基于matlab的高职高专“自动控制原理与应用”课程辅助教学研究

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1、基于matlab的高职高专“自动控制原理与应用”课程辅助教学研究H前国内高职高专教育的特点是专业知识够用，而强化工程应用。本文结合高职高专教育培养要求和学生特点，认为《自动控制原理与应用》的教学改革势在必行。在改革中，将MATLAB软件应用于课程教学中，设计了计算机辅助教学(CAI)课件，并介绍了课件的组成。该CAI课件结合虚拟实验软件的实例，说明Y课件具有的课堂演示、实验仿真和系统分析计算等特点。最后，本文结合课件在教学中的实际应用总结了使用计算机课件教学与传统课堂教学方式相比的特点。己关键词：自动控制原理;CAI;MATLAB;课件Ab

2、stract：Recently,thecharacteristicofhighervocationaleducationemphasizestheengineeringapplications,notprofessionalknowledge.Accordingtothetrainingrequirementsofhighervocationaleducationandstudentscharacteristic,thispaperthinkthatteachingreformofautomaticcontroltheoryandappli

3、cationmustimplement.Inthispaper,theMATLABisusedinteaching,andtheCAIcoursewareisdesigned,andthecompositionofcourscwavcisintroduced.TheCAIcourscwavccombinestheexamplesofvirtualtestsoftwave,andexpoundstheinfunctionofclassroompresentations,laboratorysimulationandsystemanalysis

4、computingofthecoursewave.Atlast,accordingtopracticeofcoursewaveinteaching,theadvantagesofthiscourscwavcarcgivencomparingtothetraditionalclassroomteaching.Keywords:Automaticcontroltheory;CAI;MATLAB;Coursewave引言在高职高专的电气自动化专业、机电一体化专业教育中，“自动控制原理与应用”是丼主要的专业基础课之一。该课程涉及到系统的模型建立、分

5、析、设计的基本理论和相关技术。在教学中的特点是计算性强、作图多等。在课堂授课中，教师需在黑板上推导大量的公式、画大量的曲线，而曲线的准确度难以保证，进而系统响应的暂态过程也难以体现出来，影响学生的理解与接受。此外，这门课的实践性也很强，但在实验中经常会受到元件参数不稳定的影响和设备条件的限制，使实验值与理论值不相吻合，导致学生产生错误的理解。因此要求该课程无论在教学内容上，还是教学方式上都要改革。MATLAB是Mathworks公司于1982年推出的高性能的集数值计算、矩阵运算、信号处理和图形处理等强大功能于一体的可视化软件。适用于工程应用

6、各领域的分析、设计和复杂计算，而且易学易用，尤其在自动控制领域应用广泛。它的大量工具箱函数为各个领域的研宄和工程应用提供了有力的手段。丼中的ControlToolbox工具箱是针对自动控制系统分析的。另外，SIMULINK模块可实现可视化建模，用户通过简单的鼠标操作就可建立起直观的系统模型并进行仿真，可将理论研究和工程实现结合在一起，为我们的课堂教学和实验仿真提供了新的有效手段。本文着重对MATLAB在自动控制原理与应用课程教学中的应用进行探讨，给出了应用实例。1课件的组成及功能1.1采用多媒体教学手段CAI即ComputerAssiste

7、d(aided)Instruction的缩写，即计算机辅助教学。这是一种利用计算机作为教学手段的教学系统。计算机辅助教学首先改变了几百年来的一支粉笔、一块黑板的传统教学手段。它以生动的画面、形象的演示，给人以耳目一新的感觉。课件的各级界面均应用MATLAB的图形用户界面⑶I开发，主界面如图1所示。其中，“第一章”至“第六章”为课堂教学演示内容，“试验一”为实验仿真内容，“试验二”为控制系统分析计算功能。选中菜单中的一项，即可展开下一级菜单，逐级展开，直到出现所需的具体内容1.2充分利用MATLAB中系统建模、分析及设计的存关函数由于MATL

8、AB提供了线性时不变系统的系统模型、系统分析、系统设计等函数，因此在开发CAI课件的时候将其应用加入其中。MATLAB所提供的有关系统模型的函数有：(1)建立传递函数模型的函数t