MATLAB仿真技术在《自动控制原理》课程教学中的应用

2007丰第4期(暮|‘60期)牡丹扛摔慧掌簏学掇(自然抖学苴)

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ofMudanjiangNormalUniversity

No.4,2007To协lNo60

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step(syst‘k’,11),hold011

end

运行代码,获得其阶跃响应曲线如图(1)所示.

囤1二阶系统阶跃响应曲线

2.2质体一弹簧一阻尼器系统的建模和仿真

质体一弹簧一阻尼器系统如图2所示,弹力F.遵循Hooke定律,即R(y)一b。阻力R与质体的水平运动的速度成正比,即R(y)一bj,。当有外力F(t)作用于系统时,由牛顿第二定律

口I

∑F=ma得F(£)一妇一砂=ma=my,即y

=£二生吐=兰一一ky一立;.在MATLAB环

1HynHI¨t

境下使用SIMULINK工具箱对其进行建模得到的仿真模型如图3所示.

在零初始状态条件下,当m一^=1,6—0.5时,外力F(f)作用于系统时,运行仿真模型,得到系统的响应曲线如图4所示.其中信号F(£)遵循

如下规律Fc”一(:j:妻;

圈2质体?弹簧一阻尼器系统

圈3质体-弹簧一阻尼器系统的sIMuLINK仿真模型

田4质体一弹簧?阻尼器系统的阶肤响应曲线

3结论

《自动控制原理》是电气与自动化专业的一门重要的专业基础课.主要讲授控制理论的基本概念、控制系统的数学建模(传递函数)、时预分析、频域分析、系统的稳定性和系统的综合与校正等基础知识.课程内容比较抽象,许多章节的内容需要作图才能理解有关概念和原理,传统的理论教学缺乏典型具体的实例来全面系统地贯穿这些理论基础知识,教学质量难以提高.将MATLAB引入到《自动控制原理》的教学中,并将课程进行系统深入地整合,紧密结合当前学科发展的趋势,通过一些系统性强.有实际工程意义的典型实捌,一定能够提高教学效果.许多发达国家的高校已经把MATLAB与相关课程进行了整合,为教学带来了极大的灵活性和便利性.

总之,MATLAB与f自动控制原理》的有机整合,顺应了自动控制领域的发展潮流,也顺应了学生专业立足点更高、知识更新、综合素质更突出的要求.当然,课程的整合还需要经过实践的不断检验和完善,我们希望能够通过整合课程这种有益的尝试,培养出真正的“厚基础、宽口径,能力强、高素质的创新型应用人才”.

参考文献

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1。

辑:琳莉.contxolSystem[M]NewJer冀yPt'enfiecHalL1995

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MATLAB仿真技术在《自动控制原理》课程教学中的应用

作者:刘刚

作者单位:鸡西大学电气与信息工程系,黑龙江,鸡西,158100

刊名:

牡丹江师范学院学报(自然科学版)

英文刊名:JOURNAL OF MUDANJING TEACHERS' COLLEGE(NATURAL SCIENCES EDITION)

年,卷(期):2007,(4)

被引用次数:0次

参考文献(6条)

1.秦茂玲Matlab软件与专业课程的整合教学研究[期刊论文]-山东师范大学学报(自然科学版) 2005(04)

2.刘刚关于高职高专院校理工科专业实行导师制的探索 2007(04)

3.R H Bishop Modern Control Systems Analysis and Design 2003

4.Katsuhiko Ogata Modern Control Engineering 2002

5.Alberto Cavallo Using Matlab Simulink and Control System Toolbox 1996

6.Benjamin C Kuo Automatic Control System 1995

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