控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真說課稿

控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真機(jī)電工程學(xué)院《控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真》說課程說教法說教材說學(xué)情教學(xué)效果考核評價一、說課程1.課程簡介2.課程體系3.課程地位4.教學(xué)目標(biāo)1.課程簡介

《控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真》是近20多年來發(fā)展起來的一門新興課程，是一門自動化類各專業(yè)十分重要的必修課程。

課程內(nèi)容主要涉及MATLAB語言基礎(chǔ)知識、控制系統(tǒng)仿真概述、控制系統(tǒng)計算機(jī)數(shù)字仿真基礎(chǔ)、控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的MATLAB描述及轉(zhuǎn)換、SimuLink在系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用、控制系統(tǒng)的計算機(jī)輔助分析和輔助設(shè)計、電力系統(tǒng)工具箱及其應(yīng)用實例等。專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)核心課程與拓展課程自動控制原理高等數(shù)學(xué)現(xiàn)代控制理論自動控制原理計算機(jī)控制系統(tǒng)工業(yè)過程控制智能控制線性代數(shù)2.課程體系信號與系統(tǒng)分析電路分析3.課程地位

①在專業(yè)培養(yǎng)中的作用隨著社會對自動化專業(yè)要求的提高，在校的自動化專業(yè)學(xué)生不能僅掌握自動控制理論知識，要多培養(yǎng)學(xué)生的分析和設(shè)計能力，而《控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真》這門課就是為了提高學(xué)生分析和設(shè)計能力來開設(shè)的，通過這么課程能夠快速而又直觀地呈現(xiàn)學(xué)生的設(shè)計方案是否合理，激發(fā)學(xué)生對自動化專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣。

②崗位能力支撐作用攻讀研究生；

就業(yè)。能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)認(rèn)知目標(biāo)項目任務(wù)具有自學(xué)和創(chuàng)新能力掌握控制系統(tǒng)的設(shè)計和仿真掌握MATLAB語言相關(guān)知識能夠解決實際工程問題4.教學(xué)目標(biāo)二、說教法1.基本信息2.教學(xué)要點3.教學(xué)手段選擇4.教學(xué)方法1.基本信息課程名稱：控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真學(xué)時：48（理論16上機(jī)32（包括8實驗和24上機(jī)））適用專業(yè)：自動化開課學(xué)期：3年級第1學(xué)期2.教學(xué)要點控制系統(tǒng)計算機(jī)輔助設(shè)計控制系統(tǒng)設(shè)計和仿真MATLABSimuLink控制系統(tǒng)數(shù)字仿真基礎(chǔ)控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型及其轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)計算機(jī)輔助分析3.教學(xué)手段選擇R課堂講解

R機(jī)房演練R實驗驗證4.教學(xué)方法

☆任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法根據(jù)教學(xué)主題引入任務(wù),以解決問題的方式引入教學(xué)內(nèi)容講解任務(wù)操作示范學(xué)做講評改變?nèi)蝿?wù)學(xué)生跟著做學(xué)生獨(dú)立做4.教學(xué)方法

☆梯度教學(xué)法根據(jù)好中差不同層次學(xué)習(xí)成績的學(xué)生，因材施教，給出難易程度不同的任務(wù)和要求，使其具有梯度。差:任務(wù)簡單,基本要求中:任務(wù)適中,要求一般好:任務(wù)較難,要求較高梯度要求4.教學(xué)方法

☆自學(xué)法（鼓勵3多）:R多提問題R多看例子R多操作實踐

三、說教材1.教材選取2.參考資料3.實驗項目1.教材選取特點：注重介紹仿真的應(yīng)用和實例，在闡述控制系統(tǒng)仿真原理的同時，通過大量的有代表性的例題來講解相應(yīng)的內(nèi)容，使學(xué)生感覺生動有趣，不枯燥，便于學(xué)生掌握所學(xué)的內(nèi)容。2.參考資料1、MATLAB基礎(chǔ)及應(yīng)用，于潤偉編著機(jī)械工業(yè)出版社，2017.2、控制系統(tǒng)仿真與計算機(jī)輔助設(shè)計，薛定宇編著機(jī)械工業(yè)出版社,2009.3、控制系統(tǒng)計算機(jī)輔助設(shè)計——MATLAB語言與應(yīng)用,薛定宇編著,清華大學(xué)出版社,2012.4、補(bǔ)充資料及練習(xí)5、網(wǎng)上資源實驗項目知識目標(biāo)實驗1MATLAB認(rèn)知實驗

1．熟悉MATLAB的開發(fā)環(huán)境；

2．掌握MATLAB的一些常用命令；

3．掌握矩陣、變量、表達(dá)式的輸入方法及各種基本運(yùn)算。實驗2MATLAB程序設(shè)計實驗

1.掌握MATLAB程序設(shè)計方法，會編寫M文件；

2.掌握if、while、for和switch語句的用法。

實驗3MATLAB的圖形繪制

1.掌握MATLAB繪圖的基本方法，熟悉各種繪圖函數(shù)的使用；

2.掌握圖形的修飾方法和標(biāo)注方法；

3.了解MATLAB中圖形窗口的操作。

實驗4控制系統(tǒng)建模實驗

1.掌握控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的基本描述方法；

2.掌握模型相互轉(zhuǎn)化的方法

。

3、實驗項目實驗項目知識目標(biāo)實驗5SIMULINK仿真實驗

1.熟悉SIMULINK工作環(huán)境及特點；

2.熟悉控制線性系統(tǒng)仿真常用基本模塊的用法；

3.掌握SIMULINK的建模與仿真方法。實驗6SIMULINK應(yīng)用進(jìn)階——子系統(tǒng)封裝及復(fù)雜系統(tǒng)仿真

1.掌握SIMULINK子系統(tǒng)模塊化和封裝技術(shù)；

2.熟悉SIMULINK對復(fù)雜控制系統(tǒng)仿真時常用的方法。實驗7控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析和時域分析實驗

1.掌握如何使用Matlab進(jìn)行系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析；2.掌握如何使用Matlab進(jìn)行系統(tǒng)的時域分析。實驗8控制系統(tǒng)根軌跡分析和頻域分析實驗

1.掌握MATLAB平臺下繪制典型環(huán)節(jié)及系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的Bode圖和Nyquis圖（；2.掌握Matlab平臺下根軌跡繪制方法；3.學(xué)會利用根軌跡進(jìn)行分析3、實驗項目從簡單到復(fù)雜從單項技能訓(xùn)練到綜合應(yīng)用從模仿到獨(dú)立

項目特點四、說學(xué)情學(xué)情分析學(xué)生差異前導(dǎo)課程掌握程度學(xué)生共同點排斥傳統(tǒng)教學(xué)模式喜動手不善學(xué)理論思維活躍但缺韌性渴望成功但缺耐心自信不足易于放棄把握學(xué)生情況，有的放失的進(jìn)行教學(xué)五、教學(xué)實施項目任務(wù)書教材練習(xí)拓展技能訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)資源課堂講授學(xué)生為主體，項目為中心，以能力訓(xùn)練為主線，自主學(xué)習(xí);教師為主導(dǎo)，是輔導(dǎo)者、管理者、咨詢者教學(xué)模式教學(xué)過程項目任務(wù)明確任