“自动控制原理”是为高校电类、机械类及相关专业本科三年级学生开设的课程。这门课程是诸多工科专业,尤其是自动化专业的一门重要的专业基础课,在专业课程体系中占有重要地位,是本科生后续课程和研究生课程的基础。它的特点是理论性强、内容丰富、涉及知识面广、信息量大、比较抽象、更新发展快,具有一定深度和难度。该课程的主要任务是通过对控制理论基本知识的学习,培养学生对控制系统的分析设计能力、工程实践能力和创新能力,为后续专业课程奠定基础。
课程的主要内容分为三大部分:系统数学模型的建立、系统性能的分析、系统控制律的设计。本课程是“系统快速性能分析”一章的重点和难点。二阶系统在自然界和工程领域中广泛存在,如电学系统、力学系统等等,在工程领域很多高阶系统可以应用主导极点法降阶为二阶系统进行分析。其中,欠阻尼二阶系统占有最大的比重。从输入信号角度考虑,阶跃输入可以表示参考输入信号的一种瞬变,是一种常用的典型测试信号。因此,欠阻尼二阶系统的阶跃响应分析在整个课程中有着非常重要的地位。
阶跃响应表达式的推导和分析比较抽象,传统的教学方法将现成的公式和结论告诉学生,学生则忙于被动地接受,不能主动地思考和探索;教学效果上,学生只是机械地记住了若干公式定理,不知如何运用相应的知识去解决实际问题。针对这一特点,本课程在理论知识教学的基础上,注重知识的实践和应用,力求理论和实践相联系。对欠阻尼二阶系统阶跃响应的介绍注意其内在关联性,并结合实例进行验证,增强了该知识点的可接受性,形象的动画和精美的课件提高了学生的学习兴趣。
[展开全部]