析方法的始终，也是系统综合设计和校正要满足的性能要求。在课程的教学中，以稳定性、
准确性、快速性为主线，建立各种系统分析与设计方法之间的联系，有助于对课程内容的理
解和掌握，理清各章节之间的逻辑关系。

 

　　先通过具体实例，例如以机床运动控制系统为例，来说明对于一个控制系统的分析和
设计。首先，必须掌握自动控制系统的基本概念，建立系统的数学模型，才能进行理论分析。
而最基本的数学模型是微分方程，但高次微分方程求解较为复杂，需将微分方程转化为代
数方程，这就需要进行拉普拉斯变换，大大简化了求解过程，进而得到系统的传递函数。然
后，在传递函数基础上，对系统进行分析。常用的分析方法有：时域分析法、频域分析法、根
轨迹分析法以及相应的性能指标。这样，一方面，有了系统的性能指标，就能够对系统的稳
定性和准确性进行分析判断；另一方面，也可以根据给定要求的性能指标，得到理想的控
制系统，从而对原有的控制系统进行综合和校正。这样抓住了稳、准、快这条主线，就理清了
各章节之间的逻辑关系，该课程的内容就能够顺利地衔接起来。例如对于稳定性的问题，就
可以从多个方面、多个角度来分析判断，可以求解微分方程，可以求闭环特征根，可以用根
轨迹法，可以用劳斯判据，可以用奈奎斯特判据等方法，这样自然对这门课程的系统性有
了明确认识。

 

　　

3.教学手段的改进 

　　

“控制工程基础”课程是机械工程及其自动化大专业各专业方向都必修的专业基础课，

具有较强的理论性和实践性，涉及的知识面宽，包含的信息量大，内容又比较抽象。由于课
程内容多课时少，另外，机械类学生工程数学知识以及相关学科的知识欠缺，必须改革教
学手段，充分利用现代化教学工具，利用计算机仿真来辅助教学，才能实现高效的课堂教
学，使学生收获更多知识。针对不同的专业方向，如，制造和设计、机电和物流、输电工程专
业方向，采用分班教学，联系本专业方向的实际应用，将教学内容进行调整。同时，采用计
算机多媒体辅助教学与传统的教学模式相结合，在有限的课时内增加了信息量，使枯燥、抽
象的理论变得形象和具体。教学中还引入了软件

Matlab/simulink，开阔学生的视野。例如时

域响应曲线、频域的幅相曲线及对数幅相曲线的绘制，为了提高课堂效果，达到师生互动，
教师首先在黑板上画出大致曲线，帮助学生理解，然后利用多媒体，用编好的程序或建立
的仿真模型，在屏幕上精确地绘出相应的曲线，并改变系统的参数，再次绘图显示，让学
生进行分析比较，得出结论。这样提高了学生的学习兴趣，激发了他们的求知欲，大大提高
了教学效果。

 

　　

4. 加强实践环节 

　　注重实践教学环节，加强控制理论的工程应用。

“控制工程基础”课程的理论性强，在理

论讲述中，学生未免感觉

“空、虚”，因此在教学过程中，要注重实际，结合具体生活和工业

生产实例，使学生的学习目标明确，知道控制系统在生产生活中的应用无处不在。这样学生
不仅提高了学习兴趣，也更深刻地理解了理论知识。同样，该课程的应用性也很强，必须利
用实践环节将理论应用到实践中。课程设置了时域和频域的相应实验，一方面，利用自动控
制实验箱，让学生搭建典型环节和典型系统，输入不同的典型信号，通过示波器观察系统
的响应曲线。另一方面，将实验曲线和

Matlab/simulink 软件仿真出来的理想波形进行对比，

分析实验结果，得出结论。在课程教学的同时，注重加强对学生综合实践能力的培养，利用
开放的实验室，充分发挥学生的主动性，让学生设计完成自动控制系统的相关课题，还结
合

Matlab/simulink 软件进行控制系统的仿真，使学生感到课程的

“真、实”，提高了他们综合

分析问题解决问题的能力，做到学有所用，为他们的专业学习以及将来工作打下坚实的基
础。

 

　　三、结束语

 

　　随着科学的飞速发展，学科之间日益相互渗透和交叉，非电类学生的自动控制基础知