位置隨動系統虛擬仿真實驗是青島理工大學建設的虛擬仿真實驗課程。
基本介紹
- 中文名：位置隨動系統虛擬仿真實驗
- 建設院校： 青島理工大學
- 課程負責人： 陳成軍
- 授課教師：安峰岩、官源林、李霞、李東年
課程性質,教學目標,
課程性質
課程背景
被譽為“中國天眼”的500米口徑球面射電望遠鏡是世界上接收地外信息、搜尋地外文明的重大科研儀器設施，饋源艙是“中國天眼”的“瞳孔”，其位置控制是典型的隨動系統。本實驗項目從專業培養目標和特色出發，以“中國天眼”為工程背景，以“中國天眼”饋源艙位置控制為工程案例，以培養創新套用型人才為目標，堅持“學生中心、問題導向、知識融合、創新實踐”的實驗教學理念，按照“虛實結合、以虛補實”的原則，自主研發了“位置隨動系統虛擬仿真實驗”軟體平台。
教學目標
位置隨動系統是以位置為控制目標的自動控制系統，廣泛地套用於航天工業、民用工業等領域。因此，位置隨動系統實驗是儀器類、機械類、控制類等專業的重要實驗項目。當前，迫切需要一種實驗平台，能夠將自動控制理論與工程實際相結合，使學生綜合運用所學理論知識建立位置控制系統，從而建立以學生為中心的自主式、互動式、探究式學習模式，引導學生培養綜合能力與創新思維，融入學科前沿基礎，培養學生各種實際套用的能力，提高分析與解決複雜工程問題能力，不斷提升人才培養的針對性和實效性。
青島理工大學測控技術與儀器專業是山東省- -流專業，《自動控制原理》 是該專業的核心基礎課程，課程要求學生掌握系統的數學建模、模型簡化、反饋控制系統設計、系統性能分析和最佳化等知識點。圍繞“兩性一度”的金課標準，本實驗項且設計以下教學且標和實驗內容:
(1)掌握位 置隨動系統的數學建模和模型等效簡化方法。搭建“中國天眼”饋源艙位置隨動系統的虛擬實驗平台，利用三維模型和視頻等學習資料認知組成部分及其功能，使學生能夠掌握直流電機、齒輪箱和饋源艙等相關設備的基本知識。根據系統各組成部分的實際原理，使學生能夠掌握實際系統的數學建模與系統模型等效化簡等理論知識。實驗對象具有前沿性和時代性，實驗內容具有一定的“挑戰度”。
(2) 掌握位置和速度負反饋系統的原理和結構，驗證、探索位置和速度負反饋參數對控制性能的影響規律。學生通過自主、互動式操作建立位置和速度負反饋閉環控制系統，驗證位置和速度負反饋增益對系統阻尼特性、回響速度、穩定性等性能指標的影響規律。在實驗中進行反覆最佳化設計，形成最佳方案。學習結果具有探究性和個性化，培養學生分析和解決複雜問.題的綜合能力和高級思維。
