????????浙江工业大学是一所教学研究型省属重点大学,培养具有扎实的理论基础,又具备很强的工程实际应用能力的复合型高素质人才。浙江工业大学信息学院所有专业的学生在高考第一批中录取的高分考生。自动控制理论研究的对象是系统,特别是工程实际问题中广泛存在的含机械、电气、计算机、网络的大系统、复杂系统和人机系统。正是由于研究对象的复杂性,要求学生学会从系统的角度研究问题。《自动控制原理》课程是自动化类专业的核心的专业基础课程,其培养目标就是训练学生掌握这种系统分析和研究问题的能力。这种能力正是自动化类学生的核心竞争力,是自动化类学生相比较其他专业学生的最大优势所在。?
知识模块顺序及对应的学时? 《自动控制原理》是讨论自动控制共同规律的一门重要的技术基础课程,课程主要阐述动态系统的建模,性能分析及控制的一整套理论与方法。知识模块的顺序为:?
(1)系统建模(主要含时间域建模和频率域建模;连续系统建模和离散系统的建模;机理建模和实验建模;及典型的动态系统模型),这部分的学时数为26学时。?
(2)???系统分析(主要含系统的性能指标;动态系统的暂态性能和稳态性能的分析;系统对于典型控制输入的响应;时间域和频率域的性能分析;连续及离散系统的动态性能分析;及典型非线性系统的自激振荡分析),这部分的学时数为22学时。?
(3)??系统设计(主要含根轨迹校正和频率域校正;校正装置;串联校正,反馈?校正和复合校正及PID校正)这部分的学时数为16学时。?
?课程的重点、难点及解决办法? 课程的重点:动态系统建模的概念;连续系统、离散系统、线性系统、非线性系统建模方法;典型系统的数学模型;动态系统的稳定性分析、稳态性能分析、动态特性分析;非线性系统的自激振荡的概念;频率域校正以及PID校正方法。?
课程的难点:系统建模方法;系统的频域稳定性分析方法;非线性系统的自激振荡的产生机理、确定自激振荡稳定性和振荡幅值和频率的方法;以及PID校正方法。?
解决办法: (1)优化课程教学体系,使学生容易掌握自动控制理论的本质;?
??(2)借助MATLAB辅助分析与设计控制系统,以及采用实时动态演示的多媒体课件,帮助学生理解抽象的理论教学内容;?
??(3)加强实践教学和工程实际系统案例的介绍与分析,使学生能够理论联系实际,深入理解控制理论。?
??实践教学的设计思想与效果? 自动控制原理的实践性教学环节,采用单独开设,单独授课,单独考核。实验学时占理论学时的三分之一。学生通过实践性的教学环节,加深了对于控制理论课程的难点内容和物理现象产生机理的理解,极大地激发学生学习的兴趣,提高学生学习的主动性、自觉性。?
实践教学的设计思想是将实验内容分层次,逐渐综合和创新,逐渐接近工程实际。具体为:?
(1)????基础实验。通过实验装置,提供学生进行基本的教学实验。?
(2)????综合实验。建设完成了浙江省高校实验室《综合自动化实验室》,提供多个综合型、开放型和研究型的实验教学内容。该实验室提供大量的各类控制系统,为学生提供广泛的工程背景知识和感性知识,提高学生的工程意识,为学生的主动学习和新的控制策略的研究提供了一个很好的实验平台。?
(3)课外科技活动。结合《自动控制原理》教学内容,依托上述控制实验平台和学生创新基地,组织了许多大学生课外科技活动小组,深化了教学内容,取得了突出成果。? ??
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