自动控制原理范文10篇

摘要：自动控制原理课程是自动控制类专业的基础课,具有较强的理论性和抽象性，掌握起来有很大的难度，所以，要加强对该课程的教学改革。文章提出了教学模式、教学内容、教学方法等方面的许多改革措施，这些改革方案可以有效改善课堂教学，提高学生的学习兴趣和主体参与意识。

关键词：控制基本原理；课堂；教学

自动控制理论的蓬勃发展开始于二十世纪三十年代，但真正进入大学课堂却是在二十世纪五六十年代，它的诞生为高等学校带来了全新的生命力。自动控制原理课程的专业知识覆盖面广，教学内容多，应用性非常强，对于学习者形成系统和工程的思想有着非常重要的作用。目前，自动控制原理课程已成为自动控制类专业最主要的专业基础课之一，其内容涉及:手动体系的基础组织与构造、手动体系的特性指数以及手动体系的种类和特性、手动体系的分析方式(时域法、根轨迹法、频域法等)以及工程设计方法等。该课程的设立目的主要是为了训练学生的专业素质以及设计、分析系统问题的能力，在自动控制类专[2]业的课程体系中，占据非常关键的地位。自动控制原理课程对数学和自然科学的应用能力要求很高，通过该课程的学习，能够为日后处理实际工程问题打下重要的理论基础。在新型工科背景下，如果学校仍然采取以教师为主体的传统教学方法，那么将很难培养学生处理复杂工程问题的能力。专科类院校学生的动手能力相对较强，但基础知识薄弱。根据这类院校学生的实际状况，为培养学生学习的主动性，增强学生处理复杂实际问题的能力，在教学模式与教学手段等方面都必须作出改变。

1.课堂教学中存在的问题

⑴学生的综合知识能力相对薄弱。该教程主要涉及到了高中数学、复变函数、大学物理、集成电路等的基本知识，并涉及大量公式推导，学生在学习过程中往往感到内容简单乏味,无法很好地将知识融会贯通。⑵学生学习目标不明确。学习者往往很难认识到自动控制学科在工程实际中的潜在意义，只重视教材中简单公式化的习题，从而造成学生在实际学习过程中无法正确理解所学理论知识的实际应用。⑶配套教材的缺乏。目前，该课程的教材大都基础理论性较强，复变函数等基础数学领域的专业知识以及集成电路等基础知识较多，能够完全符合新工科特点的内容相对较少，教材中涉及处理复杂工程问题的介绍尤为稀少，基本上都是根据传统理论知识点设置。尽管任课教师采用了一些新颖方式开展课程，比如，在课程讲解过程中，把典型的炉温、液位高度及其调速系统等知识点穿插其中，帮助学生深入了解课程内容，从而训练学生独立分析问题并解决矛盾的能[3]力，但是，由于教材中并无这些知识点，教师只能讲解一些与之相关的较为简单的知识点，因此，很难训练学生独立处理复杂工程问题的能力。⑷教学方法简单、成效不理想。教师在教学中广泛运用了多媒体技术，形象展现了教学中的公式推理等内容，但教学中其他教学内容还是需要更为多样化的教学手段进行生动呈现，这样才能达到相应的教学效果，激发学生的学习兴趣。另外，由于考试方法陈旧传统，很难反映对学生创造力的训练效果，和新工科理念也不太吻合。⑸实践环节的创新程度不足。课程实验环节中没有实际研究对象，只在试验箱和模拟软件上进行现场模拟试验和演示性试验。而且，由于试验设施不够，很难适应新的工科专业课程规划要求。

2.教学改革

【摘要】本文针对“自动控制原理”课程中开闭环、误差传递函数，系统类型，典型数学模型之间转换关系三个易混淆关键问题，运用举例、专题教学、课程讨论等教学方法由浅入深开展课程学习。结果表明，教学效果良好，学生不仅对三个易混淆关键问题进一步加深印象，理清课程知识主线，同时也在一定程度上增强了学习兴趣，为后续课程学习奠定了良好的基础。

【关键词】自动控制原理；传递函数；系统类型；数学模型

1引言

“自动控制原理”是自动化、电气等工科类专业的必修课程，该课程理论性强，物理概念多，数学推导过程复杂[1]。如果以传统教学方法构建课堂，势必会导致学生滋生抵触情绪，对于关键问题概念模糊，影响课程学习，最终自暴自弃只求通过期末考试，达不到工程教学的目的。本文以开闭环、误差传递函数，系统类型，典型数学模型之间转换关系三个易混淆关键问题为研究对象，利用举例、专题教学、课程讨论等教学方法开展课程学习，由浅入深帮助学生理清关键问题的概念，有助于学生更好的掌握课程知识主线，开展后续课程学习。

2开闭环、误差传递函数

2.1开闭环、误差传递函数概念分析

摘要:对目前《自动控制原理》课程教学内容、教学方法等现状和存在的问题进行分析。以改善课程教学效果和提高学生对教学内容的接受度为目的，在深度调研德累斯顿工业大学同类课程教学模式的基础上，吸收借鉴他人所长，进而提出了对该课程的教学改革的具体建议。提出的改进措施可优化前后理论知识的逻辑连贯性，并具有理论教学内容与实际应用案例有机结合的特点，有利于学生更好地构建课程的知识体系。

关键词:《自动控制原理》;教学改革;实践教学

自动化是支撑国民经济发展的重要学科，自动化技术已应用了现代科技各个领域。目前，产业结构调整是我国经济发展的战略重点，发展以智能化、数字化为特征的先进制造业更是保证我国经济持续健康发展的重中之重［1－4］。东莞市是我国制造业重地，被誉为“世界工厂”，在大力建设粤港澳大湾区的背景下，东莞制造业的发展也将迎来新的机遇和挑战。在制造业转型升级过程中，越来越多的用人单位已深刻意识到高素质人才是企业转型发展的重要保障，这对东莞理工学院人才培养方式提出了更高要求［5－6］。如何更好地为地方经济和企业发展培养适合人才，一直是东莞理工学院教学科研方面的首要课题。笔者参加了由中国教育部和德国BSK国际教育机构合作举办的“中国高等学校骨干教师赴德国高校访学项目”，在德国德累斯顿工业大学进行为期三个月的访学交流。访学期间，笔者在德累斯顿工业大学电气与信息工程学院进行有关专业培养方案、课程体系、教学内容、教学方法等方面的学习和交流。其中，对《自动控制原理》课程的教学内容和教学模式进行了深入的学习。基于对该门课程内容调研的启发，为东莞理工学院和国内其他高校《自动控制原理》课程未来的教学改革方向提供参考和借鉴。

1自动控制原理课程教学改革背景

《自动控制原理》是自动化、电气工程及其自动化等专业的一门重要专业基础必修课程。该课程是后续专业课程《现代控制理论》、《计算机控制系统》、《过程控制》和《运动控制》等课程的基础，对于帮助学生在专业学习过程中建立完备的知识体系具有至关重要的作用［7－10］，因此该课程教学内容的合理设置和教学方法的改进对于提升教学质量、提高学生对该课程内容的掌握程度具有重要的实际意义。从该课程的实际教学效果来看，现有教学内容和方法主要存在以下问题:1)课程具有很强的理论性和工程应用背景，但实际教学过程中将理论部分和应用部分的合理衔接一直是该课程的教学难点。现在该课程采用的教学方法依然是基于传统的理论课堂教学+课后实验的模式。理论教学重视严格的数学推导，较为抽象;课后实验安排以Matlab仿真实验为主，学生较难从仿真结果中感受到在实际应用中的效果以及理论知识在实际应用中应满足的约束条件。学生学完该课程后不能很好地建立理论内容与实际工程应用之间的联系。2)现有教学内容主要依赖于教材，且教材选择比较单一，任课教师会指定一本教材作为课堂教学依据。虽然《自动控制原理》课程教材的出版物较多，但教材内容基本相似，同质化严重。从教材内容的安排来看，章节之间的安排比较重视理论部分的逻辑连贯性和知识深度，一旦学生前期基础没有打好，学习该门课程时会感觉非常困难。3)学生在学习过程中缺乏独立思考和钻研精神。由于课程的理论教学内容较抽象，教师在课堂上讲授完知识点后，学生在课后还需要花大量时间认真复习才能较好地掌握知识架构，但多数学生课后投入的时间较少，因此知识点的掌握程度难以保障。其原因可以归结为:a)现有课程考核主要以期末考试的方式为主，缺少过程考核，因此学生日常学习较为松懈;b)理论教学内容相对枯燥，课堂上较难激发学生的学习兴趣。综上所述，现有《自动控制原理》课程的教学内容和方法不能很好地引导学生探究该门课程在实际应用领域的兴趣，难以达到人才培养的预期目标，因此有必要对课程的教育实践进行教学改革。

2德国大学自动控制原理课程的借鉴

［摘要］在全球依托互联网平台开展大规模在线开放课程建设，实施线上教育模式的背景下，为同时解决线下传统课堂教学模式和线上MOOC教学模式的弊端，基于江南大学自动控制原理课程建设，将MOOC在线课程资源建设与课堂教学相融合，开展“线上-线下”信息融合的混合式教学模式的研究与实践探索，全方位改革课程教学大纲、教学方法、师资队伍、考核评价方法与实践教育环节，从广度与深度上全面提升校内外学生的学习自主性、增加学生获取资源的自由性，提升了课程的教学质量和辐射影响力，能为其他相关课程建设提供借鉴思路。

［关键词］自动控制原理；混合式教学；教学模式；MOOC

在新媒体时代，随着互联网技术的日益发展，高等教育信息化程度不断提高，大规模在线开放课程MOOC（MassiveOpenOnlineCourse）作为一种新兴的教学和学习模式，在2008年由加拿大学者DaveCormier和BryanAlexander提出。MOOC是一种将课程资源和参与者聚集到开放式网络平台上，对学习者进行知识讲解和问题讨论的互联网教学模式，具有开放性、大规模和社会性等特点［1］。2011年秋季，美国斯坦福大学开设了人工智能免费课程，网上注册人数超过了16万，目前在Cours⁃era、Udacity、edX等国内知名MOOC网站提供的课程数量有上万门。2013年秋季，我国清华大学首先开放了2门MOOC课程。随后，国内一流高校都相继在中国大学MOOC网、学堂在线、超星等公共平台上推出了各具特色的MOOC课程。这些课程突破了传统课堂授课模式在时间和空间上的限制，实现了课程内容和资源的开放，便于学生利用碎片化时间反复学习。总体而言，MOOC在线教育模式是提升高质量教学资源公开性和教育过程公平性的一个重要举措，现如今它已引起了全球教育界的广泛关注［2-3］。自动控制原理课程不仅是自动化、电气工程及其自动化的专业核心课程和考研科目，同时也在机械制造及自动化、测控技术与仪器以及系统工程、电力、冶金等专业开设，具有广泛的学生基础［4-5］。另外，本课程要求掌握工业自动化应用技术的理论基础，强调理论分析联系工程实际，在当前工业智能自动化制造背景下具有十分广泛的社会需求。因此，依托自动控制原理这门课程，将MOOC在线课程资源建设与课堂教学相融合，开展线上与线下信息融合的混合式教学模式的研究与实践，通过线上与线下课堂教学和互动讨论，能进一步加深学生对自动控制基础知识点的理解和掌握，并让学生学会利用数学、物理等基础知识表达和描述自动控制系统的工程问题，加深学生对自动控制原理这门课程的基本知识点和系统设计方案的理解，同时这对提升课程的校内外影响力和辐射力也具有重要的意义。

一、现状分析

目前在中国大学MOOC网站开放自动控制原理课程的主要有华中科技大学、西安交通大学、南京航空航天大学、江南大学和南京邮电大学等，但更多的高校依然是以传统课堂教学的方式开设该课程。该课程对于学生的预备知识，如数学、物理等自然科学和工程实践类知识的要求较高，传统课堂教学方法具有可以为学生进行面对面精讲细讲的优势，便于学生理解和掌握该课程知识，但在各高校普遍压缩课程学时的背景下，这种传统课堂教学方法也随之暴露了以下一些弊端。1.课堂知识传播在大多数情况下是单向的，以教师为主体，缺乏广泛的互动研讨；2.多数采用封闭式课堂教学和课后答疑模式，教师与学生，学生与学生之间缺乏大规模的交流公共平台；3.教学资源以纸质教材、讲稿和电子PPT为主，不够丰富和生动；4.考试以笔试为主，缺乏对学生综合能力和学习过程的评测；5.课程教学主要面向少数校内学生，社会影响力和受益人数受限。MOOC在线课程的开设可以为学生学习课程带来时间和空间上的诸多便利，但单纯以MOOC在线课程平台开展互联网线上教学活动也存在以下一些问题。1.无法有效监督学生的学习过程，当前大多数在线开放课程公共学习平台上开展的教学活动仅停留在控制访问时间的层次上；2.对自学能力差的学生来说，在没有教师针对性的答疑解惑的情况下，他们对知识的掌握一知半解，反复学习的效率低下；3.网络考试的真实性和公平性在现今的公共学习平台上存在漏洞和争议；4.学生学习自觉度较低，在MOOC课程网站完成整个在线学习的人数比例较低。从上述分析可知，在传统教学模式中，少量学生是通过固定时间、固定地点在课堂上获取教师讲授的知识，但课堂时间短且学习者往往是被动的获取知识，这使得知识理解和消化往往发生在课外。但线上MOOC课程教学的优势则在其开放性和个性化，让校内外学生都可以通过互联网在任意时间和地点主动获取知识，使其变成学习的主动者，但总体知识深度和个体学生知识掌握的真实度不够。

二、改革思路和措施

编者按：本文主要从引言；改革教学内容，提高教学质量；改革教学方法，提升教学手段；以教学推动科研，以科研促进教学；下一步改革设想进行论述。其中，主要包括：选用优秀教材，制定了新的教学大纲、实验大纲和考核大纲、自动控制原理的教学内容有一条主线、在分析设计这个主线下，以稳定性指标为辅线、采用现代教育技术与手段提高教学效果、实践教学是提高学生创新精神和能力的重要途径、教学和科研是相辅相成的两个方面，两者不可分割、，控制理论是工程与数学、计算机科学相互作用的前沿等。具体请详见。

论文摘要：自动控制原理课程不仅是控制类专业而且是电子信息类专业的重要专业基础课。主要介绍了自动控制原理课程建设与改革的实践和体会。总结了教学、教改工作中所取得的成果，提出了一些具体做法和措施，着重对课程教学内容、教学体系的整合和优化以及实验内容、实验教学方法与实验组织方式进行了讨论，旨在突出教学重点，增强学生的动手能力，提高教学质量。实践证明，效果良好，并对该课程的进一步改革提出了一些设想。

论文关键词：自动控制原理教学改革教学质量

引言

自动控制理论发展的历史并不长，从二十世纪三十年代开始，不过几十年的发展，而真正进入高等学校课程还是二十世纪五六十年代。它的出现给高等教育注入了新的活力，目前这门理论课程已是控制类和电子信息类专业的主要专业基础课之一，是一门知识覆盖面广、课程内容多、更新发展快且应用性很强的课程，该课程对学生建立系统和工程的概念具有十分重要的意义。

1改革教学内容，提高教学质量

一、自动控制原理课程的Seminar模式

基于自动控制原理课程特点，一般意义上的Sem-inar教学并不适用。可在课程教学过程中穿插Seminar教学模式，一个学期内进行2~3次即可。归结起来，这种Seminar教学模式可分三部分：任务布置，课堂交流，成绩评定。

1.任务布置。在课程进行到某一阶段，将任务分配给学生。任课教师向学生提供一份详细的Seminar课程计划，内容包括Seminar教学目标、Seminar选题范围、成绩考评标准以及关于各个选题的相关参考。根据班级人数具体情况和选题范围，将学生分成若干小组，此环节教师要干预，保证每个小组既有成绩好的学生也有成绩较差的学生，这样既避免了小组间的优劣悬殊，又可以达到好学生带动差学生的目的。然后学生自由选题，每个小组领到一个题目，经过1~2周的课下准备，进行具体的课堂交流。

2.课堂交流。不同于一般的Seminar教学，每次只进行一个主题。在自动控制原理课程的Seminar中，要进行多个题目的讨论，每个题目为时20~30分钟，共计100分钟。首先每个小组选择代表宣讲或演示所选题目的分析研究结果，然后其他组员给予补充，时间约为8~10分钟。其后，教师和学生们在此基础上展开积极提问和热烈讨论，发表自己的不同意见，时间约为10~15分钟。随着讨论的不断深入，新的问题和观点会不断涌现，教师在Seminar上除了倾听、参与和评价学生们的讨论之外，还要注意控制讨论节奏，引导学生发言，保证课堂上每一个学生都有机会充分表达自己观点。最后，再由教师对整堂课的内容做出简明的梳理、总结、扩展和引申，时间约为3~5分钟。Seminar的目的在于使学生处于一个相对轻松、平等的环境，对课堂上学习过的一些知识，勇于发表自己的见解，进行观点交流、碰撞、融合和分享，使存在于学生内心深处的问题浮出表面。

3.成绩评定。教师对学生在Seminar的成绩评定，将作为期末成绩的组成部分。学生Seminar成绩的评定由课堂宣讲、个人发言对集体讨论的贡献情况、书面报告、出勤率四部分组成。课堂宣讲以小组为单位，或以多媒体辅助进行，它是学生口头展示分析结果，引发Seminar讨论的基础，教师根据学生准备情况评分，口头表达的学生代表酌情加分。Seminar上的集体讨论有助于学生在现有的分析总结基础上深化对于自己题目的认识，开展进一步的探索和分析，以形成完整的书面报告。书面报告所涉及分值将占Seminar成绩评定的较大分值，教师对书面报告要严格把关，同一小组的学生的书面报告不能雷同，应给予学生充裕的时间去完成。个人发言和出勤率，是用于衡量学生在参与Seminar讨论时的表现。一般情况下，个人发言和参与讨论情况所占分值比例较出勤率要高，因为讨论部分是Seminar最核心内容，是用于激励学生不再仅仅满足于“身在课堂上”，从而脱离他人讨论时的“旁观者”的身份，改被动为主动，积极参与发言。教师根据发言情况和发言的质量评定成绩。

二、实施Seminar教学的关键问题

摘要：根据中国工程教育认证标准的要求，文章结合“自动控制原理”课程的特点，通过引用实用型、设计型实验，实现“理论—实验”一体化教学的目的。同时以“二阶系统的瞬态响应与稳定性”为案例，阐述了实验的设计目标和设计思路。教学实践表明，通过自动控制实验教学，不仅充分发挥学生的创造能力，而且进一步加深对自动控制原理课程基本理论与基本概念的理解，取得良好的教学效果。

关键词：自动控制原理；Labact实验箱；实验教学

中国工程教育认证标准要求高校培养的学生具有综合运用所学科学理论和技术手段分析并解决工程问题的基本能力。掌握必要的工程基础知识以及本专业的基本理论、基本知识；受到本专业实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练，具有创新意识和对新产品、新工艺、新技术和新设备进行研究、开发和设计的初步能力[1]。在大学本科教学过程中，实验教学是非常重要的一个环节，是理论教学的有益补充，可以培养学生的创新精神和创新能力，训练学生基本技能。

1理论教学过程中存在的问题

“自动控制原理”是东北电力大学电气工程及其自动化专业的一门专业基础课程，知识覆盖面广、内容多、理论性强[2]。老师在本科教学的过程中，通常采用理论教学，复杂的理论和公式推导过程枯燥无味，学生们学习的积极性不高，老师无法通过课堂教学把知识点传授给学生。

2实验教学的主要目标

摘要：电气工程及其自动化本科专业主干课程具有非常强的理论性、实践性和应用性，本项目研究将MATLAB仿真技术引入到专业课程的课堂教学和实验教学中，使抽象难懂的知识“活”起来，有效降低理解的难度，较大程度提高了学生的学习趣味性、积极性和主动性。

关键词：MATLAB；Simulink；建模

一、项目研究的现状

电气工程专业的主干课程有《电机与电气控制技术》《电力拖动自动控制系统》《电力电子技术》《自动控制原理》[1]，这些课程理论知识抽象深奥，工作原理推导繁琐，并且涉及的电路图复杂，波形分析、电路解析和计算推导较多。使用传统的板书、挂图、PPT三种形式相结合的教学手段想要把基本原理讲清楚需要花费大量的时间，但按照该专业的人才培养方案，理论讲授课时一再被压缩，而教学大纲要求的知识目标却有增无减，教师为了在规定课时内完成教学任务，就会出现有些知识点讲解不透彻，因此学生理解得也不够深刻，教学效率偏低，迫切需要借助于直观、生动、高效的教学手段提高教学效率。随着计算机技术、数学建模技术的不断发展及系统控制理论研究的不断深入，计算机仿真以其成本低、高效、形象生动、受硬件约束小等优势已经成为了工程设计和科学研究中不可或缺的工具。计算机仿真软件的种类繁多，MATLAB软件就是其中的佼佼者，在许多国际一流学术刊物上都有应用。1998年加拿大魁北克电力公司的专家们率先在MATLAB环境下，开发了电力系统分析模块（PowerSystemBlock），凭借其强大的科学计算能力，简便绘图能力，可视化的仿真环境，使其成为电力分析领域最有效工具。

二、MATLAB在电气工程专业主干课程教学中的应用

1.MATLAB在自动控制原理中的应用。自动控制原理课程主要是研究系统的组成及结构；自动控制系统的稳态分析、动态分析及相关的性能指标；各种类型的自动控制系统的特点；自动控制系统的时域、频域分析及相关设计[2]。通过本课程的学习使学生了解自动控制系统的工作原理，分析控制器参数对系统性能的影响，掌握自动控制系统的设计方法等。MATLAB在建立控制系统模型时，目前主要采用两种方式：（1）采用LTI对象来建立数学模型，根据系统的特点有传递函数模型、零极点增益模型、状态方程模型三种。该方法的缺点是学生需要记忆大量的函数，这对于非计算机专业的学生来讲存在很大的困难。（2）采用Simulink环境，通过鼠标建立模型，系统结构使用方框图绘制，可通过示波器直观地观察到各变量的变化过程。其优点是设计方便，通过鼠标拖拽模块来搭建电路模型代替编程；分析简单，使用者不需要考虑系统模块内部结构，只要考虑系统中各模块的输入输出；仿真准确，通过人机交互智能化地建立各环节的相关方程，在要求精度下以快速地进行电路仿真，结果准确。学生对Simulink建模更感兴趣，下面为利用Simulink模型创建一个使用PID控制器控制三阶系统，并查看其输出响应的实例（如图1）。该系统建模主要调取Sources库中的阶跃Step信号作为输入信号；调取MathOperations库中的Gain模块、Add模块；调取Continuous库中的Derivative模块、Inte-grator模块构成PID控制器；调取Continuous库中三个TransferFcn构成三阶系统，最后调取Sinks库中的Scope示波器模块显示最终的输出响应信号。2.MATLAB在电力电子技术中的应用。电力电子技术课程主要研究利用电力电子开关器件组成各种电力变换电路实现电能的变换和控制[3]。下面以单相桥式全控整流电路为例（如图2），其工作原理是：当电源输入为u2正半周期时，VT1、VT4在控制角α处通过加触发信号导通，输出电压ud=u2，而负载中的电流由于有电感的存在不能突变；当电源输入为u2负半周期时，VT2、VT3在控制角π+α处通过加触发信号导通，输出电压ud=u2，负载电流任然不能突变。采用Simulink建模如下图3，调取SimPowerSystems库的powergui模块；调取ElectricalSources库中的ACVoltageSource作为交流电源；调取4个PowerElectronics库中的Thyristor作为晶闸管器件VT1、VT2、VT3、VT4；调取Elements库中的SeriesRLCBranch模块作为负载RL；调取Sources库中的2个PulseGenerator模块作为触发脉冲；调取SingleRouting库中的2个Selector模块作为选择晶闸管输出的电压信号输出的示波器；最后调取Sinks库中的Scope示波器模块显示各信号。3.MATLAB在电机与电气控制技术的应用。电机与电气控制技术主要研究变压器、交流电动机、直流电动机、低压电器及电气控制电路。下面以三相异步电动机直接启动的建模与仿真为例（如图4）。建模过程类似上例，此处略。

摘要：随着我国科学技术水平的不断提高，基于无线通信的列车自动控制系统得到进一步发展，同时不断拓展系统使用范围。列车自动控制系统是轨道佳通信号系统的主要发展趋势，融合先进的科学技术和设计理念，有利于提高轨道交通运行效率，同时还可以保障交通运行的安全性。通过分析无线通信的列车自动控制系统的施工，进一步完善我国的轨道交通体系。

关键词：无线通信；列车自动控制系统；施工工艺

基于无线通信的列车自动控制系统具有先进性，可以保障列车运行的安全性和准时性，同时还具有较快的速度，因此需要加强研究基于无线通信的列车自动控制系统。这一系统利用列车定位技术和无线通信技术等创新传统的信息传输方式，利用双向传输模式，保障信息传输的连续性。当前轨道交通发展的主要方向就是基于无线通信的列车自动控制系统，因此这一系统在我国具有良好的发展前景，通过利用这一系统可以提高城市化发展进程，有效缓解城市交通拥堵问题，提高城市居民生活的便利性。

1基于无线通信的列车自动控制系统的工作原理和特点

1.1工作原理

基于无线通信的列车自动控制系统运行阶段，启动轨道旁接入点之后，将会和无线接入控制器交换数据信息，以此作为轨旁接入点的运行内容，如果出现非法侵入的无线接入控制器和轨旁接入点，系统可在完成识别工作之后停止运行。在实际工作过程中，轨旁接入点可以利用天线发送信息，车载移动终端接收信息之后，同时保障信号强度在车载移动终端接入阈值以上，移动终端将传输有关轨旁接入点的信息，此外轨旁接入点也会发送认证信息，完成并联接入之后即可实现通信。另外，利用基于无线通信的列车自动控制系统，车载控制单元利用数据库信息数据，可以确定列车的实际位置，同时利用速度传感器计算列车行驶距离等；利用轨旁区域控制器可以接收列车运行请求，根据列车实际位置发布工作命令。轨旁区域控制器接收工作指令之后，将会向轨旁连锁装置发送工作命令信息，转变信号机工作状态为允许信号[1]。深入研究基于无线通信的列车自动控制系统的原理，掌握相关的关键技术，有利于开展基于无线通信的列车自动控制系统施工和调试工作。管理人员深入掌握基于无线通信的列车自动控制系统原理性知识，有利于进一步理解施工和调试工作，更加合理地安装相关设备，同时还可以提高设备调试效率。管理人员可以勇于创新，增加工艺的多种造型，以提高工艺的美观性，如果工作现场存在较多的不确定因素，则需要合理调整工作方案，以便管理人员可以更加快速地处理问题。熟练掌握基于无线通信的列车自动控制系统的原理性知识和硬件设备，提高设备安装和联调联试的效率，不仅可以节省工作时间，而且还可以减少财力和物力的投入量。

一、引言

自动控制课程是大多数工科大学的重要专业基础课，自动控制技术已经广泛应用于国民经济的各个领域。一个优秀的控制系统设计人员必须具备广博的知识和精湛的技能，必须能够把这些知识灵活地运用到实际工作当中。作为自动控制课程的教学人员，既要交给学生深厚的理论知识，又要培养学生的工程能力、理论知识以及一些与数学有关的技能，可以利用传统的课堂教学方式，较好的教给学生。然而，工程能力的培养则是课堂教学所不能达到的[1]。以往的工程设计人员，是通过长期的实际工作的磨练来逐步提高自己的工程能力的。计算机网络技术的飞速发展，为实施素质教育、培养学员的创新能力，提供了一条新的途径。应用计算机能够设计出非常好的人机交互式教学软件，以其形象的图形界面和高度的交互性培养学员对工程问题的直觉和敏锐的洞察力。应用网络技术，将先进的教学、实验软件移植到网上，以达到远程教学、远程实验的目的，改传统的“定时定点”的教学方式为“随时随地”的教学方式，培养学员的自学与创新能力，达到课堂教学所达不到的教学效果。本文将自动控制课程的人机交互式教学软件与计算机网络技术进行了有机的结合，对自动控制课程交互式远程教学系统进行了初步研究。

二、组成及原理

2.1硬件

自动控制课程远程教学系统的原理框图如图1所示。该系统由服务器、教员工作站、实验室工作站、小功率随动系统、教室工作站、学员工作站等组成。

每一个可以上网的终端都可访问本系统。教学服务器作为本系统同外部窗口，所有的信息均在此。虚线以下部分为教学楼内各工作站。教员工作站分布在各个办公室，供教员写教案、改作业、答疑等；教室配置一台无盘工作站、投影仪和大屏幕，上课时用来调用服务器上的电子教案；实验室配置一台实验工作站、小功率随动系统及小摄像头，完成远程实验；建立一个学员工作站房，供学员自习、考试。