课程教学探讨论文：“运动控制系统”课程教学探讨（_论文）.doc

课程教学探讨论文：“运动控制系统”课程教学探讨 摘要：在分析运动控制系统课程特点的基础上，注重教学内 容安排，改进教学方法，加强实验环节，应用MAT-LAB仿真 技术，激发学生学习的主动性，有利于学生对课程基础理论 的掌握，培养学生的实践能力关键词：运动控制系统教学手段MATLAB仿真运动控制系统作为自动化专业、机电一体化专业 等本、专科专业的核心课程，是电机与拖动、电力电子技术、 模拟电子技术、自动控制理论、计算机控制技术等课程的综 合应用，其在工业现场中的实际应用非常广泛，是一门综合 性非常强、理论与实际结合紧密的课程目前由于运动控制系统的综合性强、理论与实际结合 紧密的特点，在教学过程中很多学牛反映学习该课程的难度 比较大、理解困难，也有部分学生反映对该课程的学习存在 兴趣不高、厌学及课程讲授内容陈旧等问题针对以上在运 动控制系统教学中存在的问题，应及时合理选择课程的讲授 内容、注意教学方法与技巧、加强学生的教学实验与实践等, 力求在教学过程中能够注重学生的基础理论知识的理解与 掌握、加强课程的实践性教学内容、激发学生的主动学习兴 趣，有利丁学牛史好地学习与掌握运动控制系统课的内容。

1教学内容首先，由于目前计算机控制技术与电力电子 技术的飞速发展，运动控制系统也跟随发展，教材的内容也 应根据当前的发展现状不断更新［1］教学过程中应根据本课程的特点，精心选择教学内容, 适当补充新的知识点，使教学内容与该领域的先进技术同 步，激发学生的学习兴趣例如随着电力电子技术与自动控 制技术的进步，应逐步增加交流调速的教学内容，减少直流 调速的内容其次，由于运动控制系统课的讲授内容较多， 要根据课时数合理选择讲授的内容，处理好教学内容和教学 课时之间的矛盾，做到由简入繁，突出重点内容此外，很 多教材在交流调速部分只介绍变频器的算法，很少提及变频 器的应用作为以培养应用型人才为目标的本科院校，应在 教学过程中适当介绍几种当前比较先进的变频器，如ABB. SIMENZE等的应用实例，有利于培养学生的解决实际问题能 力2教学的方法由于运动控制系统是一门学习难度较大 的课程，教师在讲授该课程的过程中，一定耍注意学牛的课 堂反应，课下及时与学生交流，最快地了解学生对于本课程 知识的理解和掌握情况除此之外，还应在教学过程中注意 教学的技巧与方法2.1抓住主线，理论联系实际，循序渐进运动控制系统 是一门理论联系实际的课程，在讲授时应多举一些事例说 明，如卷纸机、轧钢机、龙门刨、无塔供水等例子，将理论 和实际相结合，给学生以目标和对象，而不是纯理论的感觉,能激发学生的兴趣。

运动控制系统讲课时应抓住主线，如直流部分是以开环 转速单闭环 转速电流双闭环 为主线，首先提出问题，应用自动控制理论分析问题、设计 系统来解决问题，做到以控制规律为主线、由简入繁、由低 到高地循序渐进[2],有利于学生的理解和掌握2. 2处理好先修课程与本课程的关系在教学过程中，要 处理好先修课程与本课程的关系例如经常在刚上本课程的 时候，很多学生反映说自己的电机与拖动学得不好，对上运 动控制课程感到担心，认为自己可能学不好运动控制课其 实运动控制课程主要涉及电机的机械特性方程，很少涉及电 机的内部结构等，所以在开课时一定要说清楚，要鼓励学生 有信心学好本课程对于电力电子课程，也仅涉及整流、逆 变与直流斩波等内容对丁涉及其他的一些先修课程的内 容，…般要在上下…次课涉及该先修课程内容之前，要求学 生课下先预习一下，复习回忆一下；在下次上课的时候再简 单地复习，点一下要点，会有很好的效果2.3夯实根基，及时消化在运动控制系统的教学过程 中，由于该课程学习难度大，课程由简到难，步步相连，要 夯实根基，打好基础，要求学生对每次课程讲授的内容课后 复习，及时消化，否则就会容易消化不良、理解不透，影响 后面内容的学习。

同时在讲授课程的过程中，老师也要认真 备课，尽可能以最容易理解的语言、最简单的方式讲授该课 程，有助于学生更好地理解由于运动控制系统课的内容前 后相连、环环相扣、循序渐进，因此除了要求学生在每次课 后认真复习课上讲过的内容外，教师每次上课的前几分钟就 上节课内容做•个简短的复习与总结,或者也可通过提问学 生的方式来复习一下，便于在讲授过程中学生能进行比较分 析，找出上下单元之间有哪些知识衔接点，激起学生对前一 次课的内容的回忆，起到承前启后的作用，有利于学生对后 面讲授本课程内容的理解和掌握2. 4板书与多媒体相结合教师在讲课过程中，提倡使用 多媒体教学与板书相结合对本课程来讲，教师可以从网络 下载与课程内容相对应的图片，与课程的基础理论相结合， 有利于学生对课程的理解；同时，对于课程讲授中比较难理 解的内容和比较复杂的推导过程，教师可以采用板书给学生 讲解，采用板书的方式讲解课程的内容会更透彻，给学生更 多的思维时间，加深学牛对这个知识点的理解，有利于对课 程的学习2. 5 MATLAB在讲课中的应用Matlab7. 0版本中的电力 系统工具箱PSB (PowerSystemBlockset)具有强大的功能，其 以Simulink为运行环境，包含电源库、基本元件库、电机库、 测量模块库、电力电子器件库、附加模块库等6个子模块库 [3],给电力电子电路和系统仿真带来了很多方便。

Mat lab 仿真能提高课程的教学质量、深化课程建设，巩固学生的理 论基础通过仿真系统，选择系统参数更科学、更准确，这正 是现代工程设计系统发展的趋向教师在课程理论讲授过程 中，可以在SIMULINK环境下搭建电机转速单闭环系统、转速 电流双闭环系统、VVVF系统、直接转矩控制系统等模型，在 初始给建及参数变化情况下进行仿真分析，使学生能实时地 观察系统在空载、负载与扰动等情况下的各种信号波形与仿 真曲线，并能对不同系统的性能指标进行比较，加深学生对 系统认识与理解，提高运动控制系统课程的教学质量同时, 学生也可在课下针对教师在讲授过程中提及的课程的难点 与重点，按自己的想法利用MATLAB的PSB工具箱设计各种 运动控制系统进行仿真实验，并可任意地修改电路和参数， 观察所设计系统运行的效果通过学生设计系统仿真，能加 深学生对系统组成原理和性能关系的理解，培养学生的独立 思考能力3教学实验与实践运动控制系统是一门在工程上应用 比较广泛的课程，所以实验与实践教学是运动控制系统学习 的重要环节3.1验证性实验学校配备DJDK-1型电力电子技术及电 机控制实验装置，该实验装置采用更换挂件箱的方式，能按 照不同实验内容更换挂件箱，搭建不同的试验系统，也可与 电脑联机进行实验,可以方便在电脑上观察各种曲线。

学生 在学过相应的知识点后，就让学生及时动于•做与此内容相关的实验，使学生根据学习的基础理论进行运动控制系统实验 线路搭建、试验的调试与故障排查等,然后按照试验要求测 试相应的数据，也可通过计算机观察相应的各种曲线；在完 成实验后，要求学生要对实验的数据和曲线进行分析，并与 理论知识进行比较，查找原因，写出完整的实验报告这有 助于学生对所学理论知识的掌握与巩固O3. 2开放式综合实训除了验证性实验外，还要进行运动 控制系统综合实训，取代以往的课程设计，这要几周的时间 开放式的综合实训教学是为了加强学生自学能力与工程实 践能力的培养教师应从讲授实验方法、检查实验结果转变 为引导学生完成相关综合实训项目，共同分析、解决实训中 相关难题在实训中由教师出题目或者学生自拟题目，如脉 宽调速、SPWM变频调速等，提供给学牛一些基本的实验器材, 如DSP2407实验板、光耦6N137、单片机、MOSFET.集成二 极管整流桥、SG35925. UC3842. IGBT.电流互感器、测速 发电机、运放、直流电机、交流电机、直流开关电源、开关 霍尔元件或光电编码盘等；让学生在教师的指导下进行运动 控制系统项目设计、MATLAE仿真、搭建与调试相应的硬件电 路，培养学生的动手能力，通过DSP或单片机的编程来实现 对电机的控制。

合理选择安排教学内容，在教学过程中注意 教学的方法与技巧，加强实验与实践教学，将理论教学与实 践教学相结合好，可达到优势互补，有利于提高运动控制系 统课程的教学质量，深化课程改革，培养具有扎实理论基础 和较强工程实践能力的自动化专业人才参考文献[1] 周亚丽“•运动控制系统”课程改革与实践[J].科 技信息,2007 (5).[2] 陈伯时.电力拖动自动控制系统-运动控制系统[M]. 3版.北京:机械工业出版社,2005(1).[3] 洪乃刚.电力电子和电力拖动控制系统的Mat lab仿 真[M].北京:机械工业出版社,2006.。