“运动控制系统”教学方法探索_邵雪卷.pdf
《“运动控制系统”教学方法探索_邵雪卷.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《“运动控制系统”教学方法探索_邵雪卷.pdf(4页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第 卷第 期 年 月电气电子教学学报 收稿日期:;修回日期:基金项目:山西省高等学校教学改革创新项目(,);太原科技大学教改项目(,)第一作者:邵雪卷(),女,博士,副教授,主要从事“运动控制系统”的教学、交直流调速控制方法研究工作,:“运动控制系统”教学方法探索邵雪卷 赵志诚 张井岗 王健安 陈志梅(太原科技大学 电子信息工程学院,太原)摘要:“运动控制系统”是自动化专业的核心课程,其理论性和应用性较强,内容涉及知识点较多,学生学习起来难度较大。为了激发学生学习这门课程的兴趣,培养学生发现问题和解决问题的能力,加深学生对课程内容的理解,进行了相应的教学方法研究,将“系统”概念和“比较”思想融
2、入课堂教学中,并使用线上辅助教学方式。两年的教学实践证明,采用给出的教学方法能够提高学生的学习热情,更好地掌握该课程的内容。关键词:理论性强;知识点多;教学方法中图分类号:文献标识码:文章编号:()(,):,“”“”,:;“运动控制系统”是一门综合性比较强的自动化核心专业课程,它涉及“电力电子技术”“自动控制理论”“电机学”“检测技术”“计算机控制技术”等多门专业基础课程知识。该课程理论性和应用性强,内容抽象,理解起来难度较大,知识点多且零碎,学生学习起来比较吃力。为了提高学生学习这门课程的兴趣和学习效率,提升“运动控制系统”课程教学质量,国内许多高校的教师纷纷采取措施,改革教学模式。江苏大学
3、的于焰均老师教学团队在教学中采用翻转课堂,并给出具体的实施策略,充分发挥了学生自主学习的能力;一些高校教师在“运动控制系统”课程授课过程中,引入 计算机仿真软件辅助教学,使学生积极地参与到课堂教学中。西安工业大学的焦灵侠老师淡化公式推导,强调理论应用,将工程应用穿插于课堂教学。为了响应“国家一流本科课程”建设的需要,提高学生的实践能力,江南大学的樊启高老师将具有前沿性的控制策略用于永磁同步电机中,学生通过实验了解了先进控制方法在实际电机中的应用。自 年起,太原科技大学自动化专业 级学生初次使用新修订的 版培养方案,新版培养方案中,“运动控制系统”课程学时数由原来的 学时缩减为 学时,其中课堂教
4、学 学时,实验教学 学时。如何能够在学时减少大纲内容不变的情况下完成教学任务,有效提高学生的课堂学习效率,帮助学生更好地掌握这门课程内容,是该专业课程教师需要思考的问题。教学方法的改进为了使学生能够更好地掌握“运动控制系统”课程的理论体系,笔者在授课过程中紧密联系学生前期所学过的“自动控制理论”课程相关知识,在课堂教学中融入“系统”的概念,并将“比较”的思想意识贯穿整个课堂教学中,以提高学生的学习效率和对本课程内容的理解。紧密联系“自动控制理论”课程“运动控制系统”是自动控制理论应用的一个分支,笔者在讲授课程过程中紧密联系“自动控制理论”课程。在第一节课给学生讲授运动控制系统的构成时,和“自动
5、控制理论”课程中自动控制系统的构成联系起来。一个完整的自动控制系统主要包括控制器、执行元件、被控对象和检测元件。自动控制的目标是在自动控制装置作用下使被控量按照期望的要求变化。运动控制系统是由控制器、功率放大与变换装置、电动机及检测装置等构成,其结构框图如图 所示。图 运动控制系统组成运动控制系统的被控对象是交、直流电动机,被控量是电机的速度或位置。根据被控对象电动机类型的不同,课程内容分为直流调速系统和交流调速系统两大部分;执行元件是功率放大与变换装置,根据执行元件的不同,开环直流调速系统分为 系统和 系统;控制器可以采用传统的 或,根据控制器的不同,闭环直流调速系统分为有静差直流调速系统和
6、无静差直流调速系统。检测元件是测速发电机或旋转编码器。运动控制系统的控制目的是使电机转速按照期望值运行或者使输出量位置快速准确地复现给定量变化。“自动控制理论”中对一个自动控制系统的基本要求是:稳定性、准确性、快速性,在“运动控制系统”中这些要求又如何体现?在授课过程中,首先抛出问题,引导学生积极思考,然后再给出调速系统中的具体要求:调速、稳速、加减速,并告诉学生不同的系统,除过稳、准、快三个基本要求以外,还会有一些不同的具体要求,如调速系统中会对调速范围有一定的要求。学生在“自动控制理论”中学过建立数学模型的方法,系统的稳定性分析、控制器的设计问题,具体到运动控制系统中各个环节的数学模型是如
7、何建立起来,各环节具体的模型是什么,建立出模型后如何分析系统性能,如何基于数学模型采用工程方法设计 控制器。把上述一系列问题和“自动控制理论”课程内容联系起来,学生既明白了控制理论课程在实际中应用,又比较轻松地理解了“运动控制系统”课程的相关内容。“系统”概念融入课堂教学为了培养学生发现问题的意识和提高解决问题的能力,让学生能够掌握各种系统结构的优缺点,以便能够根据实际需要选择合适的系统结构。笔者在讲授该课程时,引导学生分析各种系统结构的优点以及存在的问题,并给出相应的解决办法。以直流调速系统为例,直流调速系统按结构分为开环直流调速系统、单闭环直流调速系统、带电流截止负反馈的闭环直流调速系统、
8、双闭环直流调速系统,如图 所示。图 几种直流调速系统图 中这几种系统结构由简单到复杂,层层递进。讲授每一种系统结构之前和学生一起讨论前面控制系统存在的问题,以及为了解决这些问题需要对原系统结构进行怎样的处理。如讲完开环直流调速系统后,通过一道例题和学生共同研究,得出这种开环结构在龙门刨床应用中存在额定速降高,静差率大的问题,不能满足实际生产工艺的要求,怎么办?提出问题,引导学生从自动控制理论的特点进行考虑,得到引入电机速度反馈的解决办法。在讲解电流截止负反馈直流调速系统之前,先让学生思考如果电枢电流过大或系统存在堵转时,现有的单闭环调速系统结构能否处理这个问题。如果不能,用学过的理论知识能否解
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 运动 控制系统 教学方法 探索 邵雪卷
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。