张伟军 王春香-labview在控制理论教学和研究中的应用

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1、LabVIEW在控制理论教学和研究中的应用张伟军副教授上海交通大学机器人研究所wangcx@sjtu.edu.cn021-34206374目录

背景篇

理论教学篇

实践教学篇第一部分背景篇引言上海交大有着百年历史，为中国工业发展和教育事业作出了杰出贡献。培养目标为：“宽厚型、复合型、开放型、创新型”人才。机械工程与动力工程是学校历史最悠久的两个学科：钱学森、程孝刚、李天和、周志宏、翁史烈、阮雪榆、谢友柏、蒋新松等两院院士和著名科学家、实业家。2000年承担了国家新世纪高等教育教学改革工程项目－“机械类专业创新

2、人才培养教学改革综合实践的研究”。强大的工程学科为基础，雄厚的科研实力为支撑，学生创新精神和实践能力的培养为抓手，对机械工程人才培养的理念和教学模式进行重大改革，创建机械大类本科教学平台。本科教学平台111.1.借鉴国际著名大学办学模式2000年8月，上海交大和美国密西根大学签署了进行全面合作、共建上海交通大学机械工程学院的协议。上海交大机械与动力工程学院采用世界一流大学的办学模式进行办学，建设国际化创新人才培养体系，合作开展本科和研究生教育、师资培训和科学研究。参照密西根大学的培养方案和课程体系，进行双语教学，

3、交换学生，学分和学历互认。本科教学平台222.2.本科教学平台设置33个课程系列：设计与制造、力学与热能动力、信息与控制55个专业：机械工程及自动化、热能与动力工程、工业工程、核工程与核技术、航空航天12个专业方向：设计与制造、车辆工程、机械电子工程、微机电制造、塑性成型、动力机械工程、制冷与空调、热能工程等。核心系列课程根据国际一流大学机械工程的课程体系（引进、、消化、消化、、吸、吸收收、收、、改革、改革），整合核心课程为：设计与制造系列力学与热能动力系列信息与控制系列信息与控制系列主要包括电子与电

4、工技术及其实验、经典控制理论、现代控制理论、流体控制、机电控制、计算机控制、控制技术课程设计和测试技术等。根据现代产品信息化和机电一体化趋势，将机械电子信息和控制技术融为一体，培养学生对机电一体化核心技术的掌握和综合应用能力，保证了学生能够适应现代电子技术发展的要求。系列课程在理论与实践、基础与新知、经典与现代、知识与技能方面有合理的布局和设计。特色111.国内率先建立了机械大类本科教学平台，5个专业，12个专业方向。2.课程体系改革取得重大进展，三大系列课程。2门国家级精品课程，8门上海市精品课程。引进原版教材并开

5、设双语课程28门，出版配套系列教材18本。获1项国家级优秀教材一等奖，3项二等奖，7本教材被列入国家十五重点教材。3.建成了具有国际先进水平的系统性、、集成性和综合性的实验教学、集成性和综合性的实验教学基地，新建和改革30多个实验项目，增添及自制300多台套设备。国际研究中心和著名实验室纷纷落户上海交大，如PACE中心、工业创新中心、欧姆龙机电控制实验室等。特色224.实现了和世界一流大学的学生交流和学分、、学历互认、学历互认。与密西根大学的国际化高水平合作办学影响广泛。拓展：美国普渡大学、澳大利亚国立大学、香港科技大学

6、和香港理工大学等。已成为国际著名大学学生的海外学习和实习基地，该模式也正被国内多所大学借鉴。5.学生创新意识和实践能力在重大科技竞赛中得到展现，获奖20余项，如ASME全球大学生设计竞赛银奖一项、铜奖二项，“挑战杯”奖两项，世界工程师大会－未来工程师联展二等奖，国内外足球机器人竞赛四项冠军等。6.平台建设和创新人才培养经验在教育部新世纪教育教学改革工程交流会、教育部机械设计制造及自动化教学指导分委员会年会、全国高等学校教学研究会机械学科委员会大会、全国机械原理/机械设计教学研究会、教育部能源动力学科教学指导委员会年会等进

7、行介绍。教学实验中心建设获国内外专家高度评价，接待了全国150余所院校的学习交流。使用工具LabVIEWLaboraryVirtualInstrumentEngineeringWorkbench–图形显示方便–用户界面友好–可内嵌C语言代码–算法实现方便–强大的网络功能LabVIEW开发界面－前面板显示输入控件控件按钮LabVIEW开发界面－后面板生成函数第二部分理论教学篇课程介绍11ME308控制理论基础(1)FundamentalsofControlTheory(I)上海市级精品课程学时数：54学分：3必修课（

8、（第（第5学期）控制理论基础(1)该课程是为机械与动力工程学院所有专业近500名本科生开设的一门主要专业基础课程。课程内容包括：控制系统的数学模型、用频率法研究控制系统、控制系统的稳定性、控制系统的误差分析、控制系统的瞬态响应、控制系统的设计与校正、根轨迹法、非线性控制初步。课程介绍22ME360动态系统建模