摘要：本文探讨了基于预习实践的高等教育课堂教学改革策略。通过设计预习任务与指导方法,优化课堂教学流程,以及构建多元化评价体系,本文提出了一套系统的预习实践教学模式。在某综合性大学的《大学物理》课程中进行了预习实践改革试点,结果显示,学生的课堂参与度、学习积极性和自主学习能力显著提高。同时,学生的创新能力和团队合作精神也得到了积极培养。本研究为高等教育课堂教学改革提供了新的视角和方法,对于提升教学质量和学生能力具有重要意义。

摘要：利用直流电机的简化结构和等效电路,推导系统的微分方程和传递函数,在Matlab/Simulink环境下构建直流电机系统的仿真框图,并进行仿真和分析。针对仿真结果提出了优化系统性能的控制器设计方案。利用Simulink设计工具,加入PID控制模块,通过参数整定,设计出符合指标要求的直流电机调速系统控制器。

摘要：以舵作为水下航行体运动姿态控制装置时,其控制能力容易受到航速限制。本文考虑采用控制力矩陀螺(CMG)进行水下航行体的姿态控制,从而避免水下航行体在零速或低速时舵效丧失而导致机动能力下降。考虑到水下航行体可能大姿态角度机动,引入欧拉四元素建立其运动学方程;将水下航行体看作刚体,考虑陀螺装置的力矩效应及水动力的影响,运用动量和动量矩定理,针对安装有控制力矩陀螺的水下航行体建立了新的动力学模型方程。对建立的模型进行了仿真,结果表明:陀螺装置所产生的力矩对水下航行体的运动姿态角参数产生了显著的影响,这为CMG在水下航行体运动控制上的应用提供了有效基础。

摘要：同步随动系统是雷达系统中十分重要的单元,它驱动平面位置显示器的偏转线圈跟随雷达天线同步转动,以便精确地测量目标方位,是典型的角度伺服系统。在现行装备中,该系统大多采用模拟调节器,带来了参数调节不方便、动态特性差和跟踪精度低等缺点,因此采用现代控制理论对其进行改造十分必要。根据交流电机的数学模型,对雷达同步随动系统采取了数字PID和模糊控制两种控制策略,通过仿真分析,说明了采用模糊控制的先进性。

摘要：传统舵面执行机构在自主潜航器低速或零速状态时对其进行姿态控制舵效不足,为改善其操纵性能,引入框架控制力矩陀螺(CMG)作为自主潜航器的姿态控制执行机构,其中驱动系统由4台高速无刷直流电机及4台减速电机组成。考虑到自主潜航器对控制力矩陀螺电机的性能要求,设计了以数字信号处理器(DSP)TMS320F2812为核心的永磁无刷直流电机与蜗轮蜗杆减速电机调速控制系统,包括DSP主控模块、PWM光电隔离模块、驱动模块、JTAG接口模块、RS-232串行通信模块等硬件电路及系统上、下位机的控制软件程序。设计并制作了外围电路板,实现了对无刷直流电机驱动的陀螺转子进行启动停止、转速给定、转速测量等控制任务,以及蜗轮蜗杆减速电机驱动的陀螺框架启停及正反转响应迅速。试验表明,所设计的DSP控制系统能较好地满足自主潜航器姿态控制需求。

摘要：海上平台吊放重物过程中,需要升沉补偿装置进行辅助作业。本文设计一种基于并联液压缸的主被动一体式升沉补偿系统,描述该系统的工作原理与特点。为建立准确的数学模型,对该系统进行详细的运动学和动力学分析,分析过程中充分考虑液压系统的非线性因素。在此基础上,利用Simulink,建立该系统的非线性仿真模型。仿真结果表明,该升沉补偿系统对波浪升沉运动具有良好的补偿效果,所设计的基于并联液压缸的升沉补偿系统对辅助海上作业具有良好作用。

摘要：对于装有旋转装置的水下航行体(如潜艇)而言,旋转体的陀螺效应会影响其运动与操纵性,因此有必要对其进行定量分析。本文基于Matlab研究包含陀螺力的潜艇六自由度数学模型仿真方法,采用龙格库塔法将包含陀螺力的潜艇六自由度数学模型转化为仿真模型,编制了数值仿真程序,并实现了仿真结果的数据可视化,从而为研究在考虑陀螺效应情况下的潜艇运动与操纵特性奠定了基础。

摘要：电子设计竞赛是一项综合能力训练,也是培养学员创新能力的重要举措。创新能力是学员参与竞赛必须具备的素质。为了分享比赛的经验和对比赛进行总结,本文对电子设计竞赛过程进行了简单的介绍,重点讨论了电子设计竞赛对实践教学改革和课程建设的促进作用,以及通过组织学员参加电子设计竞赛对学员创新意识、动手能力和协作精神的培养。实践证明,电子设计竞赛有效促进了电类专业学员创新能力的培养。

摘要：设计一种舰船吊放作业主被动一体式升沉补偿系统。为使其达到性能要求,建立系统模型,分析系统的固有频率、阻尼比对系统稳定性和补偿率的影响,导出固有频率、阻尼比与速度反馈和加速度反馈系数之间的关系。在此基础上提出一种反馈校正控制方案,即在控制系统中加入速度反馈和加速度反馈校正环节,计算出合适的校正系数值,从而使系统能够同时满足稳定性和补偿率的性能指标要求。最后对所设计的补偿系统进行了仿真验证。仿真结果表明,设计的补偿系统和反馈校正控制方案有很好的补偿效果。

摘要：基于控制力矩陀螺群(CMGs)的水下航行器具有低速或零速机动的能力。采用基于分布式CMGs的水下航行器方案,并研究其水平面的轨迹跟踪控制问题。通过全局微分同胚变换将非完全对称的动力学模型解耦成标准欠驱动控制模型,并根据简化的模型构建其轨迹跟踪的误差动力学模型,将轨迹跟踪控制问题转化为误差模型镇定问题。基于一种分流神经元模型和反步法设计了系统的轨迹跟踪控制律,该控制器不需要对任何虚拟控制输入进行求导计算,且能确保跟踪误差的最终一致有界性。仿真结果表明该控制器能够实现在不依赖动力学参数先验知识的情况下对光滑轨迹的有效跟踪。