机械控制工程教案485

------------------------------------------------------------教教后小节械控制工程基础教案控制系统的传递函数【知识目标】掌握控制系统的数学模型，传递函数的构造方法。【能力目标】【德育目标】培养学生严肃认真，实事求是的求学态度和探索精神。开环传递函数，闭环传递函数和误差传递函数的基本概念。系统开环传递函数，闭环传递函数和误差传递函数的求解。对媒体课件，实体数学模型，相应的视频知堂活动，特别是一些学习基础较差的同学也表现出了浓厚的学习兴趣，并且在这些学习活动中提高思维能力，培养创新意识。4.通过学生们对课堂提问的反应现象，表明教学效果良好，同学们加深了对所学知识的理解和记忆，灵活运用所学知识解决实际问题的能力显著提高。但个别同学对传递函数的构造方法仍有待提高，但通过对实体数学模型的观察有了很大的提高，以后更该注重理论联系授课教师：王朝霞2011年四月十二日审签XXX2011年X月X日------------------------------------------------------------二节控制系统的传递函数编排在自动控制系统的工作原理，控制方式，以及分类之后，这符合知识逻辑结构的系统性，反映了个知识点之间是相互联系的，符合学生力。但思维过程常常与感性经验相联系，仍需具体形象来支持。2.学生在学习本章知识之前就已经了解了自动控制系统的工作原理以及控制说还是有一定的难度的。3.此班学生学习积极性高，基础较好，对专业课有浓厚的兴趣，但少数学生对问题的理解能力稍差。1.通过相关视频引起学生对自动控制系统的兴趣，以及对在实际生活中是怎样应用自动控制系统为我们的生活生产服务的。2.教师通过直观教学，利用多媒体技术演示强化学生对控制系统的感性认识，的。3.让同学们观察实体数学模型，从而让他们知道理论联系实际的重要性，让他们知道理论联系实际更容易理解抽象的问题。4.考虑学生的认识特点，引导学生仔细观察，激励学生积极思考，尽可能的让学生运用所学过的理论知识主动的去探索自动控制系统在实际生活中的应用。教师成主动学习的又有利于学生创新意识的培养。------------------------------------------------------------法、过程(2分钟)投影本节课的重难点:开环传递函数，闭环传递函数和误差传递函数的基本概念。系统开环传递函数，闭环传递函数和误差传递函数的求解。上节课我们学习了控制系统的传递函数的一部分内容，今天我们继续学习这一节。(5分钟)安定课堂秩序，集中学生注意力。传递函数是在零初始条件下，线性定常系统输出量的拉普拉斯变换与输入量的拉普拉(为后面的综合做(1)传递函数是复变量s的有理分式，他具有复变函数的所有性质。(2)传递函数只取决于系统的结构函数，与外作用无关。(3)传递函数与微分方程有直接联系。(4)传递函数的拉普拉斯逆变换即为系统的脉冲相应，因此传递函数能反映递函数呢？今天我们讲如何求传递函数。法、过程------------------------------------------------------------三，传递函数的求取方法1、直接变换法1、直接变换法先建立微分方程，然后在零初始条件下，对微分方程进行拉氏变换，即可根据传递函数的定义求得传递函数。(30分钟)强调应用范围例例已知某环节的微分方程为dt2dt求此环节的传递函数解：在零初始条件下，对微分方程进行拉氏变换，有解：在零初始条件下，对微分方程进行拉氏变换，有s2C(s)+10sC(s)+100C(s)=100R(s)根据传递函数的定义，有在电工基础中，对于电阻、电感、电容，有电阻u=IR拉氏变换式为U(s)=I(s)Rdiu=LU(U(s)=L(s)I(s)I(s)=C(s)U(s)i=C拉氏变换式为U(s)U(s)U(s)CsU(s)U(s)U(s)CsUsUsIs=iU(s)1o=UsRCsi方法、过程演演示课程内容引出所要研究的问题，并通过归纳总结，启发学生得出结论，以突出本节1.比例环节其输出量与输入量成正比关系c(t)=Kr(t)式中K——环节的放大系数，为一常数。G(s)=C(s)=R(s)2.惯性环节惯性环节中总含有储能元件，输出不能立即复现输入。其传递函数可以写成如下表达式。G(s)=C(s)=1R(s)Ts+1现求输入量为单位阶跃函数时，惯性环节输出量的函数关系学生回答学生回答回忆所学过的拉普3.积分环节输出正比于输入的积分的环节。传递函数为：G(s)=C(s)=1R(s)Ts4.微分环节输出正比于输入的微分的环节，其传递函数为：G(s)=C(s)=TsR(s)c5.一阶微分环节R(s)cR(s)c方法、过程------------------------------------------------------------(通过习题使学生6.二阶微分环节Gs=K的题目老师填写各环节的传递函数(使同学们加深印象)方法、过程------------------------------------------------------------解：求此电路的微分方程为RCRCo+u(t)=u(t)dto