自动化专业教育是伴随着自动化技术在社会生产、生活中的广泛应用而兴起的,主要研究自动控制理论、自动化单元技术和集成技术及其在各类控制系统中的应用。运动控制是自动化专业的一个重要分支,运动控制系统是为了实现某些系统功能(如转矩、速度、位置的输出),将各种电机、电力电子变换装置和用于系统控制的控制器组合在一起的控制系统[6]。这类系统控制电机的转矩、转速和转角,控制电能与机械能的转换,以满足各种需求。运动控制系统广泛的应用于工业、交通运输、航空航天等领域。
运动控制课程是一门讲授交、直流电动机控制理论和控制规律,以提高电能利用效率及运动控制系统性能的专业主干课程。课程内容涵盖:可控电源电动机系统的特殊问题及机械特性,开环调速系统的性能指标,交、直流调速系统及伺服系统的工作原理、系统结构,静态和动态性能指标及分析方法,反馈控制的基本特点,调节器结构及参数的设计方法,控制系统的实现等。
运动控制涉及到控制理论、电子技术、计算机、机械工程等众多学科课程内容。课程涉及的知识面广,综合性强,实用性强,应用广泛。课程的内容对学生今后的工作和学习有着十分重要的作用[7],因此,运动控制是高等院校自动化专业重要的专业方向课。
运动控制课程的特点是内容综合性强,理论和实践结合紧密,且比较抽象 ,是一门具有一定深度和难度的课程。在自动化专业课程体系中,该课程较系统、全面地介绍控制理论在运动控制系统中的应用,与电机学、自动控制原理、电力电子技术等课程紧密相连,共同构成了运动控制系统分析、设计与综合的课程体系主干。该课程注重理论基础知识的积累,更注重实用工程设计技术以及对学生分析和解决工程实际问题能力的培养。
运动控制目前教学中还存在不少问题:如在教学内容上,注重理论知识的讲授,学生理解困难,学习难度较大;在教学方式上,目前以传统的讲授模式为主,学生不能主动地思考和探索;教学效果往往不理想,尤其是学生在面对具体问题的时候,不知如何运用相应的知识去解决实际问题。