计算机自动化控制基础理论与教学方法探讨

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1、计算机自动化控制基础理论与教学方法探讨　　摘要：随着科学技术的不断发展，自动化控制技术进入了很多领域，并且水平越来越高，这就促使我们教研人员努力学习，更新知识，培养出有能力的有用人才。　　关键词：MATLAB控制理论计算机教学　　自动化控制是一种现代工业、农业、制造业等生产领域中机械电气一体自动化集成控制技术和理论。随着自动化控制技术的不断发展，自动控制理论也在不断完善。以计算机技术为平台与受控设备相结合，在工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面都得到了广泛应用。采用

2、自动化控制不但可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，也可极大地提高劳动生产率，因此，自动化控制是科学技术现代化的重要标志，也是衡量一个国家在自动控制生产技术和科学技术水平方面先进与否的重要指标。4　　自动化控制理论是自动化专业的重要课程之一，分为过程自动化、机械制造自动化、管理自动化等。自动控制涉及的范围很广，辟如工业生产过程中：对压力、温度、湿度、流量、频率及原料、全自动生产线；军事领域中：导弹运行轨迹、飞机驾驶系统；航天技术方面：地球卫星按预定轨道运行；农

3、业生产中：室温自动控制系统，自动灌溉系统；社会生活领域：导航控制系统、刹车防抱死系统、大型办公楼或旅馆的电梯调度系统等。近些年来，计算机的广泛应用使自动控制理论更加迅速地向前发展，也使得自动控制技术所能完成的任务更加复杂，水平有了极大地提高。随着电子技术及计算机技术的迅猛发展，自动控制技术在诸多领域愈来愈发挥者重要的作用。因此，各个领域的工程技术人员和社会人员培训以及培养相关专业的学生，都必须具备一定的自动控制知识，掌握基础理论。　　在控制理论教学中使用科学计算语言（Matlab）软件比较好，M

4、atlab是由mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言。然而Matlab软件课程学习起来比较抽象，通过授课老师做一个系统的课程规划，做一些有关图、文、声、像、动画于一体的辅助教学（CAI）课件，对抽象又不好用口授法去解决的问题，让多媒体发挥重要作用，以改变过去的传统教学难题，下面以本人的教学实

5、践，谈点体会。　　一、启发、引导　　老师即是知识的传授者又是演讲者，准备好合适的课堂导语，对学生学习有重要的意义：一是学生很快就能平静，进入状态；二是能激发学生的学习热情和学习兴趣；三是学生知道老师这堂课讲什么内容，朴素的思维怎么想像。这样在学生的脑海中就建立一种概念，导语就起到了启发引导的正效应。　　二、实施引领4　　辅助教学能替代教师传授知识，在教学过程中也发挥着很大的作用，因为自动化控制是理论性、实习性很强的一门课，而且还在实际当中应用，所以教师就要想法解决这些理论和实际结合的问题，利用M

6、atlab软件编程，来演示系统变化过程，如果完全用辅助教学替代这一过程效果是欠佳的，必须通过学生亲自动手编程让学生感受到仿真过程和仿真结果，首先教师先做一次操作试验后，再让学生体验效果最明显，从抽象的理论到实际运用过程使学生不产生疑问，从而达到阶段性学习目的。　　三、自动化控制应用领域广泛，控制过程也不完全一样，要求学生具备用学到的知识对控制过程进行查找问题、判断问题和处理问题的能力　　教学过程中对程序要层层分析，通过人为设置故障，让学生反复判断问题所在，以此来提高学生思维能力，牢固掌握知识。为

7、了学生灵活应用Matlab软件，采用现代控制理论和经典控制理论的一些方法指导学生分析具体问题，生成一个状态方程与传递函数矩阵，再用一个动态系统建模、仿真和综合分析系统（SimulinK）子工具进行状态变量和输出变量分析，让学生很容易分析出各参数之间的相互关系，加深对控制理论的理解和实现。随着自动化控制技术水平的不断提高，教学不能局限于对课堂知识的掌握上，还要开拓学生的思维空间，培养学生熟练操作Matlab软件来分析问题和解决问题，最终达到为科学研究、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、

8、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供科学可行解决方案的目的。　　四、学生是教学的主体4　　教与学之间要相互勾通，师生之间建立起良好的教学氛围，平时老师要有文明高雅的语言，良好的品质，丰厚的知识来感召学生，能促进学生积极上进、主动学习，通过学生的表情和神态就能反映出教学效果的优劣。教师与学生要保持教学之间的交流，教、学不分离，教学就会有好的效果。　　五、结束语　　随着职业教育越来越被重视，计算机与自动化控制技术是现代化发展的方向，提高教学质量变成了现在教育者的首要任务，软件教学环境和