摘 要：自动控制理论课程教学知识含量大，是自动化、机电一体化、电气控制等专业重要的专业基础课程。而Matlab是当今科技领域优秀应用软件之一，是集通用科学计算、图形交互、程序语言设计等为一体的软件。本文通过分析自动控制理论教学中Matlab辅助教学的优势，主要探讨了自动控制理论课程教学与Matlab软件相结合的教学改革思路，以期能够提高自动控制理论课程教学质量。
关键词：自动控制理论；课程教学；Matlab软件；教学改革思路
1.自动控制理论教学中Matlab辅助教学的优势
Matlab能够提供强大的工具箱。例如，从事控制的专家开发的具有特殊应用功能的工具箱等。而随着控制理论的发展和技术的应用，在生产生活的各个方面上，自动控制的概念得到了广泛的应用，因此Matlab已经成了自动控制计算与仿真的强有力工具。
Matlab能够提供强大的数值计算功能，具有强大的运算能力。在控制理论及控制系统中，经常遇到计算课题，计算复杂并且难以得到精确的解析。为了解决这些问题，Matlab计算优势可以充分和自动控制密切联系在一起。
Matlab语言是一个理性的工具。自动控制系统实现问题的研究要耗费大量的时间和精力，本身就是深奥难懂的理论。因此，将Matlab和自动控制理论课程教学相结合，具有语句简单、掌握方便的特点，极其容易学习与使用。
Matlab提供了丰富内容和强大的扩充能力。随着科技不断地发展，自动控制理论新的前沿理论与技术不断地完善突破、扩充发展。因此，将Matlab软件和自动控制理论课程教学相结合，能够使使用者实现新功能或特殊功能开发编制软件程序。
Matlab可以轻而易举地完成重复、繁琐的计算和绘图，具有强大的绘图功能，并且图形绘制精确完美，数据计算准确。而自动控制理论的学习和系统的实现需要多样的处理方法和手段，需要处理、分析和可视化大量的数据。因此，将Matlab和自动控制理论课程教学相结合，适合从事控制专业的人使用。
2.自动控制理论课程教学与Matlab软件相结合的教学改革思路
在课堂教学过程中，为了让学生轻松学会使用Matlab编程工具，将Matlab语言和自动控制理论教学结合起来，不仅锻炼了学生动手能力，还增加了教学的趣味性，降低了自动控制理论的抽象性。
（1）利用Matlab动画演示课堂教学各个指标的计算及意义，提高教学效率。在课堂教学中，二阶系统指标的定义及计算公式很繁琐，动态性能有很多的指标来做评价。如果利用Matlab就能使得课堂教学内容一目了然，生动有趣，从而达到提高教学效率的目的，加深对指标及系统动态性能的理解记忆。同时，为了培养学生应用计算机辅助分析的能力，让学生利用Matlab处理一些习题，能够锻炼学生设计控制系统的能力。
（2）利用Matlab突破课程实验的内容限制，使学生更好地理解和掌握课程内容。在自动控制理论课程教学中，现有的硬件实验淡化了软硬件实验的区别，存在着很大的局限性。而充分利用现代计算机技术，能够增加设计性、工程性和综合性实验，突破课程实验的内容限制，使学生通过课程实验增强动手能力。同时，采用虚拟实验，能够培养学生的科研、工程素质和开拓创新意识，提高实验效率，使学生更好地理解和掌握课程内容。
例如，由于Matlab有专门的bode图绘图函数，为了理解系统参数对系统特性的影像图，利用Matlab能够很简单地绘制几个系统的bode图来进行比较，具有很好的图示效果。
为了使系统G（s）=—获得最大相位稳定裕度Tmax的增益K，我们增加实验内容，会更深入地理解和掌握系统参数对系统特性的影响。
并且学生推导出稳定裕度Tmax与增益K的关系后，利用Matlab能够分析和求解系统，并作出图演示结果。
另外，Matlab中的SIMULINK集成仿真环境是对控制系统进行虚拟仿真的环境，而TOOLBOX工具箱是对控制系统进行虚拟仿真的优良平台。为了让学生进行课题设计，增强其借助计算机进行工程设计的能力，可以利用Matlab中的TOOLBOX和SIMULINK进行系统仿真，激发学生的学习兴趣，提高教学质量。
参考文献：
[1]薛定宇.控制系统仿真与计算机辅助设计[M].北京：机械工业出版社，2009.
[2]杨夷梅，杨玉军.Matlab教学中的方法与实践[J].中国电力教育，2008 （24）：59—60.
（作者单位：德州学院机电工程学院）