機械控制工程教案485

------------------------------------------------------------教教后小節(jié)械控制工程基礎教案控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)【知識目標】掌握控制系統(tǒng)的數(shù)學模型，傳遞函數(shù)的構造方法?！灸芰δ繕恕俊镜掠繕恕颗囵B(yǎng)學生嚴肅認真，實事求是的求學態(tài)度和探索精神。開環(huán)傳遞函數(shù)，閉環(huán)傳遞函數(shù)和誤差傳遞函數(shù)的基本概念。系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)，閉環(huán)傳遞函數(shù)和誤差傳遞函數(shù)的求解。對媒體課件，實體數(shù)學模型，相應的視頻知堂活動，特別是一些學習基礎較差的同學也表現(xiàn)出了濃厚的學習興趣，并且在這些學習活動中提高思維能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識。4.通過學生們對課堂提問的反應現(xiàn)象，表明教學效果良好，同學們加深了對所學知識的理解和記憶，靈活運用所學知識解決實際問題的能力顯著提高。但個別同學對傳遞函數(shù)的構造方法仍有待提高，但通過對實體數(shù)學模型的觀察有了很大的提高，以后更該注重理論聯(lián)系授課教師：王朝霞2011年四月十二日審簽XXX2011年X月X日------------------------------------------------------------二節(jié)控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)編排在自動控制系統(tǒng)的工作原理，控制方式，以及分類之后，這符合知識邏輯結構的系統(tǒng)性，反映了個知識點之間是相互聯(lián)系的，符合學生力。但思維過程常常與感性經(jīng)驗相聯(lián)系，仍需具體形象來支持。2.學生在學習本章知識之前就已經(jīng)了解了自動控制系統(tǒng)的工作原理以及控制說還是有一定的難度的。3.此班學生學習積極性高，基礎較好，對專業(yè)課有濃厚的興趣，但少數(shù)學生對問題的理解能力稍差。1.通過相關視頻引起學生對自動控制系統(tǒng)的興趣，以及對在實際生活中是怎樣應用自動控制系統(tǒng)為我們的生活生產(chǎn)服務的。2.教師通過直觀教學，利用多媒體技術演示強化學生對控制系統(tǒng)的感性認識，的。3.讓同學們觀察實體數(shù)學模型，從而讓他們知道理論聯(lián)系實際的重要性，讓他們知道理論聯(lián)系實際更容易理解抽象的問題。4.考慮學生的認識特點，引導學生仔細觀察，激勵學生積極思考，盡可能的讓學生運用所學過的理論知識主動的去探索自動控制系統(tǒng)在實際生活中的應用。教師成主動學習的又有利于學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。------------------------------------------------------------法、過程(2分鐘)投影本節(jié)課的重難點:開環(huán)傳遞函數(shù)，閉環(huán)傳遞函數(shù)和誤差傳遞函數(shù)的基本概念。系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)，閉環(huán)傳遞函數(shù)和誤差傳遞函數(shù)的求解。上節(jié)課我們學習了控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)的一部分內(nèi)容，今天我們繼續(xù)學習這一節(jié)。(5分鐘)安定課堂秩序，集中學生注意力。傳遞函數(shù)是在零初始條件下，線性定常系統(tǒng)輸出量的拉普拉斯變換與輸入量的拉普拉(為后面的綜合做(1)傳遞函數(shù)是復變量s的有理分式，他具有復變函數(shù)的所有性質。(2)傳遞函數(shù)只取決于系統(tǒng)的結構函數(shù)，與外作用無關。(3)傳遞函數(shù)與微分方程有直接聯(lián)系。(4)傳遞函數(shù)的拉普拉斯逆變換即為系統(tǒng)的脈沖相應，因此傳遞函數(shù)能反映遞函數(shù)呢？今天我們講如何求傳遞函數(shù)。法、過程------------------------------------------------------------三，傳遞函數(shù)的求取方法1、直接變換法1、直接變換法先建立微分方程，然后在零初始條件下，對微分方程進行拉氏變換，即可根據(jù)傳遞函數(shù)的定義求得傳遞函數(shù)。(30分鐘)強調應用范圍例例已知某環(huán)節(jié)的微分方程為dt2dt求此環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)解：在零初始條件下，對微分方程進行拉氏變換，有解：在零初始條件下，對微分方程進行拉氏變換，有s2C(s)+10sC(s)+100C(s)=100R(s)根據(jù)傳遞函數(shù)的定義，有在電工基礎中，對于電阻、電感、電容，有電阻u=IR拉氏變換式為U(s)=I(s)Rdiu=LU(U(s)=L(s)I(s)I(s)=C(s)U(s)i=C拉氏變換式為U(s)U(s)U(s)CsU(s)U(s)U(s)CsUsUsIs=iU(s)1o=UsRCsi方法、過程演演示課程內(nèi)容引出所要研究的問題，并通過歸納總結，啟發(fā)學生得出結論，以突出本節(jié)1.比例環(huán)節(jié)其輸出量與輸入量成正比關系c(t)=Kr(t)式中K——環(huán)節(jié)的放大系數(shù)，為一常數(shù)。G(s)=C(s)=R(s)2.慣性環(huán)節(jié)慣性環(huán)節(jié)中總含有儲能元件，輸出不能立即復現(xiàn)輸入。其傳遞函數(shù)可以寫成如下表達式。G(s)=C(s)=1R(s)Ts+1現(xiàn)求輸入量為單位階躍函數(shù)時，慣性環(huán)節(jié)輸出量的函數(shù)關系學生回答學生回答回憶所學過的拉普3.積分環(huán)節(jié)輸出正比于輸入的積分的環(huán)節(jié)。傳遞函數(shù)為：G(s)=C(s)=1R(s)Ts4.微分環(huán)節(jié)輸出正比于輸入的微分的環(huán)節(jié)，其傳遞函數(shù)為：G(s)=C(s)=TsR(s)c5.一階微分環(huán)節(jié)R(s)cR(s)c方法、過程------------------------------------------------------------(通過習題使學生6.二階微分環(huán)節(jié)Gs=K的題目老師填寫各環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)(使同學們加深印象)方法、過程------------------------------------------------------------解：求此電路的微分方程為RCRCo+u(t)=u(t)dto