第一篇：橋式運(yùn)動作用

臨床生命體征穩(wěn)定、患者意識清楚就應(yīng)該盡早開始床上的橋式運(yùn)動訓(xùn)練，即使患者偏癱側(cè)軀干和肢體無力，也要通過這種動作來起到誘發(fā)、促進(jìn)作用，很多偏癱患者早期軀干肌群由于是同側(cè)支配的原因，會有很多肌群功能有保留，可以帶動弱勢肌群的神經(jīng)肌肉的募集（擴(kuò)散原理），同時(shí)也能強(qiáng)化健側(cè)肢體的肌力提高（用進(jìn)廢退，防止肌肉萎縮），ADL如放便盆、衛(wèi)生清洗、穿脫衣褲等也會有很多實(shí)用價(jià)值，所以只要條件允許，一定要盡早開始“橋式運(yùn)動”。

橋式運(yùn)動的作用:

1/提高ADL能力.床上入廁,此時(shí)需將便盆放至股下,及便后處理

穿脫褲子

2/防褥瘡

3/強(qiáng)化骨盆帶+下腰部核心肌群及軀干的穩(wěn)定性

4/選擇性伸髖和脊柱伸展,加強(qiáng)分離運(yùn)動,提高運(yùn)動控制,并可從雙側(cè)伸髖向交替伸髖過渡

5/重心調(diào)整+患腿的床上負(fù)重(早期且更安全),在床上使患者達(dá)到個(gè)階段肌群的控制協(xié)調(diào)和平衡

6/促進(jìn)站立及步行動作, 如沒有伸髖動作,步長就會縮短

7/肌力訓(xùn)練, 主要對象為臀大肌和股四頭肌

8/屬于閉鏈運(yùn)動, 作用有:

增加關(guān)節(jié)中央壓力

刺激本體感受比較多

加強(qiáng)肌肉共同收縮,提高關(guān)節(jié)穩(wěn)定性

9/防止行走中膝關(guān)節(jié)于過伸位鎖住(具體操作為,單側(cè)橋式,以接近正常步速頻率抬起/放下腳,需每次腳完全平放于床面,不允許腳趾踮床)

第二篇：橋式整流電路說課稿

單相橋式整流電路說課稿

杭州電子信息職業(yè)學(xué)校

徐瑜

一、說教材

（一）本節(jié)課內(nèi)容的地位和作用

整流電路是直流穩(wěn)壓電源電路的第一個(gè)環(huán)節(jié)，也是關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。單相橋式整流電路是整流電路中的一種，由于其優(yōu)點(diǎn)明顯，實(shí)用性強(qiáng)，在大、中、小型各種實(shí)際電路中都有十分廣泛的應(yīng)用。職高電子專業(yè)《電子技術(shù)基礎(chǔ)》會考考綱中也明確要求學(xué)生：熟悉橋式整流電路的結(jié)構(gòu)、工作原理；掌握有關(guān)參數(shù)計(jì)算；能根據(jù)整流電路要求選擇二極管。另外，無論電子專業(yè)還是計(jì)算機(jī)專業(yè)，高職專業(yè)課考試中也必然出現(xiàn)這方面知識點(diǎn)。由此，單相橋式整流電路在本學(xué)科中的地位和作用可見一斑。

（二）教學(xué)目標(biāo)

根據(jù)教學(xué)大綱對本節(jié)課的具體要求，同時(shí)針對職高電子專業(yè)學(xué)生的心理特點(diǎn)和認(rèn)知水平，結(jié)合教材，本著面向全體、使學(xué)生全面主動發(fā)展的原則，確定本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)如下：

1、知識目標(biāo)：

識記VL、V2、IV、IL的關(guān)系 能復(fù)述橋式全波整流電路的工作原理 掌握橋式整流電路的連接方法

2、能力目標(biāo)：

體驗(yàn)科學(xué)探究過程 提高知識遷移能力

能應(yīng)用橋式全波整流電路解決簡單問題

3、情感目標(biāo)：

通過引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)新的整流電路讓學(xué)生體驗(yàn)學(xué)習(xí)過程的快樂，保持學(xué)習(xí)電子線路課程的熱情。

（三）重點(diǎn)和難點(diǎn)

重點(diǎn)：發(fā)展科學(xué)探究能力，（單相橋式整流電路的電路結(jié)構(gòu)、工作原理）難點(diǎn)：為正半周和負(fù)半周分別設(shè)計(jì)單向通路，（單相橋式整流電路工作原理的理解及應(yīng)用）

（四）教材處理 本節(jié)內(nèi)容采用陳其純主編的《電子線路》作為教材。根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況，需對教材加以處理，把單相全波整流電路分成一、變壓器中心抽頭式單相全波整流電路和本節(jié)內(nèi)容：

二、橋式單相全波整流電路兩節(jié)課。教材中四個(gè)整流二極管的位置判斷方法并未涉及，而實(shí)際應(yīng)用中是必須掌握的，因此在本節(jié)課中加以補(bǔ)充。教材中電路工作原理的文字講解使用符號較多，教師應(yīng)在第一輪講解工作原理時(shí)，中文名稱和英文符號始終對應(yīng)，板書時(shí)中文名稱和英文符號都列出，便于學(xué)生理解消化和課后正確復(fù)習(xí)。

二、說教法和學(xué)法

葉圣陶曾說過：“教是為了不教”。本節(jié)課的教學(xué)任務(wù)之一，就是通過啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)橋式整流電路，教給學(xué)生科學(xué)探索的方法，培養(yǎng)科學(xué)探究的能力，和創(chuàng)新精神。根據(jù)教材和學(xué)生的特點(diǎn)，采用如下教法：目標(biāo)分步展示貫穿整個(gè)教學(xué)過程，充分運(yùn)用多媒體課件形象直觀演示的啟發(fā)式探究法；圖文結(jié)合法；總結(jié)歸納法；練習(xí)法和分層教學(xué)法。

古人說：“授之以魚，不如授之以漁”。我們說：“方法是打開知識寶庫的金鑰匙”。與教法相適應(yīng)，采用 的學(xué)習(xí)方法，讓學(xué)生眼口手腦并用，充分發(fā)揮思維，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)《電子線路》的興趣。注重“以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，訓(xùn)練為主線”的模式，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中感受到學(xué)習(xí)的快樂和成功的愉悅。成為學(xué)習(xí)的主人。

學(xué)生狀況分析：通過前面幾節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生已基本掌握兩種整流電路：單相半波整流電路和單相全波整流電路?？傮w上對整流電路的工作情況和學(xué)習(xí)方法有所了解。這些都為本節(jié)課的學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)，便于教師在新課中引入、展開、比較、深入。

三、說教學(xué)過程（教學(xué)程序設(shè)計(jì)）

（一）復(fù)習(xí)回顧引入新課：（3 ~ 5 分鐘）

放映幻燈第二、三張，復(fù)習(xí)半波整流電路和全波整流電路。引導(dǎo)學(xué)生指出這兩個(gè)電路各自的優(yōu)、缺點(diǎn)有哪些？

半波整流電路優(yōu)點(diǎn)是電路簡單，變壓器無抽頭。缺點(diǎn)是電源利用率低，輸出電壓脈動大。全波整流電路優(yōu)點(diǎn)是整流效率高，輸出電壓波動小。缺點(diǎn)是變壓器必須有中心抽頭，二極管承受的反向電壓高。

引導(dǎo)學(xué)生提出：能否結(jié)合兩個(gè)電路的優(yōu)點(diǎn)，再做改進(jìn)呢？設(shè)想：用半波整流電路的變壓器，把無抽頭變壓器v2負(fù)半周利用起來。

（二）新課教學(xué)：（25 ~30 分鐘）1．探索新的整流電路

放映幻燈第四張、第五張（共8個(gè)動畫），引導(dǎo)學(xué)生用半波整流電路的變壓器設(shè)計(jì)出新的全波整流電路。

動畫展示要解決變壓器中隨正負(fù)半周變化的電流方向和整流后負(fù)載中不變的電流方向之間的連接問題，引導(dǎo)學(xué)生思考、討論并提出正半周、負(fù)半周變壓器和負(fù)載之間用什么樣的連接方法。分成4步 ：

（1）變壓器與負(fù)載之間用兩組連線連接。（2）在兩組連線之間裝開關(guān)-----自動開關(guān)。

（3）用二極管替換開關(guān)。

（4）完成整流電路的設(shè)計(jì)。給出整流電路名稱：橋式全波整流電路。

2．熟悉性能掌握原理（實(shí)施分層教學(xué)）

放映幻燈第六張，學(xué)生復(fù)述橋式整流電路原理，使一部分還沒掌握橋式整流電路原理的學(xué)生有再學(xué)習(xí)的機(jī)會。分析負(fù)載電阻上電流方向，確認(rèn)負(fù)載電阻上得到的是直流。確認(rèn)每一個(gè)半周整流后都有電流輸出，得到全波整流電路。

放映幻燈第七張，用動畫將分析過的橋式整流電路（前面為了便于學(xué)生觀察，沒有畫成書上常見的圖形）變形，成為標(biāo)準(zhǔn)全波整流電路圖。要求學(xué)生畫標(biāo)準(zhǔn)全波整流電路圖。

3．電路參數(shù)計(jì)算及選擇

（6）放映幻燈第八張第九張，對照橋式整流波形，請學(xué)生分析VL與V2、IL與V2、RL的關(guān)系，識記有關(guān)公式。例題講解，熟悉公式的運(yùn)用，二極管的選擇。

4．橋堆的認(rèn)識和連接

（7）放映幻燈第十張至第十二張，認(rèn)識二極管橋堆，練習(xí)將橋堆接到電路上。

5．嘗試應(yīng)用新知識創(chuàng)造新設(shè)備

（8）放映幻燈第十三張，設(shè)計(jì)無換向器直流發(fā)電機(jī)，用新學(xué)的知識解決與已有知識相關(guān)的問題，使新知識內(nèi)化，又能使學(xué)生對初中學(xué)習(xí)的知識有新認(rèn)識。用可以拖動的畫面，請學(xué)生組裝，讓同學(xué)評價(jià)。

（三）總結(jié)反饋（10 ~ 15分鐘）

1．回顧得到橋式全波整流電路的過程。[師生互動]

放映幻燈第十四張，由在變壓器與負(fù)載間接兩組連線------兩臂擺動的橋------3 4個(gè)開關(guān)構(gòu)成的想象中的整流電路-----二極管替換開關(guān)-----橋式全波整流電路，落實(shí)發(fā)展科學(xué)探究能力的目標(biāo)。

2．電路參數(shù)公式鞏固[師生互動]

放映幻燈第十五張。請學(xué)生復(fù)述負(fù)載和整流二極管上的電壓和電流的公式。

3．課堂反饋和故障分析[學(xué)生活動]

放映幻燈第十六張。強(qiáng)調(diào)橋式整流電路的連接方法。（文字簡單，便于記憶）給出3種不同形式的電路圖，（板書）要求根據(jù)負(fù)載上電流的方向，正確擺放四個(gè)整流二極管。以大組為單位，開展拼圖競賽（用接龍的方法讓每個(gè)學(xué)生參與，調(diào)動積極性）

如果有學(xué)生接錯(cuò)二極管，（極性接反）

提出問題：會導(dǎo)致什么結(jié)果。有一個(gè)二極管斷路，又會導(dǎo)致什么結(jié)果？ 放映幻燈第十七張。思考題：有一個(gè)二極管極性接反、或短路會導(dǎo)致什么結(jié)果（增強(qiáng)安全意識）。有一個(gè)二極管斷路，又會導(dǎo)致什么結(jié)果？

（13）放映幻燈第十八至二十一張，用電路形象地得出結(jié)果。（可作為機(jī)動）

4．作業(yè)布置：

[基本原理理解應(yīng)用]：練習(xí)一10、11（必做）[深入理解應(yīng)用]：練習(xí)一12（選做）

實(shí)踐作業(yè)（項(xiàng)目作業(yè)）：在現(xiàn)實(shí)生活中，找出一電路，其中含有單相橋式整流電路。并通過測量參數(shù)，看看電路是否正常工作；若出現(xiàn)故障，嘗試排除。（選做）

四、說板書與練習(xí)設(shè)計(jì)

（一）板書設(shè)計(jì)

由于本節(jié)課以多媒體課件為主，因此板書可根據(jù)課堂的實(shí)際情況書寫一些關(guān)鍵內(nèi)容。

（二）練習(xí)設(shè)計(jì)

為了鞏固橋式整流電路二極管的連接方法，我設(shè)計(jì)了3種不同形式的橋式整流電路圖，在黑板上畫好，接二極管處空出，要求學(xué)生根據(jù)負(fù)載上電流的方向，正確擺放四個(gè)整流二極管。（二極管事先用卡片畫好，反面粘不干膠）以大組為單位，開展拼圖競賽（用接龍的方法讓每個(gè)學(xué)生參與，調(diào)動積極性）。

第三篇：橋的運(yùn)動(完整版教案)

橋的運(yùn)動

一、本單元的文章都是科學(xué)小品文

第一課的《錢》是一篇小品文，小品文的特點(diǎn)是運(yùn)用平時(shí)散淡、幽默雅謔的文字表現(xiàn)作者對人生的思考，或者闡發(fā)對事物的認(rèn)識，事情的道理等。

本文《橋的運(yùn)動》是一片科學(xué)小品文，即運(yùn)用小品文的筆調(diào)來表現(xiàn)科學(xué)內(nèi)容、普及科學(xué)知識的說明文體。特點(diǎn)：科學(xué)性、思想性、文學(xué)性。寫作方法：1.以小見大，2.引人入勝，3.形象表達(dá)。

所以，本文本質(zhì)上還是抽象事理說明文

常見的抽象事理說明文有三種：

1、道理說明

即對某些事物、現(xiàn)象、活動的規(guī)律或根據(jù)、理由、原因等的說明。

2、程序說明

即對某種事情、工作或活動進(jìn)行的先后次序或順序的說明。

3、方法說明

(1)應(yīng)講清所要解決的問題或所從事活動的意義、價(jià)值或重要性，以強(qiáng)調(diào)掌握方法的重要性和必要性，并引起對方法的重視。

(2)要講清方法的具體步驟和細(xì)節(jié)，以體現(xiàn)方法的可操作性和對實(shí)踐的具體指導(dǎo)意義。

(3)有時(shí)可對不同方法進(jìn)行比較，以供不同條件下的不同使用者進(jìn)行選擇；也可對新舊方法進(jìn)行對比，以推廣某種新方法，提高效率。

（4）為保證實(shí)踐的效果，有時(shí)需要指出使用某種方法的注意事項(xiàng)，可能出現(xiàn)的問題和克服、補(bǔ)救的措施。

〈橋的運(yùn)動》是抽象事理說明文。作者列舉了橋的運(yùn)動的種種形式并分析其運(yùn)動的原因，說明橋無時(shí)無刻不在運(yùn)動，進(jìn)而提出橋的運(yùn)動就是橋的存在形式這一科學(xué)論斷。語言優(yōu)美，內(nèi)容短小精練，析理精深，利用力學(xué)和分子物理學(xué)原理闡述了橋并不是屹立不動，而是每時(shí)每刻都在運(yùn)動的道路，只不過是小動、微動不易察覺罷了。

二、作者介紹：

茅以升(1896年1月9日—1989年11月12日)，出生于江蘇丹徒(今鎮(zhèn)江)。橋梁學(xué)家、教育家。1955年被選聘為中國科學(xué)院學(xué)部委員(院士)。

茅以升出生于江蘇丹徒縣(今鎮(zhèn)江)一戶書香之家。3歲時(shí)接受母親的啟蒙教育，5歲讀私塾，7歲入思益學(xué)堂(1903年在南京創(chuàng)辦的國內(nèi)第一所新型小學(xué))，1905年入江南商業(yè)學(xué)堂，1911年考入唐山路礦學(xué)堂。1916年畢業(yè)于唐山工業(yè)專門學(xué)校土木工程系。同年考入美國康奈爾大學(xué)，讀研究生，1917年獲康奈爾大學(xué)碩士學(xué)位。

茅以升是中國近代橋梁事業(yè)的先軀。于1937年11月，建成了錢塘江大橋，其技術(shù)達(dá)到當(dāng)時(shí)國際水平。茅以升是我國杰出的科普工作者，他是最早從事科普事業(yè)的科學(xué)家之一。1950年，中華全國科學(xué)技術(shù)普及協(xié)會成立，他當(dāng)選為副主席。他的《沒有不能造的橋》一文，在1981年榮獲全國新長征科普創(chuàng)作一等獎(jiǎng)。

三、本文說明的中心: 本文運(yùn)用辨證唯物主義觀點(diǎn)和物理知識，闡釋了橋的運(yùn)動的種種形式及其原因，說明橋的運(yùn)動就是橋的存在形式。

本文采取“總——分——總”的整體結(jié)構(gòu)。? 第一部分（1）：明確提出“橋的小動、微動”分秒不停。? 第二部分（2-4）：具體說明橋的運(yùn)動的種種形式及其原因。[文章主體部分] ? 第三部分（5）：點(diǎn)明全文的主旨 “橋的運(yùn)動是橋的存在形式?！?主體部分層次： ? 第一層，說明橋的重量、重車疾馳、狂風(fēng)暴雨、冷熱變化、地震等外因作用下的運(yùn)動形式——“變形”。? 第二層，說明橋的運(yùn)動是在平衡狀態(tài)中的運(yùn)動。先指出：“天地間沒有固定的東西”，“橋總是在動的平衡狀態(tài)中的”；然后再從“平衡就是矛盾的統(tǒng)一”的哲學(xué)高度說明了橋的平衡是“橋的運(yùn)動的一種特殊狀態(tài)”。

三、本文寫作特色：本文運(yùn)用了多種說明方法

1、定義說明：

如“橋的運(yùn)動是橋的存在形式”、“平衡就是矛盾的統(tǒng)一”，用語準(zhǔn)確嚴(yán)密，使人一目了然。

2、比喻說明：

用“人坐在板凳上，把板凳坐彎”來比喻說明“車在橋上過，它的重量就使橋身變形”；用人坐板凳時(shí)力的傳遞，來比喻說明車在橋上駛過時(shí)的重量傳遞；用凳子上的重力與泥土的抵抗相平衡來比喻說明橋上的重量終為地下抵抗所平衡的道理。

比喻說明方法，可以把深?yuàn)W的道理解說得通俗易懂。

3、引用論證

文章開頭引述尾生與女子于橋下約會的故事，說明在一般人看來橋是固定不動的，從而導(dǎo)向本文的說明中心——橋?qū)嶋H上無時(shí)無刻不在運(yùn)動。

文章最后引用恩格斯的名言來總括橋的運(yùn)動的實(shí)質(zhì)。前者增加了文章的趣味，后者增加了說理信度。

4、列舉說明：

列舉了橋在重車疾行、氣候侵襲、風(fēng)吹雨打等外力作用下所引起的震動、擺動、扭動、蠕動、移動、推動等運(yùn)動形式，使我們?nèi)媪私饬藰虻倪\(yùn)動形式。

“一座橋不論是在有重車疾馳、狂風(fēng)猛撲、巨浪急沖或氣溫驟變的時(shí)候，或是在風(fēng)平浪靜、無車無人而只是受本身重量和流水過橋的影響的時(shí)候，都有內(nèi)部分子的運(yùn)動”

舉例說明的作用：能充分說明橋在外因作用下的運(yùn)動形式，可以使讀者對橋的運(yùn)動有一個(gè)具體可感的了解。

第四篇：參與式教學(xué)的作用

參與式教學(xué)的作用

滿麗云

參與式教學(xué)法就是鼓勵(lì)學(xué)生參與教學(xué)活動全過程的方法，其核心就是充分調(diào)動教師和學(xué)生在教學(xué)過程中兩個(gè)方面的積極性，貫徹教學(xué)民主的理念，創(chuàng)造師生平等、和諧的學(xué)習(xí)氣氛，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考的自覺意識，激發(fā)學(xué)生自身的潛能和創(chuàng)造力，使教學(xué)過程更有利于突出教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體地位，體現(xiàn)以人為本的原則。本人在使用《義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書〃數(shù)學(xué)》（七年級上、下冊）的過程中，有意嘗試了參與式教學(xué)法，發(fā)現(xiàn)其作用有如下幾個(gè)方面：

有利于突出學(xué)生的主體地位，體現(xiàn)師生平等、教學(xué)民主的理念。在過去的數(shù)學(xué)課教學(xué)中，教師始終處于教育活動的中心地位，學(xué)生的內(nèi)心感受和心理需求很少得到應(yīng)有的關(guān)照，師生關(guān)系處于一種不夠和諧、不夠平等的狀態(tài)。參與式教學(xué)法強(qiáng)調(diào)教學(xué)過程是師生之間的雙向互動，它需要調(diào)動和發(fā)揮教師和學(xué)生兩個(gè)方面的積極性、主動性和創(chuàng)造性。所以要求注意了解學(xué)生的愿望和需求，把他們所關(guān)注的問題滲透到教學(xué)之中，做到突出主題、有的放矢。同時(shí)，也要注意師生之間的尊重和感情上的平等。

有利于提高學(xué)生的數(shù)感和人文素質(zhì)。在傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師往往強(qiáng)行“灌輸”，學(xué)生則不管是否理解、接受，是否感興趣都得死記硬背，按教師要求的格式和程序去學(xué)習(xí)，去完成作業(yè)。參與式教學(xué)法在把握學(xué)生思想脈搏和自身需求的基礎(chǔ)上，廣泛調(diào)動了學(xué)習(xí)主體的興趣，引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識?，F(xiàn)行的初中數(shù)學(xué)課本依據(jù)學(xué)生已有的知識背景和活動經(jīng)驗(yàn)，提供了大量的操作、思考與交流的機(jī)會，設(shè)立了“做一做”“想一想”“議一議”等欄目，這些內(nèi)容都為學(xué)生參與到教學(xué)中提供了很好的素材；同時(shí)新課程力圖采用“問題情境——建立模型——解釋、應(yīng)用與拓展”的模式展開，這無疑保證了學(xué)生樂于參與教學(xué)；還有就是教科書中的“讀一讀”欄目提供了有關(guān)的數(shù)學(xué)史料或背景知識、數(shù)學(xué)在現(xiàn)實(shí)世界和科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用實(shí)例、有趣的或有挑戰(zhàn)性的問題討論、有關(guān)數(shù)學(xué)知識延伸的介紹等，這些內(nèi)容的給出又不斷地激發(fā)了學(xué)生參與教學(xué)的積極性。

有利于塑造和培養(yǎng)健全的人格和心理素質(zhì)。參與式教學(xué)法讓學(xué)生重新恢復(fù)好奇心和求知欲，學(xué)會用發(fā)展的眼光審視世界，用思考的頭腦探究知識。參與式教學(xué)法是面向全體學(xué)生的、多種形式的參與式教學(xué)，為每位同學(xué)提供了充分展示自我、彰顯個(gè)性的舞臺和條件。他們在參與中使自己思想得到交流，心靈獲得開啟，自信不斷增強(qiáng)，為他們塑造健全的人格創(chuàng)造了寬松的環(huán)境。

有利于激發(fā)學(xué)生內(nèi)在的潛力，培養(yǎng)實(shí)踐能力。參與式教學(xué)法作為鼓勵(lì)學(xué)生參與教學(xué)全過程的方法，體現(xiàn)了師生兩個(gè)主體在教與學(xué)之間相互參與、相互激勵(lì)、相互協(xié)調(diào)、相互促進(jìn)的和諧關(guān)系，為學(xué)生內(nèi)在潛力和創(chuàng)造力的激發(fā)提供了前提條件。不論何種形式的參與，可以說參與過程的每一個(gè)環(huán)節(jié)都是從學(xué)生能力培養(yǎng)和素質(zhì)提高入手，著力打造創(chuàng)新意識，提高學(xué)生的各種實(shí)踐能力，并在此基礎(chǔ)上激發(fā)出自身創(chuàng)造能力。參與活動還可以延伸到課下，學(xué)生通過參與各種社會實(shí)踐活動，來增強(qiáng)和鍛煉他們運(yùn)用科學(xué)理論分析問題、解決問題的實(shí)際能力。

有利于促進(jìn)教師隊(duì)伍素質(zhì)的提高。在實(shí)施參與式教學(xué)中，由于參與的范圍和內(nèi)容極其廣泛、豐富，課堂教學(xué)難度大為增加，這就給教師的自身素質(zhì)和教學(xué)水平提出了新的挑戰(zhàn)。要求教師不僅在知識上要博學(xué)、人格上要高尚、理論功底要豐厚、政治素質(zhì)要過硬，以實(shí)力組織好課堂教學(xué)，而且也促使教師必須以身作則，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，樹立終身學(xué)習(xí)的觀念。同時(shí)，學(xué)生積極參與教學(xué)，也會激發(fā)教師的教學(xué)靈感，促進(jìn)教師整體素質(zhì)的全面提高。

第五篇：橋式吊車小車運(yùn)動控制系統(tǒng)的建模及MATLAB仿真（附程序）

橋式吊車運(yùn)動控制系統(tǒng)的建模及MATLAB仿真(附程序)

簡介

橋式起重機(jī)是橫架于車間、倉庫及露天堆場的上方，用來吊運(yùn)各種物體的機(jī)械設(shè)備，通常稱為“天車”或

“吊車”。它是機(jī)械工業(yè)、冶金工業(yè)和化學(xué)工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一種起重機(jī)械。實(shí)際生產(chǎn)中的橋式吊車（天車）類似，是一個(gè)MIMO復(fù)雜控制系統(tǒng)。

橋式吊車系統(tǒng)由三部分組成：橋架驅(qū)動系統(tǒng)，車體驅(qū)動系統(tǒng)和重物裝吊系統(tǒng)。其工作流程為：先將重物起吊至預(yù)先設(shè)定好的高度，然后吊車運(yùn)動將重物運(yùn)到想要放置的位置上方，最后把重物下放到想要放置的位置上。

確定要研究的系統(tǒng)為橋式吊車運(yùn)動控制系統(tǒng)

橋式吊車系統(tǒng)工作示意圖見下圖1：

p

M

m

x

z

F

θ

mg

圖1

橋式吊車工作示意圖

對于如上橋式吊車控制系統(tǒng)，首先做如下假設(shè)：

1)

吊車的行走運(yùn)動僅限于吊車一個(gè)自由度，即假設(shè)橋架不運(yùn)動，只有吊車在橋架上行走。

2)

吊車行走時(shí)吊裝重物的繩索長度不變。

圖中，x坐標(biāo)為水平方向，z坐標(biāo)為垂直方向。重物的擺動是由吊車與重物的運(yùn)動產(chǎn)生的，可以根據(jù)動力學(xué)有關(guān)規(guī)律建立吊車及重物的運(yùn)動方程式。

1)

在水平方向，吊車和重物整體受力為F(t)，由牛頓第二定律得

（1）

2)

在垂直于繩索方向，重物受力為，由牛頓第二定律得

（2）

由吊車在行走時(shí)吊裝重物的繩索長度不變的假設(shè)可得出下面兩個(gè)關(guān)系式：

（3）

（4）

式中，為繩索長度。

由（3）可得

（5）

（5）代入（1）得：

（6）

同樣由式（4）可得：

（7）

將（5）（7）代入（2）得

（8）

又盡量小，所以有如下近似式：，將（6），（8）線性化可得：

（9）

（10）

由（9）和（10）計(jì)算得

（11）

和

（12）

3）

吊車驅(qū)動裝置的方程式。吊車由電動機(jī)驅(qū)動，簡化的認(rèn)為電動機(jī)是一個(gè)時(shí)間常數(shù)為的一階慣性環(huán)節(jié)，即它產(chǎn)生的驅(qū)動力F(t)與其控制電壓v(t)之間滿足方程式：

（13）

其中K為放大系數(shù)。

選擇系統(tǒng)的輸入、輸出變量和狀態(tài)變量

選擇5個(gè)狀態(tài)變量分別為：，，；

輸入變量為：；

兩個(gè)輸出變量為：。

建立狀態(tài)空間描述

根據(jù)（11）（12）（13）式可得出描述吊車運(yùn)動系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式為：

選取適當(dāng)參數(shù):對一個(gè)實(shí)際的橋式吊車吊車運(yùn)動系統(tǒng)，假定具有如下各具體參數(shù)：M=1000kg,m=4000kg,l=10m,K=100N/V。將它們代入上面的狀態(tài)空間表達(dá)式得：

分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性

用特征值法。在MATLAB中輸入以下程序：

eig(A)

ans

=

0

0

0

+

2.2136i

0

2.2136i

系統(tǒng)的5個(gè)開環(huán)特征值不全位于S左平面上，有4個(gè)位于虛軸上，所以系統(tǒng)為臨界不穩(wěn)定。

系統(tǒng)輸出仿真波形如下圖所示：

判斷系統(tǒng)的能控性

使用MATLAB判斷系統(tǒng)的能控性，輸入以下程序：

A=[0

0

0

0;0

0

-39.2

0

0.001;0

0

0

0;0

0

-4.9

0

0.0001;0

0

0

0

-1];

B=[0;0;0;0;100];

C=[1

0

0

0

0;0

0

0

0];

rct=rank(ctrb(A,B))

rct

=

根據(jù)判別系統(tǒng)能控性的定理，該系統(tǒng)的能控性矩陣滿秩，所以該系統(tǒng)是能控的。

采用狀態(tài)反饋進(jìn)行系統(tǒng)綜合因?yàn)橄到y(tǒng)是能控的，所以，可以通過狀態(tài)反饋來任意配置極點(diǎn)。例如將極點(diǎn)配置在：s1=-0.16-j0.16

s2=-0.16+j0.16

s3,s4,s5=-1。

在MATLAB中輸入：

P=[-0.16+0.16i,-0.16-0.16i,-1,-1,-1];

K=acker(A,B,P)

求出狀態(tài)反饋矩陣K：

K

=

0.52245

4.8327

-1420.7

-137.21

0.0232

在MATLAB中輸入

A-B*K

ans

=

0

0

0

0

0

0

-39.2

0

0.001

0

0

0

0

0

0

-4.9

0

0.0001

-52.245

-483.27

1.4207e+005

13721

-3.32

因此綜合后系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述為：

采用MATLAB編寫m文件進(jìn)行仿真。

運(yùn)行仿真程序，得到仿真曲線如下圖：

將極點(diǎn)配置在：s1=-0.2

s2=-0.2

s3,s4,s5=-1。計(jì)算出K=[0.40816

5.3061

-1438.1

-119.06

0.024]此時(shí)輸出y的仿真曲線如下：

將極點(diǎn)配置在：s1=-0.16+0.16i

s2=-0.16-0.16i

s3=-1

s4=-2

s5=-3。計(jì)算出K=[3.1347

25.339

-2145.4

553.73

0.0532]此時(shí)輸出y的仿真曲線如下：

實(shí)驗(yàn)結(jié)論

通過比較3組不同的極點(diǎn)配置下狀態(tài)反饋系統(tǒng)的輸出響應(yīng)曲線和原系統(tǒng)的輸出響應(yīng)曲線可以看出，不同的極點(diǎn)配置對系統(tǒng)性能有一定的影響，但只要極點(diǎn)都配置在S左平面，就可以保證系統(tǒng)具有一定的動態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能。

附錄：程序

%*******************************************

%橋是吊車運(yùn)動控制系統(tǒng)極點(diǎn)配置設(shè)計(jì)及仿真

2015.12.30

lwd

%*******************************************

%建立狀態(tài)空間表達(dá)式

A

=

[0,1,0,0,0;0,0,-39.2,0,10^(-3);0,0,0,1,0;0,0,-4.9,0,10^(-4);0,0,0,0,-1]

B

=

[0;0;0;0;100]

C

=

[1,0,0,0,0;0,0,1,0,0]

D

=

[0;0]

%分析系統(tǒng)穩(wěn)定性

eig(A)

%求A的特征值，通過特征值在S平面分布判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性

%系統(tǒng)仿真輸出波形

[num,den]

=

ss2tf(A,B,C,D);

sys1

=

tf(num(1,:),den);

sys2

=

tf(num(2,:),den);

figure

step(sys1)

figure

step(sys2)

%判斷系統(tǒng)的能控性

rct

=

rank(ctrb(A,B))

obs

=

rank(obsv(A,C))

%如果能空則進(jìn)行極點(diǎn)配置設(shè)計(jì)

if

==

rct

%第一次極點(diǎn)配置設(shè)計(jì)

P

=

[-0.16+0.16*i,-0.16-0.16*i,-1,-1,-1];

K

=

acker(A,B,P)

A1

=

A-B*K

[num,den]

=

ss2tf(A1,B,C,D);

sys1

=

tf(num(1,:),den);

sys2

=

tf(num(2,:),den);

figure

step(sys1)

figure

step(sys2)

%第二次極點(diǎn)配置設(shè)計(jì)

P

=

[-0.2,-0.2,-1,-1,-1];

K

=

acker(A,B,P)

A1

=

A-B*K

[num,den]

=

ss2tf(A1,B,C,D);

sys1

=

tf(num(1,:),den);

sys2

=

tf(num(2,:),den);

figure

step(sys1)

figure

step(sys2)

%第三次極點(diǎn)配置設(shè)計(jì)

P

=

[-0.16+0.16*i,-0.16-0.16*i,-1,-2,-3];

K

=

acker(A,B,P)

A1

=

A-B*K

[num,den]

=

ss2tf(A1,B,C,D);

sys1

=

tf(num(1,:),den);

sys2

=

tf(num(2,:),den);

figure

step(sys1)

figure

step(sys2)

end