“自动控制原理”课程的频域部分教学探讨

丁世宏，杨年法，赵德安，马 莉

(江苏大学电气信息工程学院，江苏 镇江 212013)

“自动控制原理”课程数学性强，理论概念抽象，具有一定的深度和学习难度[1，2]。尽管关于“自动控制原理”课程教学方面已经有很多相关的文献论及，但大部分论文都是针对整个课程的教学探讨[3，4]，很少有专门针对某一章节而讨论其具体存在的教学问题，以及相对应的解决策略。

在“自动控制原理”的教学中，频域分析部分占有很大的比重，知识多，难度高。笔者针对“自动控制原理”频域分析教学部分，总结出了目前关于这一部分教学中较为常见的几个问题，并探讨了一些相对应的解决策略。

1 频域部分教学现状

控制系统的频域部分主要包括如下内容:①频率特性的概念;②典型环节的频率特性及频率特性曲线的绘制(伯德图和奈奎斯特曲线);③基于伯德图和奈奎斯特曲线的稳定性判据;④利用频域特性曲线分析系统的性能。

根据笔者调研，很多学生反映有些知识点在数学形式上比较复杂抽象，很难掌握。“自动控制原理”频域部分可能引起学生理解困难的知识点，可以概括为以下四个方面。

1)对数频率特性坐标系

传统坐标系标度都是以十进制为单位，而这一部分所考虑的对数频率特性坐标系标度以对数刻度来表示。十进制单位中的距离1，在对数频率特性坐标系中以十倍频程来表示。该知识点看似简单，但是由于颠覆了传统观念中对距离的认识，因此在实际计算过程中很容易出错。……