此，离散时间控制系统这部分内容需要重点介绍。Z变换是处理本章内容的主要数学工具。讲清楚如何由Laplace变换得到Z变换，讲清楚二者之间的变换关系，便容易掌握Z变换。掌握了Z变换方法，再去讲解差分方程及其求解方法就会容易很多。离散系统虽自成体系，尤其自身的一套分析方法，但与连续系统之间的联系亦应适当介绍，这有助于学生利用已掌握的连续系统分析方法去相应地解决离散时间系统的相关问题 第八章是非线性控制系统。在有限学时内，这部分内容主要介绍几种典型的非线性因素，