课题自查报告(热门六篇)

课题自查报告（通用6篇）

课题自查报告 篇1

一、研究进度

1、20xx-20xx学年，主要进行资料收集整理，探讨适合新课程的、适合素质教育要求的、适合目前高考要求的、适合我校学生特点的高中化学教学学习活动设计的模式，确定本课题的主要研究方向、研究内容和研究方法，撰写课题研究申请书。

2、20xx-20xx学年第一学期重点进行“化学课堂限时作业”和“学生分组实验进教室”的研究，通过多次公开课研究和课题组成员的同伴合作交流，总结形成了学生分组实验进教室的基本方法、基本程序和组织教学的基本原理。第二学期重点进行“化学课堂限时作业”和“课堂演示实验设计为学生分组实验”的可行性研究，通过多次公开课研究和课题组成员的同伴合作交流，总结形成了将演示实验转化为分组实验的基本方法、基本程序和组织教学的基本原理。通过这一学年的研究，解决了化学课堂中实验教学的方法和操作程序，从而最大程度地发挥实验对学生能力培养的作用，弥补了新课程教材中实验教学的空白。

3、20xx-20xx学年重点进行“化学课堂限时作业”和“学习活动的文本化设计”，在前期研究的基础上，主要探讨利用学案组织教学活动的设计原则、学案的呈现方式和利用学案进行教学的组织流程等，从而为高三阶段的复习教学活动设计打基础。

二、研究任务完成情况

课题实施以来，基本能按计划进行研究，完成了预期研究任务，积累了一些基本材料，特别是每学期围绕研究主题所展开的公开课教学研究，为课题组成员提供了研究范本，又能经常性地开展课题研究活动，将课题研究与学校校本化研究相结合、将课题研究与平时课堂教学相结合，做到个人的行动研究与团队合作研究相结合，从而保证了课题研究的真实性。

三、本课题活动以及成效

在每学期都集中进行课题组成员的公开课教学研究和汇报课研究（具体见课题网页）、每学期都进行本阶段课题研究计划制定、中期的计划落实和结束时的计划总结等交流研讨会，有助于将行动研究的成果文本化。

成功地进行了多次市级范围的课题研究成果汇报活动，周春美、彭芬、徐加刚、陈芬的课堂教学模式受到兄弟学校老师的好评，几位教师的课堂教学水平也得到了与会教师的.好评。课题级成员围绕课题展开的研究活动，促进教师自身业务水平的提高，到目前为止，课题组成员共有x篇研究论文获省级奖，有y篇论文获市级奖励，有5篇案例设计省等级奖，吕海荣、蒋益红、陈芬、朱慧琳、梅海燕和周春美六位年青教师迅速成长，被评为四类教师。

四、参加相关培训情况

能根据课题申请书的计划组织开展课题研究活动，并结合校本研究落实对课题组成员的系统化培训工作，保证了课题组成员研究重心不偏移、研究成果实时共享、研究过程同伴互助，具体见课题组网页。

课题组组长和课题负责人多次参加市级以上培训，进一步了解了一线教师进行课题研究的方法，完善了课题研究的能力，吕海荣老师还参加了省教育学会组织的课题负责人培训。

五、研究经费落实情况

课题研究获得了学校领导，尤其是校长的大力支持，拥有足够的经费。

六、后续研究措施

1、继续围绕“学习活动的文本化设计”进行研究。

2、以高中化学学习活动的设计为研究目的，在20xx-20xx学年展开“同题异课”的研究，进一步优化对高中化学学习活动的设计，为结题积累更多更实在的材料。

3、前期研究的资料整理、理论提炼工作，准备在20xx年申请结题。

课题自查报告 篇2

本阶段我们课题研究小组完成了课题研究的实施工作，组织了六次课题组教研活动，专题网站继续制作，在此基础上课题组的化学教师利用专题网站上了12节网络整合课。

具体如下：

一、完成了预计划的实施工作

（1）课题教研 按照课题研究计划、实施方案以及任务分配，明确各人责任。认真学习化学新课程标准和信息技术与学科整合理论，探究网络整合课的实施方法。 重点是加强宣传，明确什么是学习策略教学及其研究目的：初步探索建设中学化学校本网络资源的方法，新的网络课堂教学模式，研究其教学活动的基本方法、途径、策略等，同时以该课题研究为契机，探索建设各学科校本网络资源的方法，以提高教学质量。

（2）组织培训 为了提高学科教师的现代教育技术水平和理念，我们在全校进行计算机应用知识、上网技巧，软件应用等培训。据统计集体学习18次。不少教师积极自学一些新的网络教学理念等。通过这些学习极大地提高了研究人员的理论水平和计算机技能，一批具有全新教学理念和制作水平的教师脱颖而出。

二、研讨网络整合课教学的实施

在网络教学中，教师是学生学习的指导者、组织者与合作者。通过网络教学活动，教师初步树立起了网络教学的新型教学观念。专题网站模式是大家公认的中小学课堂教学的基本模式。 网上的资源非常丰富，也非常杂乱，如何在茫茫的资源中快速地找到合适的学习资料呢？在学科专题网站教学模式教学中，可以把学习的自主权放给学生，这样非常利于开展研究性学习和自主学习。

特点：专题网站是根据一节课或是把所需的学习资源（网络课件）按一定的方法进行分类，上传到局域网或因特网站供教学使用。在该模式中，学习者可以分门别类地了解较全面的学科专题知识，更容易地得出知识的规律性，更好地把握知识体系。

环境：建设专题网站，提供针对某学科、某专题的较全面的图、文、音像资料，并对这些资料进行必要的分类和整理。

问题：资源由教师代为搜集，受其观点、资料所限，容易限制学生思维的活跃性。专题网站内容较杂，区分、提取重要的资源难度增大，部分资源甚至会起干扰作用。

三、专题网站建设实施

1、建设化学专题网站，根据原定计划，设计网站基本结构以及包括哪些模块。使用frontpage和dreamwaver开始制作首页以及各子页框架。

2、继续上网收集各种优质化学资源，整理、归纳。

3、根据化学课程制作适合教学使用的课件。

四、讨论中值得深思的.问题

1、网络课堂教学的能力：网络教学模式是一种新型的教学模式，没有任何经验可谈，只有不断探索——实践——再探索——再实践，摸索出路子来。

2、学生的信息处理能力的提高也是阻碍网络课堂教学的因素。

3、网络教学设计与学习平台的建立：本课题的研究目标之一是建立中学化学教学网站，进行网上学习，这涉及到软件的开发与应用，工作量不但大，而且专业，仅靠教师的研制有很大的难度。最好有专用的网络教学设计平台，以达到最佳的媒体使用效果和更有效的跟踪评价学习过程。

课题自查报告 篇3

《小学科学中应用主题资源网站促进学生自主学习的研究》于20xx年12月立项并开始实施。课题在县电教部门的指导下，课题组全体人员尽职尽力，按照设计的研究方案，运用教育研究的基本方法，把调查、学习、研究、实践、总结等有机结合，保证了研究的计划性、整体性、真实性和有效性，较为理想地完成了早期的研究目标和研究任务。回顾、总结课题研究过程，现将研究工作自查情况汇报如下：

一、课题立项及开展现状

20xx年12月，结合当前的教育现状及潍坊市研究课题，我校申领了市级课题《小学科学中应用主题资源网站促进学生自主学习的研究》，课题由刘校长任课题负责人，亲自带领课题组成员研究，制定实施方案，提出课题研究计划，组织子课题申报。然后选定一批年轻能干、业务水平高的教师做为教师为实验课题组成员，认真组织课题研究，实施实验；学校还将课题研究纳入学校工作议事日程，在周工作安排、行政会议中有课题工作安排，做到了人员、经费落实。

二、制定课题研究制度

首先，学校领导召开专门的课题研究会议，让实验教师从思想上重视起来，认识到此项课题实验的重要性，转变教学观念，树立以能力发展的科学育人观。在课题研究中，实验教师及时发现问题，敢于面对困惑，并进行认真思考。

其次，对课题实验教师进行有关课题培训工作，组织实验教师学习掌握有关教育理论，转变教学观念，树立以能力发展的科学育人观。学校还制定了专门的教师培训计划：一是进行校内培训，组织实验教师观看有关实验课题的录象、学习相关的教育理论。在课题研究中，课题组定期组织研究人员开研讨会，及时总结研究过程中的得与失，调整研究计划，撰写研究论文，并注重了实验数据的收集、整理、分析、提炼，然后得出结论。我校课题组为使师生间的信息得到很好的交流，促进科研与教改、课改的发展，加强实验教师之间、实验对象之间的交流，每月举行一次交流会。每位实验老师都要对自己的实验情况认真进行总结，其他成员也要积极发表自己的看法。教师间的互动交流，有利于以后实验的顺利开展，也利于实验教师更好的搞好实验总结。

三、课题培训

积极组织实验教师积极参加省、市、县组织的课题培训，参加有关的课题实验交流会、研讨会等等。一系列的课题培训，让实验教师掌握了大量有关的先进教育理论，对自己的课题实验有了针对性的研究，并提升到了理论研究高度。

四、调查学生自主学习情况

实验教师在确定实验课题后，要先对实验班级的学生进行调查，了解在目前小学科学学科中,学生自主学习能力方面的状况。根据调查了解的有关情况，实验教师为学生根据自己的需要合理安排学习时间、地点和学习方式提供条件，为学生开展合作学习、研究性学习提供方便，为学生创设更为良好的自主学习环境。

五、调查实验教师建设主题资源网站的情况

课题组实验教师要树立大课程观，树立网络化学习课程观；树立以人为本的学生观；树立使学生在“知识与技能”“过程与方法”“情感态度与价值观”等方面都全面发展的发展观，并以这些先进的现代教育理论为基础，来指导和建设内容丰富、使用方便、满足学校科学教学需要的新课程标准下的.科学学科主题资源网站，为学生提供一个可供探索、发现去建构知识的平台。课题组要定期检查实验教师对主题资源网站的建设情况，并及时对实验教师在网站建设过程中遇到的问题进行处理。实验教师在网站建设中的做法要做好总结，定期进行交流，利于课题实验的顺利实施。

六、调查实验教师利用主题资源网站促进学生自主学习的情况

新课程主题资源网站的建设，为学生科学课前、课中、课后、复习和探究学习提供自学资源和学习指导，极大的促进教育信息资源的共建共享，为教师教学和学生自主学习提供资源支撑。在实验研究中，课题组定期检查实验教师将主题资源网站应用于学生自主学习活动的开展情况，检测在科学学习活动中，学生自主学习目标的完成情况，保证实验的顺利进行。

七、课题组开展主题资源网站、优秀课堂教学指导意见，优秀学案，实验优质课、实验论文等评选活动。

在实验研究的基础上，实验教师要结合主题资源网站和教学指导意见在课堂应用中存在的问题，写出阶段性实验报告，发表相关实验论文，编写各学科应用信息技术教学指导意见规范，形成阶段研究成果。课题组每位老师都要结合自己的研究，认真地进行自查、总结，其他成员也要及时发表自己的看法，提出更好的建议或者意见，以便为后面的科研研究积累更多的经验。此外，课题组还举行了各种活动，如：评选优秀学案，实验优质课、实验论文，以此来带动实验教师进行实验研究的积极性。

八、课题研究取得的成果

自实验以来，课题组实验教师撰写了大量的论文、典型课例和实验，共有多篇研究论文、课例在市、县级评比中获奖。实验优质课也分别在市、县级评选活动中获一等奖。实验教师制作的多媒体、网络课件、主题资源网站在市、县级评选活动中分别获奖。

通过调查，实验班级学生比非实验班级的学生自主学习能力有所提高，实验效果明显。在科学课堂中，学生能应用主题资源网站获得知识，并能正确处理信息，成为学习的主角，在自主探究的过程中，成为学习的主人，提高学习兴趣，培养自己的自主学习能力。

九、存在的问题：

1、课题研究还不是很深入。部分实验教师还不能很好的把握课题的内涵、方法；对科研工作缺乏自信心。

2、在数据的收集上还不够全面，成果的水平还不太高，缺乏创新。

课题自查报告 篇4

一、课题实验的背景及意义

和新的中小学的颁布，指明了基础教育语文教学改革的方向，对现代的语文教学赋予了新的定义，提出语文教学应立足于促进学生的发展，为学生的终身学习、生活和工作奠定基础。在教学过程中，要使学生受到爱国主义教育、社会主义思想品德教育和科学思想方法的启蒙教育，培育学生的悟性、灵性，激发学生的创造力，培养爱美的情趣，发展健康的个性，养成良好的意志品格。语文课程必须根据学生身心的发展和语文学习的特点，关注学生的个体差异和不同的学习需求，爱护学生的好奇心、求知欲，充分激发学生的主动意识和进取精神，倡导自主、合作、探究的学习方式。强调培养学生的独立性和自主性，在教师指导下主动地、富有个性地学习。课题结题报告范文。

培养创新能力和实践能力是素质教育核心。个性化阅读和写作教学注重培养学生语言文字表达能力，提高学生语文素养，挖掘语文教育中人文内涵，而写作是运用文字进行表达交流重要方式，是认识世界、认识自我，进行创造性表述的过程，是一种精神产品的独创，写作能力也是语文素养的综合体现。培养学生阅读和写作能务对于学生良好的思维品质和道德修养有很大帮助。

二、课题实验的进展

1、方案的制定

语文作为一门传统课程，具有工具性和人文性的特点。我们必须认识到语文课程应致力于学生语文素养的形成与发展。我们以个性化教学理论和思想等

现代教育教学理论为指导，以课堂教学实际为研究主渠道，从教学的两个基本要素即教师和学生入手，关注教师的教法和学生的学法建设，力求师生和谐互动互进，突破传统的教学方式，让教师教出个性，学生学出个性，实现“以科研促提高，以提高赢发展，以发展求质量”的目的。

2、研究的.重点

新课程的基本价值取向是：为了每一个学生的发展，让每个学生的个性充分发展，培养出丰富多彩的人格。课题结题报告范文。心理学研究指出：“思维能力是人的智力的核心。培养青少年的思维能力是教学工作的中心任务。”传统教学是教师灌输，学生被动接受，精于分析，教学形式单一，很显然，学生的思维受到严重的束缚，更谈不上培养出丰富多彩的人格。采取何种教学手段和方法，在教学中培养和训练学生的思维能力，实现个性化的教学，达到教学相长，师生共进，提高教学质量，亟待研究解

决。基于此，我们确定以下几方面作为研究的重点：

（1）写作教学现状和对策。

（2）个性化阅读写作教学和语文教师的创新意识培养。

（3）个性化写作中科学的思维训练体系。

（4）写作教学和语文课堂的交融、整合。

（5）个性化写作过程中资源的开发。

通过重点研究，达到以下目标：

（1）课堂教学：师生民主，氛围宽松，学生学习兴趣和积极性提高，形成自、合作、探究的学习方式，发展学生个性；

（2）队伍建设：积累语文学科教学改革经验和教学案例，提高参与教学改革的教师的业务素养和学科科研能力水平，为学校培养学科骨干和学科带头人，提高我校语文教学质量；

（3）学生能力：提高学生阅读写作水平，同时也促进学生思维品质、健全人

格的形式和发展。

3、主要研究方法：

①调查研究法：我们在课题的研究中，对学生进行了问卷调查，了解和把握学生、老师在教学中的现状和感到的困惑，以便及时调整教学策略。

②文献分析法：课题组及时搜集、整理、借鉴国内外教学的相关理论、实践经验和教学案例。

③行动研究法：通过一系列社会活动，让学生在生活中不断观察和感悟，注重挖掘材料和积累素材。

④经验总结法：将在实践中搜集到的材料进行归类整理，并从中总结出具有推广价值的经验和方法。

4、课题实验的组织与实施

课题起止时间从xx年至20xx年，具体分三阶段开展：

（1）从xx年10月至xx年9月为起步阶段：转变观念，更新理念。制订方案，明确思路，做好计划，组织实验教师学习“个性化教学”课题相关理论，要求教

师教学时明确学生的主体地位，尊重学生自身经验，尊重学生个性差异，实施个性化教学。

（2）xx年10月至xx年9月为攻坚阶段：理论创新，有所突破。探索语文个性化教学与培养学生思维能力尤其是创造性思维能力的关系。

（3）xx年10月至20xx年10月为总结阶段：运用整合，总结结题。对各阶段的测试数据、资料统计进行分析整理，撰写实验报告，介绍实验做法。

课题自查报告 篇5

自20xx.9参与《培养学生良好的学习习惯》课题研究至今，一路上有过彷徨、有过收获、有过争论，也有过喜悦，历时3年之久，在培养学生的学习习惯方面取得了一定的成果，也收获一定的经验，特总结如下：

一、将学习习惯的培养坚持始终

从20xx年开始，正式步入了学生学习习惯培养的征途中，在这条路上，先从理论学习入手，大量阅读和收集此方面成功的经验和案例，结合自己所带每一届学生的特点，从接手新班的那一刻开始，就和孩子一起规范行为，讨论习惯的养成。例如：每一学期伊始，都会和孩子们先回顾自己已经养成的好习惯，并鼓励坚持下去；寻找需要继续培养的习惯，结合语文书上学期重点养成习惯，制定养成计划；以小组评价为契机，把习惯培养纳入考核项目，并占重要分值，目的在于引起学生心理上的重视；取得家长的认可和配合，家校一致，共同来致力于孩子们习惯的日夜坚持，直至成为终身的好习惯。事实证明：这一切是有成果的！孩子们在学习中逐步自主，认真书写、积极参与课堂研究、热爱阅读、勤于写作，在孩子们身上，看到的是美好的希望。

二、坚持学习，提升自身的指导水平

习惯的培养是一个漫长而艰辛的过程，不仅需要坚持，也需要专业。于是在这几年中，我努力在以下几方面下功夫：1、虚心向有经验的老师学习。在我的身边，有从教数十年，经验丰富的老教师；也有初出茅庐，敢于尝试的新鲜血液，他们都是我虚心学习的对象。默默观察，勤于讨教，感谢他们的无私相告，让这条路越走越顺；2、认真学习理论知识。每年学校都会订阅专业性的'杂志书刊，上面有很多名师成功的案例，也有一线教师在实践中得出的实用之道，这些理论运用在自己的实践中，常常起到“事半功倍”的效果。3、积极参与各级各类培训。专业化的提升是做好课题研究改革的“催化剂”。只要有机会，就会积极参与各种培训，努力提升专业素养。

三、成果的呈现，树立了新的信心。

习惯是看不见、摸不着的东西，但却时刻渗透在自己的教学和学生的学习之中，影响着一批又一批的学生成长。几年来，通过探索，也取得了一定的经验。如：在认真书写上，必须让学生明白书写的重要性，从心理树立“写好中国字”的决心和自豪感。于是，每学期开学，尤其是新接手班级的时候，总会先从欣赏中国汉字文化入手，让学生感受中国汉字之美，激发写好汉字的兴趣；然后结合每周的书法课，和孩子一起练习汉字书写，掌握写好汉字的方法和技巧；再辅以平时的奖励评价，大大提升了学生写汉字的水平。在汉字书写大赛中获得了不错的成绩；再比如：写作是每个孩子都发愁的事情，于是教学中，创造各种情景和机会，让孩子们开口去说，动笔去写，树立榜样，寻找可圈可点的地方，激发兴趣，久而久之，孩子们渐渐爱上了写作，水平也在逐步提高；部分学生积极参赛，并取得了不错的成绩。

课题研究虽然即将结束，但习惯培养这条路，我将坚持走下去，让更多的孩子受益终身，为孩子们的成长保驾护航！

课题自查报告 篇6

姓名：杨乐

班级：自动化0902

课题：对自动控制中的球杆控制系统

和倒立摆控制系统的调研

通过查阅资料和同学讨论，我们了解到有关自动控制中常用的一些实验平台和实验方法。通过利用实验平台来解决一些控制方面的一些问题。下面分别对两个控制系统进行介绍。

倒立摆控制系统

倒立摆控制系统是一个非线性不稳定的系统，由于它的复杂性、多变量和高阶次性，人们通常把它视为进行控制理论教学和开展各种控制实验的理想实验平台。在控制中遇到的一些典型问题：如非线性问题、鲁棒性问题、镇定问题、随动问题以及跟踪问题等。可以通过倒立摆控制系统直观的表现出控制系统的稳定性、可控性和系统抗干扰能力等。同时通过对倒立摆系统的控制可以检测控制方法处理非线性和不稳定性问题的能力。倒立摆控制系统的非线性、高阶次性、多变量性和不稳定性使得许多现代控制理论的研究人员一直将它视为研究对象。同时，其控制方法在军工、航天、机器人和一般工业过程领域中都有着广泛的用途，如机器人行走过程中的平衡控制、火箭发射中的垂直度控制和卫星飞行中的姿态控制等。

倒立摆控制系统从摆杆的数量上可分为一级、两级、三级和四级倒立摆。多级摆的摆杆之间属于自有连接（即无电动机或其他驱动设备）。四级倒立摆由中国的北京师范大学李洪兴教授领导的“模糊系统与模糊信息研究中心”暨复杂系统智能控制实验室采用变论域自适应模糊控制成功地实现的。我国是世界上第一个成功完成四级倒立摆实验的国家。

倒立摆控制系统包含倒立摆本体、电控箱及由运动控制卡和普通PC机组成的控制平台等三大部分。倒立摆控制系统也可以分为直线倒立摆、环形倒立摆、平面倒立摆和复合倒立摆。其中平面倒立摆是在可以做平面运动的运动模块上装有摆杆组件，平面运动模块主要有两类：一类是XY运动平台，另一类是两自由度SCARA机械臂。摆杆组件也有一级、两级、三级和四级很多种。复合倒立摆为一类新型倒立摆，由运动本体和摆杆组件组成，其运动本体可以很方便的调整成三种模式：一是环形倒立摆，还有把本体翻转90度，连杆竖直向下和竖直向上组成托摆、顶摆这两种形式的倒立摆。按倒立摆的级数来分：有一级倒立摆、两级倒立摆、三级倒立摆和四级倒立摆。一级倒立摆常用于控制理论的基础实验，多级倒立摆常用于控制算法的研究，倒立摆级数越高，其控制难度越大，目前可以实现的倒立摆控制最高为四级倒立摆。

系统的特性

虽然倒立摆的形式和结构各异，但所有的倒立摆都具有以下特性。

1、非线性

倒立摆是一个典型的非线性复杂系统，实际中可以通过线性化得到系统的近似模型，线性化处理后再进行控制。也可以利用非线性控制理论对其进行控制。倒立摆的非线性控制正成为一个研究的热点。

2、不确定性

主要是模型误差以及机械传动间隙，各种阻力等，实际控制中一般通过减少各种误差来降低不确定性，如通过施加预紧力减少皮带或齿轮的传动误差，利用滚珠轴承减少摩擦阻力等不确定因素。

3、耦合性

倒立摆的各级摆杆之间，以及和运动模块之间都有很强的耦合关系，在倒立摆的控制中一般都在平衡点附近进行耦合计算，忽略一些次要的耦合量。

4、开环不稳定性倒立摆的平衡状态只有两个，即在垂直向上的状态和垂直向下的状态。其中垂直向上为绝对不稳定的平衡点，垂直向下为稳定的平衡点。

倒立摆控制系统的核心内容是控制器的设计，因为倒立摆是一个绝对不稳定的系统，为使其保持稳定并且可以承受一定的干扰，需要给系统设计控制器，目前典型的控制器设计理论有：PID控制、根轨迹以及频率响应法、状态空间法、最优控制理论、模糊控制理论、神经网络控制、拟人智能控制、鲁棒控制方法、自适应控制，以及这些控制理论的相互结合组成更加强大的控制算法。

人们对倒立摆的控制问题研究的主要目标是使摆杆尽快的达到一个平衡位置。并且使之没有大的振荡和过大的角度和速度。当摆杆到达期望的位置后，系统能克服随机扰动而保持稳定的位置。

系统的工作原理

倒立摆控制系统的输入为小车位移（即位置）和摆杆的倾斜角度（期望值）。计算机在每一个采样周期中采集来自传感器的小车与摆杆的实际位置信号，与期望值进行比较后，通过控制算法得到控制量，再经数模转换驱动直流电机实现倒立摆的实时控制。直流电机通过皮带带动小车在固定的轨道上运动，摆杆的一端安装在小车上，能以此点为轴心使摆杆能在垂直的平面上自由地摆动。作用力u平行于铁轨的方向作用于小车，使杆绕小车上的轴在竖直平面内旋转，小车沿着水平铁轨运动。当没有作用力时，摆杆处于垂直的稳定的平衡位置（竖直向下）。为了使杆子摆动或者达到竖直向上的稳定，需要给小车一个控制力，使其在轨道上被往前或朝后拉动。

球杆系统

球杆系统是为自动控制、机械电子、电气工程等专业的基础控制课程而设计的.教学实验设备，该系统包含了许多经典的和现代的设计方法。因为球杆系统具有开环不稳定的这一特性，不稳定系统的控制问题成为大多数控制系统需要克服的难点，有必要在实验室中研究。因为大多数不稳定控制系统都是不安全的，这成了研究控制系统的一大障碍，而球杆系统就是解决这一矛盾最好的实验工具，它简单、安全并且具备了一个不稳定系统所具有的动态特性。可满足自动控制原理、现代控制工程等课程的实验要求，也可以作为电机学、电机与拖动、模式识别等课程的实验设备。

系统的结构

球杆系统整个装置由球杆执行系统、控制器和直流电源等部分组成。该系统对控制系统设计来说是一种理想的实验模型。由于系统的结构简单，因此比较容易观察模型的控制过程。

球杆执行系统由一根v型轨道和一个不锈钢球组成。V型槽轨道一侧为不锈钢杆，另一侧为直线位移电阻器。当球在轨道上滚动时，通过测量不锈钢杆上输出电压可测得球在轨道上的位置。V型槽轨道的一端固定，另一端则由直流电机经过两级齿轮减速，再通过固定在大齿轮上的连杆带动进行上下往复运动。V型槽轨道与水平线夹角可通过测量大齿轮转动角度和简单的几何计算获得。这样通过设计控制器来控制小球在轨道上的位置。

系统的工作原理

此系统为一个单输入（电机转角？）、单输出（小球位置x）系统，输入量？利用伺服电机自带角度编码器来测量，输出量x由轨道上电位器的电压信号来获得。

系统包括计算机、IPM100智能伺服驱动器、球杆本体和光电码盘、线性传感器几大部分，组成了一个闭环系统。光电码器将杠杆臂与水平方向的夹角、角速度信号反馈给伺服驱动器和运动控制卡，小球的位移、速度信号由直线位移传感器反馈回控制卡。计算机从

运动控制卡中读取实时数据，当鼠标或键盘输入小球的控制位置时，由计算机确定控制决策（？应向哪个方向转动、转动速度、加速度等），并由运动控制卡来实现该控制决策，产生相应的控制量使电机转动，带动杠杆臂运动，使小球的位置得到控制。

球杆系统最重要的两部分是电气部分和机械部分。

电气部分：a小球滚动时位移的测量，直线位移传感器线性轨道传感器接+5V电压，轨道两边测得的电压作为IPM控制卡AD输入口的信号。当小球在轨道上滚动时，通过不锈钢上输出的电压信号的测量可得到小球在轨道上的位置。b伺服电机输出角度的测量，采用IPM100控制器，电机驱动齿轮转动时角度编码用于测量？。

机械部分：整个机构运行如下，电机转动带动与杠杆相连的齿轮转动，此时连接点与水平方向会有一角度？（角度？应该被限定在±80°以内），轨道会绕左侧与固定座铰链处转动，轨道与水平方向的角度？。此处角度编码器用于测量角度。

运用于球杆系统常用的控制理论有以下几种。

1 、PID控制，PID控制是一种简单易懂的通用控制器，用于控制简单的过程。在对球杆系统进行运动学和动力学分析后，得到系统的非线性物理模型。线性化后得到球杆系统的状态方程。根据状态方程设计PID控制器，以满足球杆系统的瞬态和稳态性能指标。PID控制也可以不用得到系统的状态方程，直接借助实验的方法设计PID控制器。

2、根轨迹及其频率响应法，根轨迹法是利用开环零点、极点在S平面的分布，通过图解的方法求的闭环极点的位置。根轨迹法可以比较快的获得近似的结果。在球杆系统中，通过建模分析得到球杆系统的开环传递函数，做出其根轨迹图，可以得到其闭环传递函数在位于S平面虚轴的极点，说明系统的临界稳定。可以采用增加零极点方法校正系统，把临界稳定的系统转化为稳定的系统。

3、状态空间法，极点配置法通过设计状态反馈控制器将多变量系统的闭环系统的极点配置到期望的位置上，从而使系统满足工程师提出的瞬态和稳态性能指标。

4、模糊控制，经典的模糊控制器利用模糊集合理论将专家知识或操作人员经验形成的语言规则直接转化为自动控制决策（通常是专家模糊规则查询表），其设计不依靠对象的精确模型，而是利用其语言知识模型进行设计和修正控制算法。在许多情况下，将模糊控制和PID控制两者结合起来，扬长避短，既具有模糊控制的灵活、适应性强、快速性好的优点，又具有PID控制精度高的特点。