1、自动控制原理与系统,课程说课,电气与汽车工程学院 谢聪 2015.9,Add Your Text in here,Add Your Text in here,Add Your Text in here,自动控制原理与系统课程说课,一、课程标准,二、教学资源,三、教学方法与手段,四、学情与学法指导,五、教学程序设计,六、课程特色与建设思路,本专业是培养德智体美全面发展，掌握电气自动化技术理论和实践知识，具备较强专业实践技能和实际工作能力，能从事电气控制设备及系统安装、调试、维护、设计及管理的具有良好职业道德和职业发展潜能的高素质技术技能型人才。,1.人才培养目标,就业岗位,电气设备安装与维修配电
2、设备运行管理电气产品的售后服务电气工程设计电气产品的开发,课程体系,职业基础课,职业技术课,公共基础课,2.课程定位,自动控制原理与系统,专业实践课程,基础理论课程,教学计划课程安排表,自动控制原理与系统,电路分析,数字电子技术基础,计算机控制技术,过程控制及自动化仪表,电机调速控制,工业控制网络基础,核心工作岗位,与前导后续课程的关系：,模拟电子技术基础,大学物理,高等数学,学生,教师,企业,学生,教师,企业,知识掌握 技能实践,传授知识 承担项目,加强合作 提供实践机会,3.课程设计理念与思路,4.课程目标,教学内容以反馈控制理论为核心突出控制理论的基本概念，理论和方法。引导学生掌握理论的
3、基本知识和分析问题的方法。,能力目标,素质目标,知识目标,培养逻辑思维、归纳、概括能力。自觉运用反馈原理和系统的观念分析和解决工程实际中的相关问题。,充分发挥学生的主观能动性培养严谨的治学态度。培养学生的工程意识和创新意识。提高学生的工程设计能力和创新能力。,知识目标,知识目标,5.教学内容选取,课程重点：1、系统微分方程、传递函数的建立，框图的等效变换。2、一阶、二阶系统阶跃响应。3、奈氏图，伯德图的绘制。4、系统的性能分析。5、系统的校正。,教学难点：1、微分方程的建立。系统框图的等效变换。2、线性系统性能指标的计算。3、奈氏图的绘制，奈氏判据。4伯德图的绘制。5、系统串联PID校正环节对
4、系统性能的影响。,解决方案,1、采用启发式教学方法，难点内容，多举实例，精讲细练。2、借组多媒体辅助教学，改变教学表现形式。抽象变形象。3、充分利用 MATLAB 仿真软件。,6.课程重难点,Add Your Text in here,Add Your Text in here,Add Your Text in here,自动控制原理与系统课程说课,一、课程标准,二、教学资源,三、教学方法与手段,四、学情与学法指导,五、教学程序设计,六、课程特色与建设思路,1.教学团队,选用理由：精品教材，理论联系实际、分析细致、通俗易懂和切合实用。,2.教材和教学参考资料,3. 参考资料, 自动控制系统 工
5、作原理、性能分析与系统调试 . 孔凡才主编. 北京：机械工业出版社，2003 自动控制原理（第五版）.胡寿松. 北京:科学出版社， 2007 自动控制原理（第二版）. 陈铁牛. 北京:机械工业出版 社, 2015 电力拖动自动控制系统运动控制系统（第三版）. 陈伯时. 北京：机械工业出版社. 2003,4.其他教学资料,1）http:/ 内 实 训 设 备 与 实 训 环 境,6.实践教学条件,THSSC-2型控制理论实验箱,Add Your Text in here,Add Your Text in here,Add Your Text in here,自动控制原理与系统课程说课,一、课程标
6、准,二、教学资源,三、教学方法与手段,四、学情与学法指导,五、教学程序设计,六、课程特色与建设思路,教学方法,1.多种教学方法的应用,举例分析：板书与多媒体相结合,第二章、第三章 系统的数学建模 大量的数学计算与公式 推导，适宜使用板书教,学。,举例分析：板书与多媒体相结合,第五章，第六章 系统的分析与校正 主要是系统的性能分析与校正前后的性能比较，用 文字板书难以讲清，这时用图像，动画来描述一目了然。 尤其是多媒体仿真实验的教学效果十分明显。 PID校正前 PID校正后 （注意：时间轴为校正前的1/5),举例分析：案例分析法,本课程在第一章讲闭环系统的结构组成时，由于学生是第一次接触自控系统
7、，没有物理模型的概念。 在教学中，采用案例分析法，用两个典型的闭环控制系统的例子，帮助初步建立起闭环控制系统的概念。 然后再用归纳的思想推导出闭环系统的一般结构组成。 电炉箱恒温控制系统 水位控制系统,举例分析：案例分析法,电炉箱恒温控制系统结构框图,水位控制系统结构框图,自动闭环控制系统结构框图,2.教学模式的设计与创新,平时考核（30%） 平时成绩（10%） 实验成绩（20%）,期终考试（70%） 采用闭卷考试建立课程试题库，试卷库。,3.课程考核与评价,Add Your Text in here,Add Your Text in here,Add Your Text in here,自动
8、控制原理与系统课程说课,一、课程标准,二、教学资源,三、教学方法与手段,四、学情与学法指导,五、教学程序设计,六、课程特色与建设思路,1. 学情分析,教法,教法,采用仿真教学项目引导任务驱动倡导以问题为中心的教学方式,学法,2. 教法与学法指导,小班化教学学生探究为主教师讲授为辅启发式教学,Add Your Text in here,Add Your Text in here,Add Your Text in here,自动控制原理与系统课程说课,一、课程标准,二、教学资源,三、教学方法与手段,四、学情与学法指导,五、教学程序设计,六、课程特色与建设思路,授课之前布置任务引导学生做好预习,授课
9、之初明确目标告诫学生认真听讲,教学过程概念为先注重方法获得知识,师生互动不可或缺解惑释疑教学相长,举例应用加深理解教学内容及时总结,操作仿真实验，验证学习内容，及时反馈修正。,常规的课堂教学程序模式五步一反馈,以伯德判据为一个教学单元为例，设计教学过程,1.明确目标任务 本节课的教学任务： （1）伯德判据的定义 （2）伯德判据的适用条件 什么是伯德判据？ （3）相位稳定裕量的定义 （4）穿越频率的计算 （5）相位稳定裕量的计算 怎么用伯德判据？ （6）系统稳定性的判断 （7）举例与检验,以伯德判据为一个教学单元为例，设计教学过程,2、讲授伯德判据及相位裕量 对数频率稳定判据可表达为:若系统开环
10、是稳定的，则闭环系统稳定的充要条件是：当 线过0dB线时， 在-线上方。,a)奈氏判据 b)对数频率判据,以伯德判据为一个教学单元为例，设计教学过程,相位稳定裕量 可定义为 3、求取相位稳定裕量 用图像法求穿越频率 4、判断系统稳定性与稳定程度,以伯德判据为一个教学单元为例，设计教学过程,5、举例分析如图5-11所示的随动系统的相位稳定裕量。,以伯德判据为一个教学单元为例，设计教学过程,该系统的对数幅频特性 ：,以伯德判据为一个教学单元为例，设计教学过程,6、系统仿真 检验： 所示的波形，系统为不稳定的发散状况。,所示的波形，系统为不稳定的发散状况。,Add Your Text in here,Add Your Text in here,Add Your Text in here,自动控制原理与系统课程说课,一、课程标准,二、教学资源,三、教学方法与手段,四、学情与学法指导,五、教学程序设计,六、课程特色与建设思路,采取启发式的教学方法 2、采用多媒体辅助教学 3、提高教师队伍的专业水平 4、将来的改革方向,谢谢各位专家，欢迎批评指正！,
