《控制系統(tǒng)仿真與CAD》學(xué)習(xí)的感想

1、控制系統(tǒng)仿真與CAD學(xué)習(xí)的感想學(xué)習(xí)了控制系統(tǒng)仿真與CAD這門課程。在這一過程中我學(xué)了很多東西， 最直接的就是將控制理論和MATLAB軟件聯(lián)系起來，用計算機(jī)來仿真在自動 控制原理中所學(xué)的內(nèi)容，即利用MATLAB軟件來對自動控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真， 以驗證所學(xué)的知識并且得到比較直觀的結(jié)論?？刂葡到y(tǒng)是指由控制主體、控制客體和控制媒體組成的具有自身目標(biāo)和功能 的管理系統(tǒng)。控制系統(tǒng)意味著通過它可以按照所希望的方式保持和改變機(jī)器、機(jī) 構(gòu)或其他設(shè)備內(nèi)任何感興趣或可變化的量?？刂葡到y(tǒng)同時是為了使被控制對象達(dá) 到預(yù)定的理想狀態(tài)而實施的。控制系統(tǒng)仿真是建立在控制系統(tǒng)模型基礎(chǔ)之上的控 制系統(tǒng)動態(tài)過程試驗，目的是通過試驗進(jìn)

2、行系統(tǒng)方案論證，選擇系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)， 驗證系統(tǒng)的性能指標(biāo)等。MATLAB不僅僅是一門編程語言，還是一個集成的軟件平臺，它包含以下 幾個主要部分：MATLAB語言、集成工作環(huán)境、MATLAB圖形系統(tǒng)、數(shù)學(xué)函數(shù) 庫、交互式仿真環(huán)境Simulink、編譯器、應(yīng)用程序接口 API、工具箱、Notebook 工具。而在控制系統(tǒng)CAD中我們較多的是使用MATLAB數(shù)學(xué)函數(shù)庫中的函數(shù) 來對控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真與處理。另外，也利用MATLAB交互式仿真環(huán)境Simulink 來構(gòu)建系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，這樣更直接的應(yīng)用于不知道系統(tǒng)傳遞函數(shù)的情況下來得 到系統(tǒng)的仿真結(jié)果，從而省去了計算傳遞函數(shù)的復(fù)雜計算。MATLAB它具有

3、豐富的可用于控制系統(tǒng)分析和設(shè)計的函數(shù)，MATLAB的控 制系統(tǒng)工具箱提供對線性系統(tǒng)分析、設(shè)計和建模的各種算法；MATLAB的仿真 工具箱(Simulink)提供了交互式操作的動態(tài)系統(tǒng)建模、仿真、分析集成環(huán)境。通 過在傳遞函數(shù)的建立、繪制響應(yīng)的曲線等方面談了我學(xué)習(xí)的經(jīng)歷，以及整個對控 制系統(tǒng)仿真的整體過程。在學(xué)習(xí)過程中還有利用Simulink工具箱繪出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，再調(diào)用這個 框圖來產(chǎn)生出傳遞函數(shù)再進(jìn)行仿真計算。這樣的話可以更方便的對控制系統(tǒng)進(jìn)行 仿真與設(shè)計，而不用去通過復(fù)雜的方式去求去傳遞函數(shù)，然后再去計算響應(yīng)，繪 制響應(yīng)曲線。MATLAB軟件的強大的功能和優(yōu)點以及MATLAB語言的特點，在

4、 控制系統(tǒng)仿真中帶來了很大幫助，在實際中經(jīng)常將控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型用零點、 極點和增益來描述，在對于單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制，通過仿真定性的分析了 單神經(jīng)元PID控制中比例學(xué)習(xí)率、積分學(xué)習(xí)率、微分學(xué)習(xí)率和增益K等參數(shù)在 控制中所起到的作用得出：（1）在積分學(xué)習(xí)率、微分學(xué)習(xí)率不變的情況下，比例系數(shù)學(xué)習(xí)率越大則超 調(diào)量越小，但是響應(yīng)速度也會越慢；（2）在比例學(xué)習(xí)率、微分學(xué)習(xí)率不變的情況下，積分系數(shù)學(xué)習(xí)率越大則響 應(yīng)會越快，但是超調(diào)量也會越大；（3）在比例學(xué)習(xí)率、積分學(xué)習(xí)率不變的情況下，微分學(xué)習(xí)率對單神經(jīng)元PID 控制器的控制效果影響不大；（4）K是系統(tǒng)最敏感的參數(shù)，K值增大、減小相當(dāng)于P、I、D三項

5、同時增 加、減小，同時K值過大會使系統(tǒng)發(fā)生振蕩，導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)散，所以對于K值應(yīng) 合理選擇。通過本次學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)了薛教授的控制系統(tǒng)仿真課程，結(jié)合自己在教學(xué)工作中 總結(jié)的經(jīng)驗教訓(xùn)，使我更進(jìn)一步加深了怎樣分析問題和解決問題，加強了對已學(xué) 過知識的理解，增強了實際應(yīng)用能力，同時也開闊了視野，使我對控制系統(tǒng)仿 真與CAD有了新的理解。首先，基于MATLAB仿真環(huán)境平臺，盡量將控制系統(tǒng)理論的學(xué)習(xí)與實際應(yīng) 用結(jié)合在一起，用控制系統(tǒng)設(shè)計和試驗結(jié)果為依據(jù)，加深學(xué)生對理論知識的形象 理解，為學(xué)生提供了一種重要的數(shù)學(xué)建模的輔助工具。本課程具有很強的實踐性， 實踐是一個必要的環(huán)節(jié)，學(xué)習(xí)該課程主要是為了將其應(yīng)用于控制系統(tǒng)的

6、分析與設(shè) 計，因此培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力極為重要。其次，要給學(xué)生具體的任務(wù)，同時注意知識點與實際模型的結(jié)合，讓學(xué)生在 完成任務(wù)和解決實際問題的過程中學(xué)習(xí)，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效果。 首先，教師講課的水平必須提高，講課方式必須有激情，才能保證學(xué)生得以繼續(xù) 學(xué)習(xí)提供最基本的學(xué)習(xí)興趣；其次，在任何一門課開始之前，必須跟學(xué)生闡述此 門課程與實際生活的相關(guān)性，并列舉一二三實例最好加以演示，這樣可大大提高 學(xué)生學(xué)習(xí)此門課程的興趣；然后，充分利用課程內(nèi)實驗環(huán)節(jié)，多設(shè)計幾個與實際 例子息息相關(guān)的課題，讓學(xué)生獨立或者分組去完成；最后，實時鼓勵學(xué)生，給學(xué) 生信心。第三，重視發(fā)展學(xué)生的智力，主要包括觀察能力，實

7、驗操作能力、思維能力、 想象能力和記憶能力等.教學(xué)的根本任務(wù)是教會學(xué)生如何學(xué)習(xí).只會傳播真理的 還不能算好教師，只有在傳播真理的同時，又能傳播發(fā)現(xiàn)真理方法的才是好教師。 學(xué)習(xí)過程中，不僅要看到前人的科學(xué)結(jié)論，對于后人創(chuàng)造發(fā)展所起的巨大作用， 而且還要看到前人在成功和失敗中，曾經(jīng)使用過的一些科學(xué)方法，他們對科學(xué)真 理的執(zhí)著追求的信念和百折不撓的堅強意志，對人類社會的發(fā)展所起的巨大影 響。最后，MALAB是一個作為仿真實驗所用的強大軟件，只有通過實驗或仿真， 才證明理論或方法的正確性和有效性。通過實驗、仿真，提高學(xué)生對研究的興趣， 從而反過來激發(fā)學(xué)生對理論研究的熱情，讓學(xué)生通過MATLAB仿真徹底理解