课题检测报告

第一篇：课题检测报告

《滑轮组机械效率创新实验研究》

课题检测成果报告

宜宾市南溪区江南镇初级中学校理化生课题组 执笔人：黄 艳

宜宾市南溪区江南镇初级中学校语文教研组《滑轮组机械效率创新实验研究》，自2016年10月被立项为江南初中校级科研课题，近一年的研究过程中，江南初中学校行政、教科室始终高度重视对该课题的领导管理，自始至终有指导研究工作。课题研究在历经准备、发展、深入、总结分析后，较为顺利地完成了研究全过程和资料的收集、归档工作，现将课题的有关检测评估情况报告如下：

一、课题名称：《滑轮组机械效率创新实验研究》

二、课题负责人：黄艳

三、课题来源： 根据学校实际情况和理化生教研组讨论，2016年10月报江南初中教科室课题组，2016年10月批准立项。

四、研究时间：2016年10月——2017年5月

五、课题组提供的资料：

1、立项通知书一份。

2、申请评审书一份。

3、课题成果检测一份。

4、结题申请书一份。

5、课题课件若干。

6、心得体会若干。

7、课题总结若干。

8、结题报告一份。

9、结题证明一份。

10、获奖证书一份。

该课题研究期间，涉及参研教师6人，参研学生300余人，专题学习若干，公开课若干，其他过程与活动若干。

六、检测情况：

（一）检测目的

检测研究过程和研究效果的真实性，检测研究成果的可靠性，为成果鉴定提供详实可靠的材料依据。

（二）检测人员： 李方平：江南初中校长。曾 义：江南初中副校长。肖松全：江南初中教导主任 古家兴：江南初中教科室主任、黄 艳：课题研究领导小组成员。

（三）检测时间：2017年4月

（四）检测对象：课题研究班级学生、参研教师、研究试验过程、课堂管理、实验成果及相关档案资料等。

七、检测方法：

（一）查阅资料：课题立项评审书、方案、管理资料、过程资料、成果资料等及调查问卷法、统计法、定性分析法。

（二）现场检测：

1、听成果展示课6节；

2、听取课题组研究和工作汇报；

3、查阅相关资料；

八、研究过程的实效性

（一）立题论证：

物理实验是人们研究物理学的重要方法，是人们根据研究的目的，利用科学仪器、设备，设法控制或模拟物理现象，排除次要因素，突出主要因素，在最有利的条件下研究自然规律的一种方法。物理教学过程中实验是包括课堂演示实验、学生分组实验和课外实验。实验对指导学生进行观察、分析和思考，使学生获得生动的感性认识，从而能更好地理解和掌握物理概念和定律有很大的好处。课堂教学中演示实验最为频繁，演示实验要求重点突出，能见度大，操作熟练，效果明显，确保成功外，还要注意培养学生观察力。由于课堂演示实验 是教师在传授知识过程中不能或缺的重要环节和重要手段。演示实验是物理教学中最直观、展示物理魅力很有效的教学手段，在激发学生学习兴趣、建立物理概念、验证物理规律、培养科学思维方法等方面都起着重要的引导作用，突显了积极的意义。而实际中可能受到一些因素的制约无法收到完美效果，不能完全发挥其应有的作用。

本课题组力求通过实践研究，探究科学方法与操作技巧，使在物理教学中恰当合理地应用创新实验加以辅助，最大限度的发挥其基本的功能；探究科学合理的教学模式与流程，以使得通过实物的演示，能更方便教师对所授知识的讲解，做到有物可凭，同时也能激发学生的学习兴趣，集中学生的注意力，让学生在较短的时间内掌握物理知识，从而提高课堂的教学效率，提高学生的综合素质。

基于以上的各种因素与实际情况，本课题组力求通对过本课题的研究达到以下几点目标：

1、通过本课题的研究，可以充分发挥实验教学的促进作用，增加学生的感性认识，培养学生的动手实验能力，进一步提高学生的学习兴趣。

2、通过本课题的研究，可以整合现有的学校、家庭和社会中可以利用的物理教学资源，尽可能地在教学中发挥出最大效益。

3、通过本课题的研究，可以提高本学科教师的实验教学设计、实验操作、教具制作、实验创新等能力。

（二）主要研究措施和实施范围

1、该课题由理化生组承担实施，采用课堂展示、调查问卷、实验探索、经验总结法等研究方法。

2、成立课题研究工作小组，刘健、郭占琴、韩承礼、肖松全、黄艳、李方平等同志担任主研。

3、6名教师参与研究，涉及300余学生。

（三）研究力量的投放情况

（一）、整理物理实验分类、目的、做好实验的要求、实验思想、实验数据处理方法。

1、物理实验目的

物理实验不仅仅是解决物理问题、学习物理知识、研究物理问题的工具，而且还体现了重要的科学观念，任何科学的结论必须经过实验的考验，实验是检验物理理论的最终标准。

2、做好实验的基本要求

实验前准备：明确实验目的，弄懂实验原理；了解仪器性能，熟悉操作步骤；设计记录表格，掌握注意事项。

实验过程中要求：仔细调整实验装置，正确使用实验仪器；保证满足实验条件，注意规范实验操作；认真观察实验现象，客观记录实验数据。

实验后数据处理要求：尊重实验客观事实，正确分析记录数据；合理做出实验结论，独立完成实验报告。

3、实验思想：提问法、经验总结法、个人实验探究法、交流讨论法、比较法、分组实验法等

4、实验数据常用的处理方法：列表法、公式法（直接应用公式法处理数据和应用逐差法处理数据）、图象法、计算机辅助处理数据等。

（二）课堂展示

通过传统实验和创新改进实验的对比演示，发现各自存在的不足，进行互补型改进。

（三）调查效果

调查学生对传统实验与创新改进实验效果比对。

（四）对比分析

通过实践活动，问卷调查等手段分析传统实验与创新实验相结合的有效途径。

九、研究成果显著

通过对实际教学过程的研究与分析，注重操作技能培养的利用实验演示，注重方法探究的、数据处理的利用创新实验比较适宜。总之，无论是实验还是改进实验都以掌握实验技能和方法为目的，在教学中灵活应用。

十、检测结论：

（一）该课题研究具有科学性、实效性，有效更新了教师的教育教学观念，有效转变了学生的学习方式，形成了良好的学习习惯。

（二）课题研究过程真实，研究思路清晰，客观规范，直到有利，各项措施具体，课题研究资料较为齐备、翔实。

（三）课题成果显著，参研教师的科研能力均有较大程度的提高，特别在课题方案制作、操作能力、撰写能力、收集资料、归档能力均有一定程度的提高，促进了教师专业化成长，推动了教育教学教研工作的可持续发展。

第二篇：检测报告格式

试验单位 试验项目 试验时间 试验成本估 计 试验经过及项目 试验结果 该文章由(第一§范┆文网)整理，版权归原作者、原出处所有.主管意见 厂长批示 品管意见

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第三篇：浅谈检测报告

众检纷纭的食品市场谁的检测更具说服力！

——一起回顾那些年我们听说过的检测方法

打开“中国食品监督网”，大大小小的食品安全问题占去整个页面的1/3。人们是从什么时候开始关心起食品安全问题的，我们已经不得而知，但是“三鹿奶粉”让人们对食品安全问题变得更加敏感却是不争的事实。同为食品系类的传统滋补品市场更是将安全问题愈演愈烈——既然不是日常必须的食品，品质安全性不掌控好，就无法在市场立足了。一纸权威的产品真假及安全性资质就显得尤为重要。可是从各式各样的证书上面，你究竟能获得些怎样的信息呢？下面就让我们小小了解一下几个可以得到产品检测报告的方法吧！

第一种检测方法：送检 送检顾名思义，就是直接从自己的产品里拿出一定数量的小样，送达相关部门手上、进行品质和安全性的检测，当然在“从自己的产品里拿出一定数量的小样”这个步骤里，还有一个现场监管在旁边作为第三方监督者。

送检中的现场监管，代表公正和一定的随机性，送检的立足之本在于企业诚信和监督负责。所以在所有检测方法中，送检获得的检测报告可信度相对较低；

第二种检测方法：抽检

从一批产品中随机抽取少量样品，进行检验。不同于全部检查，只是通过抽样检验则根据样本中的产品的检验结果来推断整批产品的质量。因为样本是随机抽取的，所以人为干扰因素相较于送检稍低，即可信度高于送检。但是经过抽样检验认为合格的一批产品中，还可能含有一些不合格品；

第三种检测方法：全面检验

将整批产品逐个进行检验，挑出不合格品。这种检验方法的可信度最高，但是可实施性却最低——如果做大批粮油标准检测，必然是用不上这样的大阵仗；

第四种检测方法：批批检测

第一次在食品行业看见这个词，是在一家卖传统滋补品的礼亲堂产品网页上。这种检测方法是指在每批产品（出售前或者入库前）进行品质抽样检测以确保品质合格。分批抽样，是将抽样检查更加深化、细化，可实施性优于全面检验的更科学的检测方法。但是这种第三方检测方法目前在国内普及度并不高，真正能经得起这样检测的企业数目也难以想象——尤其是食品安全问题层出不穷的今天，国内食品企业的信用值早早大打折扣。

随着食品安全问题逐步的白热化，相信更多食品问题将被揭晓。人们对其怀着一种好奇和惧怕在观望，但是我们相信终将有一天，食品安全问题会走向平静——那一天到来的时候，所有经历过时间考验的企业将与它的一大批拥护者一起走向百年梦想！

第四篇：检测报告[推荐]

《农村中小学艺术教育中培养学生创新能力的研究》

检 测 报 告

区、校联合检测组

前 言

泸州市纳溪区新乐镇初级中学校开展的教改课题——《农村中小学艺术教育中培养学生创新能力的研究》是泸州市纳溪区教育局普教科研资助金项目。该项目旨在构建农村中小学创新能力发展在音乐课堂教学中的策略与方法；构建农村中小学创新能力发展在美术课堂教学中的策略与方法；构建农村中小学生音乐、美术创新能力发展课堂教学模式。为农村中小学艺术教育中培养学生创新能力开辟出一条科学的道路和可操作的基本模式，为全面推进素质教育具有重要的现实意义。

该课题的前期研究取得了较大的成果，教师和学生参加各种竞赛多次获区、市、省等级奖，撰写教育科研论文多次获市、省、国家级等级奖。其终结性成果，更具有显著效果，社会效益好，深受各级领导、社会各界和学生及家长的好评。

该课题经过4年理论和实践相结合的实验研究，已进入结题评审阶段，课题组已正式向泸州市纳溪区教培中心科研室提出结题申请。现根据泸州市纳溪区教育局普教科研资助金项目管理的有关规定，我们成立了该项目检测组，认真对该项目的实验和研究情况进行检测。现将检测组构成情况、检测情况及其结果报告如下：

一、检测组的组成 组长：

成员：

二、检测的目的、主要内容

1、检测目的

检测组对该课题的设计及实施过程进行审视，查明课题执行研究实验方案的情况，检测实验产生的效果，为评审、鉴定提供参考依据。

2、检测的主要内容（1）检测课题研究实验方案（2）审视实验研究的工作过程

（3）检测教师创新教育理念形成

（4）检测农村中小学创新能力发展在音乐课堂教学中的策略与方法（5）检测农村中小学创新能力发展在美术课堂教学中的策略与方法（6）检测中小学生音乐、美术创新能力发展课堂教学模式（7）检测艺术教育创新能力校本课程的开发和实施利用效果

三、检测的原则

1、客观公正

检测组根据课题开展的实际情况，实事求是，公正客观地进行检测。

2、完整全面

在检测的方式上，检测组综合采用文献法、测量法、调查法和座谈等方法，对检测的内容，检测组着重考察与课题有关的活动，审阅课题的研究计划、方案、论文、阶段性总结和研究报告、工作报告，查阅课题的各种原始资料、记录、图片等，了解社会各界、学生和家长的反映。

3、科学性原则

1、）主导性原则

2、）自主性原则

3、）差异性原则

4、）多元性原则

5、）艺术性原则

四、检测结果及其分析对实验对象的影响

1、对实验方案的检测

检测组对新乐镇初级中学开展的《农村中小学艺术教育中培养学生创新能力的研究》的课题申报材料、申报过程、实验方案进行了真实性检测。资料显示：该课题被列为纳溪区教育局普教科研资助项目之前，已进行了为期一年的前期研究，有一些阶段性研究成果在区、校会议上交流。按课题研究计划，课题组制定了实施方案，确定了实验管理措施和办法，形成了研究报告、工作报告，经验论文收集整理，并建立了完整的课题研究档案。

经检测，我们认为该课题的申报材料属实、完整、申报过程符合有关要求，实验措施完善，课题档案，材料齐备，真实可信。

2、对实验过程的检测

（1）该课题研究，前后历时4年。该校在2010年3月至2010年9月就邀请了区教培中心的专家、学者进行了可行性论证，专家为该校提出了宝贵意见，明确了研究的方向，及时成立了课改研究组，并调查研究、收集有关资料，为本

实验奠定了良好的基础，该项目正式确定为泸州市纳溪区普教科研项目后，该校课题组就进行了规范性研究和实验。

（2）该课题研究前就确定了研究目的、研究周期、研究方法、研究内容、实验途径、操作方法和管理措施。

（3）为了课题研究顺利地开展，学校成立了课题研究组和领导组，课题组建立“中小学创新能力发展在音乐、美术课堂教学中的策略与方法；音乐、美术创新能力发展课堂教学模式；音乐美术校本课程的开发和实施”的研究。

（4）在实验过程中，课题组经过反复认真调查、归纳、总结、提炼，建立了《农村中小学艺术教育中培养学生创新能力的研究》，形成了一系列行之有效的实施方法。

主要实施方法有：

音乐方面：①改变教学方法，激发学生创新思维；②巧引开拓----提高学生的创新兴趣；③创设实践机会，培养学生创新能力；④展现个性，创新中培养音乐能力；⑤增强创新实践，提高师生的创新能力。

美术方面：①精心设计教学方案，引发学生的兴趣，培养学生的求异思维。②深层挖掘，适时点拨，促进创新。③对学生进行及时科学的评价，促进创新。④发挥表扬和激励功能，使学生乐于创新。

（5）实验后期，课题组认真地收集、整理实验资料，完成了建档工作。课题组广泛征求广大教师和学生的意见，汇集成果。成绩、经验，撰写了课题研究报告、工作报告，编辑了课题研究论文集，作好后续研究思想准备和工作准备，我们认为该课题的结题工作是认真、扎实、有效的。其后续研究的准备说明，课题组研究人员有积极进取的创新精神。

综上所述，该课题实验研究过程是清晰的、可信的。

3、对音乐方面的策略措施与方法的检测

检测组对新乐镇初级中学中小学生艺术教育中学生创新能力的培养进行了认真检测性调查、访问。这方面的研究有计划、实施细则和过程记载，撰写了许多教育科研论文，检测组认为、新乐镇初级中学中小学学生创新意识增强，创新素质提升。

（1）策略一：改变教学方法，激发学生的创新思维 ①尝试教学法②问题式教学法③情景教学法④体验式教学法（2）策略二：巧引开拓--提高学生的创新兴趣①搭设创新的支点②鼓励想象、萌发创新③大胆尝试、激发创新④主动探究、引发创新⑤体会创新的趣点

（3）策略三：创设实践机会，培养学生创新能力

①面向全体，因人制宜，培养学生的创新能力②在有趣的节奏教学中培养创新能力③在创编优美动作的过程中培养创新能力④在演奏打击乐器和编配奏谱中培养创造性思维

（4）策略四：展现个性，创新中培养音乐能力①激发兴趣，体现个性 ②利用问题，养成习惯③善用成功，培养意识

（5）策略五：增强创新实践，提高师生的创新能力①创设“练习”情境，营造自主创新的气氛②创设“问题”情境，促进自主创新的实践③及时给予鼓励，增强自主创新的信心④适时加以评价，肯定自主创新的成果⑤在教师素质教育中渗透创新教育

4、对美术方面的策略措施与方法的检测

检测组对新乐镇初级中学中小学生艺术教育中学生创新能力的培养进行了认真调查、访问、问卷，检查了各部门的检测组认为，新乐镇初级中学中小学学生创新意识增强，创新素质提升。

（1）策略一：精心设计教学内容，引发学生的兴趣，培养学生的求异思维。

（2）策略二：深层挖掘，适时点拨，促进创新。①敏锐的观察是培养创新能力的基础。②丰富的联想是培养创新能力的催化剂。③大胆的想象是培养创新能力的翅膀。④独特的思维培养创新能力的核心。（3）策略三：对学生进行及时科学的评价，促进创新

（4）策略四：发挥表扬的激励功能，使学生乐于创新。

5、对音乐、美术创新能力发展课堂教学模式的检测

检测组对新乐镇初级中学中小学生艺术教育中创新能力的培养教学模式进行了调查、访问，我们发现，该校较好地构建了中小学学生艺术教育中创新能力的培养课堂教学基本模式。

对音乐创新能力发展的教学模式的检测

（1）创设情境——激趣导入——多种实践——音乐表现。（2）自主探究——情感体验——多向交流——发展能力。对美术课堂教学模式的检测

（1）欣赏课：相关素材——引导欣赏——学生评述——模仿创造的教学模式。

（2）造型、表现：以看——摸——记——欣赏——尝试——想象——动手操作为教授的模式。

（3）整体课的设计的教学过程简单为：联想的感悟——理解艺术语言——直观激情——动手实践——探究设计思路——交流讨论——完成项目——点评。

6、对艺术教育创新能力校本课程的开发和实施利用的检测（1）对音乐校本课程开发：

（2）对美术校本课程开发：

7、对实验产生的社会效果检测

（1）新乐镇初级中学的《农村中小学艺术教育中培养学生创新能力的研究》有一个较完备的体系。我们认为，这个课题具有广泛推广、深化研究的价值，对我市农村中小学艺术教育中学生创新能力培养具有重要的参考作用。

（2）本课题的研究，促进了教师专业成长和素质的提高。①研究者新课程理念增强

教师转变了教学观念，转变了角色。近三年多的研究和实践，我们觉得最大的收获是教育观念的自我转变。能对自身工作和任务重新认识与定位，从过去单纯传授知识到和学生一起分享理解，关注学生的全面发展；对师生关系有了重新认识，平等的新型师生关系，让教师由教学中的主角转向“平等中的首席”，从传统的知识传授者转向现代的学生发展的促进者。

②研究者教学水平得到了提高。

认真研究学生的意见和建议，不断实践和创新，我们的课堂教学逐渐形成了以下风格。区名列榜首。

五、检测结论

检测组根据课题组提供的大量资料，认真细致地进行了检测和分析。检测组认为：该课题的选题具有时代性、前瞻性和实用性；课题实验历时四年，实验方案科学、完整，研究过程中调控措施得力，研究方法得当，实验内容及档案材料真实完备，整个研究过程和阶段清晰、可信。课题研究取得了显著的研究成果和良好的社会效益，所建立的农村中小学艺术教育中培养学生创新能力的策略方法体系及其教学模式具有较强的实践性、可操作性和创新性，在区内尚属领先地位。为全市的农村中小学艺术教育中培养学生创新能力提供了可借鉴的范例，对提高农村初中小学艺术教育质量，全面提高教育教学质量，推进新课标的深入实施和素质教育起到了积极作用，产生了广泛深远的影响。但农村中小学深入艺术教育中培养学生创新能力是一个长期的，复杂的系统过程，随着“新课标”的实施，建议课题组大力推广该课题成果，积极开展向高一级普教科研后续研究和实验，使之不断完善、提高，为我市农村中小学艺术教育中培养学生创新能力做出更大的贡献。

执笔人：尹文秀

第五篇：课题报告

课题报告

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Ɵ）、单输出（小球位置x）系统，输入量 Ɵ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（Ɵ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Ɵ。

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Ɵ（角度Ɵ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ɸ。此处角度编码器用于测量角度Ɵ。

运用于球杆系统常用的控制理论有以下几种。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。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。