面向虚实结合的线性系统理论实验教学模式探索

摘要

针对纯虚拟仿真模式存在实验结果理想化、实践综合性不足的局限性,基于“相似系统”原理提出一种虚实结合的线性系统理论实验教学模式。首先对真实实验装置分析其机理关系并建立被控对象数学模型,基于相似系统原理利用电子元器件设计模拟电路系统代替真实实验装置。然后,对建立的被控对象数学模型,在MATLAB软件平台进行控制算法设计与仿真分析。最后,综合利用NI USB-6008数据采集卡和OPC通信协议建立闭环控制系统,实现对控制算法的验证与分析。在实际教学过程中的应用效果表明,这种虚实结合的实验模式有助于增强学生对线性系统理论的理解,同时也锻炼了学生的理论联系实际的能力。