自动控制原理-非线性控制系统课件

自动控制原理—非线性控制系统自动控制原理—非线性控制系统自动控制原理—非线性控制系统第九章非线性控制系统第一节非线性系统述第二节描述函数法第三节相平面法第一节非线性系统概述1.何谓线性系统?静态特性:输入和输出成比例动态特性:可应用叠加原理y=f1(×1)+f2(×2)+f3(x3)y=f(kx)=kf(x。2.何谓非线性系统?静态特性:输入和输出不成比例动态特性:不可应用叠加原理y()+(y2()-1)j()+y(1)=Asinot体育课堂学习氛围营造得如何，直接关系到课的质量。良好的学习氛围能够激发学生强烈的求知欲望和热烈的情绪，使学生愉快而主动地进行学习，并能产生坚韧的毅力，表现出废寝忘食的学习积极性，对掌握运动技术动作、充分发挥运动成绩起到了很好的推动作用。那么，如何营造良好的教学氛围呢？我觉得教师应不拘泥于传统的教学方式，要充分挖掘学生的学习潜能，建立师生平等，心理相容，教学相长，尊师爱生的课堂氛围。教师应采用现代教学方法，为学生创造和谐的课堂氛围，使课堂氛围朝着提高教学效率的方向发展。一、如何创设良好的教学氛围（一）提出问题，以题创境，创设良好的学习氛围。教师要善于设疑，善于设疑不仅包括提出问题，并且要使提出的问题符合学生的年龄特点，便于学生思考联想，答疑解惑。在设问解答过程中，要培养学生的自主学习，创造性的思维特点。在体育课堂中促使学生的智力和体力的协调发展。（二）组织比赛，以赛创境，活跃课堂。体育课堂中，不仅需要教师耐心的教授运动基本知识与技能，更应了解学生的心理变化规律和身体技能活动能力的变化规律，适当的开展体育竞赛活动，培养学生的竞争意识，同样也能活跃课堂气氛，达到意想不到的提高课堂效率的效果。（三）巧用激励，激活课堂。在教学中，要不吝啬表扬。对于表现出色的学生应当及时、适当的给予表扬。对于在学习过程中努力但成绩不是特别理想的学生应当给予鼓励，使学生建立信心，提升自我效能感，建立其积极的归因理论，使学生真正成为课堂的主体。（四）抓住时机，适当表扬。表扬的运用应当合理，不能过多的使用，过多使用会使得学生习以为常，起不到表扬对学生正确行为的强化作用；表扬的时机也应当运用合理，表扬应在学生的正确行为出现后及时给予。充分发挥学生的主体地位，活跃课堂学习气氛。在课堂学习中，学生的情意表现十分的重要。学生参与性高，课堂气氛就好，相反学生注意力不集中，教师的教与学生的学相对立，课堂就显得死气沉沉。体育课是尤为重视课堂气氛的一门课程，需要学生的积极参与和配合，需要教师的积极引导。课堂气氛和学生的参与以及教师的教学是相联系的辩证的统一。学生的积极学习和教师合理的引导是形成活跃课堂气氛的基础。活跃的课堂气氛，又是激发学生学习兴趣和教师教学热情的动力。创设正确合理的评价环境。新课标倡导在教学中运用学生自评，小组互评，教师自评的多元评价主体，并倡导注重评价学生的学习过程，注重评价的鼓励作用，淡化注重结果的评价。采取合理的评价方式评价学生的学习过程，评价学习过程中表现出来的学习态度，情意表现以及合作精神，从而激发学生的学习积极性主动性，促进学生知识和技能的学习，最终促使一堂体育课上活，上好，上得生动。二、让体育课堂变生动的根本策略（一）提高教师自身的素质，提升教师的教学水平教师自身的素质和教学水平是上好一堂体育课的前提和保证。教师首先要树立教书育人的坚定信念，其次，要提高教师的教育教学能力。教师的教育教学能力包括语言表达能力，教学管理能力，教育能力和教学的能力。教师信念的坚定和能力的提高能使教师对教学充满信心，在教学过程中散发着对教学的热情和积极性，有利于让体育课堂变得生动。（二）丰富体育课的教学内容，提倡多样的教学组织方法增加教育内容，丰富课堂教学，是促进“生动课堂”的重要条件之一。教学内容应尽量多样化，教学内容不仅仅增强学生的体质，也要充分注重教学内容对学生的吸引程度，注重教学内容是否符合学生的年龄特点和兴趣爱好。教学内容中应多安排与生活密切相关的体育技能，提高内容的实用性。注重课程资源的开发与利用，结合课内课外和校内校外的体育资源，并引入名族民间传统体育项目。在体育教学中应运用新型的体育教学方法和学习方法，如：分组教学、探究学习、合作学习、自主学习、帮教学习、游戏练习、竞赛练习等方法。教师注重教学内容的选择和教学组织方法的运用，能让体育课堂成为活泼、欢乐的天地。（三）注重学生的主体地位，激发学生的学习积极性体育具有强身健体，塑造匀称体型的功能；具有增强心血管系统功能，增强呼吸系统，提高运动系统的作用；具有社会交往，培养良好的情意合作精神，促进人的身心健康发展的功能。在体育教学中要注重学生的主体地位，以学生为本，为合理锻炼身体打下一定的知识基础。提高学生的学习积极性，提高学生对体育课的认识，激发学生的运动兴趣也是教师上好一堂体育课的必做功课。（四）关心体育教师的心理发展需要，转变教师的角色理念关心体育教师的心理及发展需要，多让体育教师进行观摩和学习，多开展一些优质课的评选活动等，多渠道地提高体育教师的业务能力和教学水平。适时促进教师的专业化发展。体育教师是体育教学质量提高的主导，教师的教学积极性也是一堂体育课质量好坏的关键。我们想要培养具有社会适应力的人才，教师必须从时代特征的角度考虑，营造良好的教学氛围，打造生动的课堂，让学生更加愿意全身心的投入到体育活动中。从实际出发，要树立教师的新角色理念，使教师成为学生的朋友、合作者、伙伴。从认知心理学的角度看，学生所要掌握的知识意义建构需要有精心的问题设计，学生的主体作用、教师的主导作用都需要由精美的问题设计来体现。常常听学生说，上课听得懂，下课不会做；也常常听老师说，我已强调好多次了，已分析得够透彻的了，学生还是表现出不明白，解题时张冠李戴，生搬硬套，表述时逻辑混乱等。产生上述这些问题的重要原因是教师在教学过程中没有精心设计问题，学生在学习过程中缺少主动性思维而变成了知识的被动接受者，所以导致教学效果不理想。鉴于此，在物理科教学设计中，特别要重视挖掘教材，联系生活，精心设计问题。一、挖掘教材设计问题，激发思维，突出主体学生在学习过程中必然会遇到许多认知问题，这些问题交织在一起，成为学生学习的心理动力和课堂教学的契机。中学生有很强的求知欲，时常表现为思想上的困惑和疑问，也正是这些思想和认知问题驱动着学生去追求知识、探索真理。教师要通过挖掘教材，以问题为契机，精心设计，释疑解惑，帮助学生完成学习目标。在课堂教学中教师要善于把教材中既定的物理观点转化为问题，以展现知识的发生发展过程，借助具有内在逻辑联系的问题设计，促使学生思考，逐步培养学生自己发现问题、分析问题和解决问题的能力，使学生成为真正意义的知识的主动建构者。例如，我在《自由落体运动》的教学中，根据伽利略反驳亚里斯多德的观点,设计了这样的问题：假如越重的物体下落得越快,越轻的物体下落得越慢,那么将这个重物和这个轻物拴在一起,快慢情况又如何呢?有的同学说,两物相加更重了,应该下落得更快；有的同学说,重物的下落由于受到轻物的牵制,下落肯定要比原来慢。学生经过充分的思考和讨论，寻找正确的答案。这样通过挖掘教材设置问题，让问题在学生新的需要与原有水平之间产生冲突，激发了学生的学习动机，不断切入学生思维的最近发展区，不断地缩短学生原有水平与学习目标之间的距离，从而拓展了学生的心智品质。课堂教学中应充分利用教材巧妙设问。在教师指导下，学生能够围绕问题积极思考，本身就是学生主体作用的体现。在学习上不善于提出问题的学生，从本质上讲就是缺少主体性思维。教师应不断启发学生在学习中提出问题，独立思考问题，努力运用科学原理与方法分析问题和解决问题，使学生成为知识的主动建构者。二、联系实际设计问题，激发兴趣，培养能力传统的物理教学只重视纯知识的教学，教师为了使自己讲得清、讲得多，经常把自己的思维让学生套用，强加给学生，学生的思维得不到有效训练，思维能力得不到有序发展。久而久之，学生只会处理已简化了的物理对象和理想化的物理模型，遇到实际问题就不知所措了。因此，教师必须结合生产和生活中的实例，不断创设问题情景，培养学生从实际问题中抓住主要因素，提取物理对象和物理模型。充分利用现代教育手段创设符合教学内容和要求的问题情景，增强学生的感性认识，激发学生的学习兴趣，形成学习动机。例如，通过多媒体手段，展现实际情景：输送带送物、刹车滑行、跳水运动、小孩滑滑梯、荡千秋、亮度可调的台灯、光导纤维传送光信号等。将这些真实的实际情景设计成对应的物理问题，如：摩擦力问题、匀减速问题、竖直上抛问题、斜面动力学问题、单摆问题、电路调压问题、全反射问题等，穿插在平时的课堂教学中，加强理论与实际之间的联系，帮助学生建构当前所学物理知识的意义，逐步培养学生主动观察自然――寻找问题――运用所学知识解决实际问题的应用能力。三、优化问题设计，遵循认知规律，培养创新思维为了使设计的问题更能有效地激发创新思维，教师应在可能的条件下，组织协作学习，并对协作学习过程进行引导,使之朝着有利于知识建构的方向发展。引导的方法包括：提出适当的问题引起学生的思考和讨论，在讨论中设法把问题引向深入以加深学生对所学内容的理解，启发诱导学生自己去探究物理规律。问题设计要符合学生的知识背景、思想现状和思维特点。问题设计要具体明确，避免出现教师提出的问题大而不当，内涵外延不明确，使学生无从下手。问题设计要精，能举一反三，触类旁通，更不可为问题而问问题，流于形式，耗费时间。问题设计应注意以下两个方面：①问题的设计要遵循学生的认知规律。教师与学生之间的交互应在“元认知级”，即教师向学生提出的问题，应有利于促进学生认知能力的发展而非纯知识性的提问。问题设计又要有适当的难度和梯度，即既要让学生有成功的可能，同时更要具有培养物理思维的价值，如一些能引起认知冲突的问题，能引起争论的问题，或一些能将认知一步步引向深入的后续问题等。教师要考虑如何站在稍稍超前于学生智力发展的边界上（即最邻近发展区），通过提问来引导思维，切忌直接告诉学生应该做什么，即不能包办代替学生的思维过程。②问题的设计要有利于建立学生的思维模型，有利于培养学生的发散性思维和创造性思维，即要了解学生思维的特点，例如：教师可通过这样一些问题来建立学生的思维模型：“你的看法是……？”、“你是怎么想的？”、“这是为什么？”等。使学生在学习中对问题保持敏感和质疑的心态，培养对科学知识的好奇心和求知欲以及一种勤于思考的习惯，培养创新思维。总之，问题设计在物理课堂教学中的意义是一种教学观念问题，是教师主导作用和学生主体作用的和谐统一，它的思维核心功能在综合程序教学法的课堂教学实践中被越来越多的教师所认同。只有充分重视问题的设计并不断优化之，才能真正使学生学得轻松、高效，课堂效益才能得到真正的提高。自动控制原理—非线性控制系统自动控制原理—非线性控制系统自动第九章非线性控制系统第一节非线性系统述第二节描述函数法第三节相平面法第九章非线性控制系统2第一节非线性系统概述1.何谓线性系统?静态特性:输入和输出成比例动态特性:可应用叠加原理y=f1(×1)+f2(×2)+f3(x3)y=f(kx)=kf(x。2.何谓非线性系统?静态特性:输入和输出不成比例动态特性:不可应用叠加原理y()+(y2()-1)j()+y(1)=Asinot第一节非线性系统概述33线性系统与非线性系统的关系实际系统总含非线性环节,所以是非线性系统但在小信号范围内可线性化为线性系统来分析4.非线性系统的特征(1)输出响应与输入信号大小和系统初态有关3线性系统与非线性系统的关系44.非线性系统的特征②2)系统稳定性与输入信号大小和系统初态有关(3)会产生自激振荡4.非线性系统的特征54.非线性系统的特征(4)可能产生跳跃谐振振幅率(5)会产生波形畸变线性系统4.非线性系统的特征65典型非线性元件及对系统性能的影响(1)饱和特性KXx>aK:在饱和区,增益减小,振荡减弱,稳态误差增大在线性区发散振荡的系统,到饱和区将转为等幅振荡。(2)死区特性数学表达式K(x-asignx)lx>asignx=∫1x>01x<05典型非线性元件及对系统性能的影响75典型非线性元件及对系统性能的影响性助线对系统性能的影响直接造成稳态误差会使振荡减弱,因处于死区时,相当于信号断开滤去小幅干扰,提高系统抗干扰能力跟踪斜坡信号时有时间滞后。5典型非线性元件及对系统性能的影响85典型非线性元件及对系统性能的影响(3)滞环特性(x-asignX)x|≠0不变对系统性能的影响增大稳态误差使波形失真稳定裕量减小,振荡加剧,动态特性变坏5典型非线性元件及对系统性能的影响95典型非线性元件及对系统性能的影响(4)继电特性X≤0对系统性能的影响增大稳态误差造成自振荡稳定性减弱5典型非线性元件及对系统性能的影响106非线性控制系统的分析方法以上为粗略定性分析.由于非线性系统建模困难,解方程更难,所以至今没有精确和统一的分析方法.下面介绍的三种常用方法也不完善的(1)描述函数法用一次谐波代替非正弦波,只是近似分析适用于周期信号,不适用非周期信号(2)相平面法用相平面图研究非线性系统的动态特性,只适用于二阶系统(3)李雅普诺夫第二方法(直接法用李雅普诺夫函数ⅴ(x)来研究,但ⅴ(x)难确定6非线性控制系统的分析方法11自动控制原理—非线性控制系统课件12自动控制原理—非线性控制系统课件13自动控制原理—非线性控制系统课件14自动控制原理—非线性控制系统课件15自动控制原理—非线性控制系统课件16自动控制原理—非线性控制系统课件17自动控制原理—非线性控制系统课件18自动控制原理—非线性控制系统课件19自动控制原理—非线性控制系统课件20自动控制原理—非线性控制系统课件21自动控制原理—非线性控制系统课件22自动控制原理—非线性控制系统课件23自动控制原理—非线性控制系统课件24自动控制原理—非线性控制系统课件25自动控制原理—非线性控制系统课件26自动控制原理—非线性控制系统课件27自动控制原理—非线性控制系统课件28自动控制原理—非线性控制系统课件29自动控制原理—非线性控制系统课件30自动控制原理—非线性控制系统课件31自动控制原理—非线性控制系统课件32自动控制原理—非线性控制系统课件33自动控制原理—非线性控制系统课件34自动控制原理—非线性控制系统课件35自动控制原理—非线性控制系统课件36自动控制原理—非线性控制系统课件37自动控制原理—非线性控制系统课件38自动控制原理—非线性控制系统课件39自动控制原理—非线性控制系统课件40自动控制原理—非线性控制系统课件41自动控制原理—非线性控制系统课件42自动控制原理—非线性控制系统课件43自动控制原理—非线性控制系统课件44自动控制原理—非线性控制系统课件45自动控制原理—非线性控制系统课件46自动控制原理—非线性控制系统课件47自动控制原理—非线性控制系统课件48自动控制原理—非线性控制系统课件49自动控制原理—非线性控制系统课件50自动控制原理—非线性控制系统课件51自动控制原理—非线性控制系统课件52自动控制原理—非线性控制系统课件53自动控制原理—非线性控制系统课件54自动控制原理—非线性控制系统课件55自动控制原理—非线性控制系统课件56自动控制原理—非线性控制系统课件57自动控制原理—非线性控制系统课件58自动控制原理—非线性控制系统课件59自动控制原理—非线性控制系统课件60自动控制原理—非线性控制系统课件61自动控制原理—非线性控制系统课件62自动控制原理—非线性控制系统课件63自动控制原理—非线性控制系统课件64谢谢你的阅读知识就是财富丰富你的人生71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德

72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗

73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰

74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原

75、内外相应，言行相称。——韩非谢谢你的阅读知识就是财富71、既然我已经踏上这条道路，那么，65自动控制原理—非线性控制系统自动控制原理—非线性控制系统自动控制原理—非线性控制系统第九章非线性控制系统第一节非线性系统述第二节描述函数法第三节相平面法第一节非线性系统概述1.何谓线性系统?静态特性:输入和输出成比例动态特性:可应用叠加原理y=f1(×1)+f2(×2)+f3(x3)y=f(kx)=kf(x。2.何谓非线性系统?静态特性:输入和输出不成比例动态特性:不可应用叠加原理y()+(y2()-1)j()+y(1)=Asinot体育课堂学习氛围营造得如何，直接关系到课的质量。良好的学习氛围能够激发学生强烈的求知欲望和热烈的情绪，使学生愉快而主动地进行学习，并能产生坚韧的毅力，表现出废寝忘食的学习积极性，对掌握运动技术动作、充分发挥运动成绩起到了很好的推动作用。那么，如何营造良好的教学氛围呢？我觉得教师应不拘泥于传统的教学方式，要充分挖掘学生的学习潜能，建立师生平等，心理相容，教学相长，尊师爱生的课堂氛围。教师应采用现代教学方法，为学生创造和谐的课堂氛围，使课堂氛围朝着提高教学效率的方向发展。一、如何创设良好的教学氛围（一）提出问题，以题创境，创设良好的学习氛围。教师要善于设疑，善于设疑不仅包括提出问题，并且要使提出的问题符合学生的年龄特点，便于学生思考联想，答疑解惑。在设问解答过程中，要培养学生的自主学习，创造性的思维特点。在体育课堂中促使学生的智力和体力的协调发展。（二）组织比赛，以赛创境，活跃课堂。体育课堂中，不仅需要教师耐心的教授运动基本知识与技能，更应了解学生的心理变化规律和身体技能活动能力的变化规律，适当的开展体育竞赛活动，培养学生的竞争意识，同样也能活跃课堂气氛，达到意想不到的提高课堂效率的效果。（三）巧用激励，激活课堂。在教学中，要不吝啬表扬。对于表现出色的学生应当及时、适当的给予表扬。对于在学习过程中努力但成绩不是特别理想的学生应当给予鼓励，使学生建立信心，提升自我效能感，建立其积极的归因理论，使学生真正成为课堂的主体。（四）抓住时机，适当表扬。表扬的运用应当合理，不能过多的使用，过多使用会使得学生习以为常，起不到表扬对学生正确行为的强化作用；表扬的时机也应当运用合理，表扬应在学生的正确行为出现后及时给予。充分发挥学生的主体地位，活跃课堂学习气氛。在课堂学习中，学生的情意表现十分的重要。学生参与性高，课堂气氛就好，相反学生注意力不集中，教师的教与学生的学相对立，课堂就显得死气沉沉。体育课是尤为重视课堂气氛的一门课程，需要学生的积极参与和配合，需要教师的积极引导。课堂气氛和学生的参与以及教师的教学是相联系的辩证的统一。学生的积极学习和教师合理的引导是形成活跃课堂气氛的基础。活跃的课堂气氛，又是激发学生学习兴趣和教师教学热情的动力。创设正确合理的评价环境。新课标倡导在教学中运用学生自评，小组互评，教师自评的多元评价主体，并倡导注重评价学生的学习过程，注重评价的鼓励作用，淡化注重结果的评价。采取合理的评价方式评价学生的学习过程，评价学习过程中表现出来的学习态度，情意表现以及合作精神，从而激发学生的学习积极性主动性，促进学生知识和技能的学习，最终促使一堂体育课上活，上好，上得生动。二、让体育课堂变生动的根本策略（一）提高教师自身的素质，提升教师的教学水平教师自身的素质和教学水平是上好一堂体育课的前提和保证。教师首先要树立教书育人的坚定信念，其次，要提高教师的教育教学能力。教师的教育教学能力包括语言表达能力，教学管理能力，教育能力和教学的能力。教师信念的坚定和能力的提高能使教师对教学充满信心，在教学过程中散发着对教学的热情和积极性，有利于让体育课堂变得生动。（二）丰富体育课的教学内容，提倡多样的教学组织方法增加教育内容，丰富课堂教学，是促进“生动课堂”的重要条件之一。教学内容应尽量多样化，教学内容不仅仅增强学生的体质，也要充分注重教学内容对学生的吸引程度，注重教学内容是否符合学生的年龄特点和兴趣爱好。教学内容中应多安排与生活密切相关的体育技能，提高内容的实用性。注重课程资源的开发与利用，结合课内课外和校内校外的体育资源，并引入名族民间传统体育项目。在体育教学中应运用新型的体育教学方法和学习方法，如：分组教学、探究学习、合作学习、自主学习、帮教学习、游戏练习、竞赛练习等方法。教师注重教学内容的选择和教学组织方法的运用，能让体育课堂成为活泼、欢乐的天地。（三）注重学生的主体地位，激发学生的学习积极性体育具有强身健体，塑造匀称体型的功能；具有增强心血管系统功能，增强呼吸系统，提高运动系统的作用；具有社会交往，培养良好的情意合作精神，促进人的身心健康发展的功能。在体育教学中要注重学生的主体地位，以学生为本，为合理锻炼身体打下一定的知识基础。提高学生的学习积极性，提高学生对体育课的认识，激发学生的运动兴趣也是教师上好一堂体育课的必做功课。（四）关心体育教师的心理发展需要，转变教师的角色理念关心体育教师的心理及发展需要，多让体育教师进行观摩和学习，多开展一些优质课的评选活动等，多渠道地提高体育教师的业务能力和教学水平。适时促进教师的专业化发展。体育教师是体育教学质量提高的主导，教师的教学积极性也是一堂体育课质量好坏的关键。我们想要培养具有社会适应力的人才，教师必须从时代特征的角度考虑，营造良好的教学氛围，打造生动的课堂，让学生更加愿意全身心的投入到体育活动中。从实际出发，要树立教师的新角色理念，使教师成为学生的朋友、合作者、伙伴。从认知心理学的角度看，学生所要掌握的知识意义建构需要有精心的问题设计，学生的主体作用、教师的主导作用都需要由精美的问题设计来体现。常常听学生说，上课听得懂，下课不会做；也常常听老师说，我已强调好多次了，已分析得够透彻的了，学生还是表现出不明白，解题时张冠李戴，生搬硬套，表述时逻辑混乱等。产生上述这些问题的重要原因是教师在教学过程中没有精心设计问题，学生在学习过程中缺少主动性思维而变成了知识的被动接受者，所以导致教学效果不理想。鉴于此，在物理科教学设计中，特别要重视挖掘教材，联系生活，精心设计问题。一、挖掘教材设计问题，激发思维，突出主体学生在学习过程中必然会遇到许多认知问题，这些问题交织在一起，成为学生学习的心理动力和课堂教学的契机。中学生有很强的求知欲，时常表现为思想上的困惑和疑问，也正是这些思想和认知问题驱动着学生去追求知识、探索真理。教师要通过挖掘教材，以问题为契机，精心设计，释疑解惑，帮助学生完成学习目标。在课堂教学中教师要善于把教材中既定的物理观点转化为问题，以展现知识的发生发展过程，借助具有内在逻辑联系的问题设计，促使学生思考，逐步培养学生自己发现问题、分析问题和解决问题的能力，使学生成为真正意义的知识的主动建构者。例如，我在《自由落体运动》的教学中，根据伽利略反驳亚里斯多德的观点,设计了这样的问题：假如越重的物体下落得越快,越轻的物体下落得越慢,那么将这个重物和这个轻物拴在一起,快慢情况又如何呢?有的同学说,两物相加更重了,应该下落得更快；有的同学说,重物的下落由于受到轻物的牵制,下落肯定要比原来慢。学生经过充分的思考和讨论，寻找正确的答案。这样通过挖掘教材设置问题，让问题在学生新的需要与原有水平之间产生冲突，激发了学生的学习动机，不断切入学生思维的最近发展区，不断地缩短学生原有水平与学习目标之间的距离，从而拓展了学生的心智品质。课堂教学中应充分利用教材巧妙设问。在教师指导下，学生能够围绕问题积极思考，本身就是学生主体作用的体现。在学习上不善于提出问题的学生，从本质上讲就是缺少主体性思维。教师应不断启发学生在学习中提出问题，独立思考问题，努力运用科学原理与方法分析问题和解决问题，使学生成为知识的主动建构者。二、联系实际设计问题，激发兴趣，培养能力传统的物理教学只重视纯知识的教学，教师为了使自己讲得清、讲得多，经常把自己的思维让学生套用，强加给学生，学生的思维得不到有效训练，思维能力得不到有序发展。久而久之，学生只会处理已简化了的物理对象和理想化的物理模型，遇到实际问题就不知所措了。因此，教师必须结合生产和生活中的实例，不断创设问题情景，培养学生从实际问题中抓住主要因素，提取物理对象和物理模型。充分利用现代教育手段创设符合教学内容和要求的问题情景，增强学生的感性认识，激发学生的学习兴趣，形成学习动机。例如，通过多媒体手段，展现实际情景：输送带送物、刹车滑行、跳水运动、小孩滑滑梯、荡千秋、亮度可调的台灯、光导纤维传送光信号等。将这些真实的实际情景设计成对应的物理问题，如：摩擦力问题、匀减速问题、竖直上抛问题、斜面动力学问题、单摆问题、电路调压问题、全反射问题等，穿插在平时的课堂教学中，加强理论与实际之间的联系，帮助学生建构当前所学物理知识的意义，逐步培养学生主动观察自然――寻找问题――运用所学知识解决实际问题的应用能力。三、优化问题设计，遵循认知规律，培养创新思维为了使设计的问题更能有效地激发创新思维，教师应在可能的条件下，组织协作学习，并对协作学习过程进行引导,使之朝着有利于知识建构的方向发展。引导的方法包括：提出适当的问题引起学生的思考和讨论，在讨论中设法把问题引向深入以加深学生对所学内容的理解，启发诱导学生自己去探究物理规律。问题设计要符合学生的知识背景、思想现状和思维特点。问题设计要具体明确，避免出现教师提出的问题大而不当，内涵外延不明确，使学生无从下手。问题设计要精，能举一反三，触类旁通，更不可为问题而问问题，流于形式，耗费时间。问题设计应注意以下两个方面：①问题的设计要遵循学生的认知规律。教师与学生之间的交互应在“元认知级”，即教师向学生提出的问题，应有利于促进学生认知能力的发展而非纯知识性的提问。问题设计又要有适当的难度和梯度，即既要让学生有成功的可能，同时更要具有培养物理思维的价值，如一些能引起认知冲突的问题，能引起争论的问题，或一些能将认知一步步引向深入的后续问题等。教师要考虑如何站在稍稍超前于学生智力发展的边界上（即最邻近发展区），通过提问来引导思维，切忌直接告诉学生应该做什么，即不能包办代替学生的思维过程。②问题的设计要有利于建立学生的思维模型，有利于培养学生的发散性思维和创造性思维，即要了解学生思维的特点，例如：教师可通过这样一些问题来建立学生的思维模型：“你的看法是……？”、“你是怎么想的？”、“这是为什么？”等。使学生在学习中对问题保持敏感和质疑的心态，培养对科学知识的好奇心和求知欲以及一种勤于思考的习惯，培养创新思维。总之，问题设计在物理课堂教学中的意义是一种教学观念问题，是教师主导作用和学生主体作用的和谐统一，它的思维核心功能在综合程序教学法的课堂教学实践中被越来越多的教师所认同。只有充分重视问题的设计并不断优化之，才能真正使学生学得轻松、高效，课堂效益才能得到真正的提高。自动控制原理—非线性控制系统自动控制原理—非线性控制系统自动第九章非线性控制系统第一节非线性系统述第二节描述函数法第三节相平面法第九章非线性控制系统67第一节非线性系统概述1.何谓线性系统?静态特性:输入和输出成比例动态特性:可应用叠加原理y=f1(×1)+f2(×2)+f3(x3)y=f(kx)=kf(x。2.何谓非线性系统?静态特性:输入和输出不成比例动态特性:不可应用叠加原理y()+(y2()-1)j()+y(1)=Asinot第一节非线性系统概述683线性系统与非线性系统的关系实际系统总含非线性环节,所以是非线性系统但在小信号范围内可线性化为线性系统来分析4.非线性系统的特征(1)输出响应与输入信号大小和系统初态有关3线性系统与非线性系统的关系694.非线性系统的特征②2)系统稳定性与输入信号大小和系统初态有关(3)会产生自激振荡4.非线性系统的特征704.非线性系统的特征(4)可能产生跳跃谐振振幅率(5)会产生波形畸变线性系统4.非线性系统的特征715典型非线性元件及对系统性能的影响(1)饱和特性KXx>aK:在饱和区,增益减小,振荡减弱,稳态误差增大在线性区发散振荡的系统,到饱和区将转为等幅振荡。(2)死区特性数学表达式K(x-asignx)lx>asignx=∫1x>01x<05典型非线性元件及对系统性能的影响725典型非线性元件及对系统性能的影响性助线对系统性能的影响直接造成稳态误差会使振荡减弱,因处于死区时,相当于信号断开滤去小幅干扰,提高系统抗干扰能力跟踪斜坡信号时有时间滞后。5典型非线性元件及对系统性能的影响735典型非线性元件及对系统性能的影响(3)滞环特性(x-asignX)x|≠0不变对系统性能的影响增大稳态误差使波形失真稳定裕量减小,振荡加剧,动态特性变坏5典型非线性元件及对系统性能的影响745典型非线性元件及对系统性能的影响(4)继电特性X≤0对系统性能的影响增大稳态误差造成自振荡稳定性减弱5典型非线性元件及对系统性能的影响756非线性控制系统的分析方法以上为粗略定性分析.由于非线性系统建模困难,解方程更难,所以至今没有精确和统一的分析方法.下面介绍的三种常用方法也不完善的(1)描述函数法用一次谐波代替非正弦波,只是近似分析适用于周期信号,不适用非周期信号(2)相平面法