課題2024年自查報告（精選6篇）

課題2024年自查報告 篇1

　　一、查新項目名稱：

　　如何提升教師教學反思能力的策略研究

　　二、查新項目目的：

　　課題成果鑒定

　　三、查新項目創新要點：

　　教師反思能力和教學反思方法途徑

　　四、查新項目主要研究內容：

　　本課題主要研究我學區教師的教學反思情況和教師的個人反思能力努力營造“關注實踐、反思教學、完善自我、快樂教育”的科研氛圍，大力倡導“聚焦課堂、追問實踐”的行動研究，積極尋求各類專業支撐。

　　五、文獻檢索范圍及檢索策略

　　（一）文件檢索范圍：國內數據庫，百度，Google等搜索

　　1、中國期刊網

　　2、萬方數據資源系統

　　3、中國教育科研文摘數據庫

　　4、維普期刊資源網

　　5、中國知網

　　（二）檢索詞：

　　1、教學反思

　　2、教師反思能力

　　3、方法、途徑

　　（三）檢索策略：

　　（1）、文獻檢索

　　（2）、知識檢索

　　（3）、學術定義檢索

　　（4）、高級檢索

　　六、查新結果及分析

　　根據確定的檢索詞，采用以上檢索策略，在國內中文數據庫中查到相關文獻5篇。主要內容摘錄如下：

　　1、中小學教師教學反思及其能力培養研究（中國知網）

　　作者：張楠

　　摘要：20世紀80年代以來歐美各國興起的反思思潮波及并影響到了世界范圍內。它的興起是有歷史背景的：教學反思是應教師專業化運動發展的要求興起并蓬勃發展起來的，培養反思型教師是對傳統的技術型教師觀的批判，它順應了教育全球化與民眾對高質量教育的追求，并與我國新一輪基礎教育課程改革中對教師職業新的要求不謀而合。教學反思有著深刻的理論基礎，學者從各自的理論基礎出發對教學反思進行了不同的論述。

　　關鍵詞教學反思能力培養

　　2、論教師的教學反思（中國教育科研文摘數據庫）作者：申繼亮劉加霞

　　摘要：培養反思型教師已經成為教師教育的重要目標之一，但是對于教學反思的內涵與結構，不同的研究者有不同的理解。本文探討了教學反思的內涵，并構建出教學反思的多維的、動態的、發展的心理結構：橫向上包括教學反思的內容、方式、傾向，縱向上包括教師教學反思的不同發展水平、階段，并在此基礎上，論述了教師教學反思的特點。

　　關鍵詞：教學反思反思水平反思結構

　　3、小學思想品德課教學反思（中國期刊網）作者：張海峰

　　摘要：理論聯系實際，小課堂與社會大課堂結合，是小學思想品德課推行素質教育重要途徑。其主要方式是走出去和請進來。走出去，要根據課題的需要，組織學生到工廠參觀訪問，到農村調查采訪，通過到社會訪問調查，開闊學生的視野，進一步認識社會主義建設理論和改革開放推動著我國經濟建設的迅速發展。請進來，是根據課題需要，請在社會主義實踐中做出貢獻，有代表性的人員到學校講課，作專題報告。同時結合實際，在第二課堂活動中舉行時事演講，辯論賽、政治小論文。這樣，使學習生動活潑，在思想品德課所學的知識得到檢驗，得到升華，從而激發學生對社會主義建設理論追求欲望和創新精神，有效地提高學生思想、道德、覺悟水平，獲得良好素質教育效果。

　　關鍵詞：思想品德小課堂大課堂聯系

　　4、新課程下教師的自我反思與教師專業化發展（維普期刊資源網）作者：夏子輝

　　摘要：新課程改革提出了教師專業化發展的客觀要求，而教師的自我反思是實現教師專業化發展的重要途徑。教師準確地理解并有效地進行自我反思，對促進教師專業化發展具有重要意義。

　　關鍵詞：新課程自我反思教師專業化

　　5、論教學反思的困境與出路（萬方數據資源系統）作者：蔡亞平

　　摘要：培養反思型教師是當前師資培育的重要課題，但由于教學反思的`內隱性以及錯綜復雜的影響因素，在實際操作中存在一定的困難。本文論述了教學反思的內涵，并從習慣性思維的阻抗、教學低期望和傳統的教師教學文化的缺失等方面，剖析了教學反思的困境，進而提出了走出教學反思困境的基本策略與方法。

　　關鍵詞：反思教學反思反思困境

　　七、查新結論：

　　通過我們針對課題成果的鑒定材料，利用了互聯網的相關網站進行國內聯機檢索，雖然檢索到與課題研究項目相似的內容，但未檢測到與本課題成果鑒定材料完全一致的成果內容。

　　本人聲明：報告中陳述的事實真實準確。

　　申報者：李學森

課題2024年自查報告 篇2

　　一、課題實驗的背景及意義

　　和新的中小學的頒布，指明了基礎教育語文教學改革的方向，對現代的語文教學賦予了新的定義，提出語文教學應立足于促進學生的發展，為學生的終身學習、生活和工作奠定基礎。在教學過程中，要使學生受到愛國主義教育、社會主義思想品德教育和科學思想方法的啟蒙教育，培育學生的悟性、靈性，激發學生的創造力，培養愛美的情趣，發展健康的個性，養成良好的意志品格。語文課程必須根據學生身心的發展和語文學習的特點，關注學生的個體差異和不同的學習需求，愛護學生的好奇心、求知欲，充分激發學生的主動意識和進取精神，倡導自主、合作、探究的學習方式。強調培養學生的獨立性和自主性，在教師指導下主動地、富有個性地學習。課題結題報告范文。

　　培養創新能力和實踐能力是素質教育核心。個性化閱讀和寫作教學注重培養學生語言文字表達能力，提高學生語文素養，挖掘語文教育中人文內涵，而寫作是運用文字進行表達交流重要方式，是認識世界、認識自我，進行創造性表述的過程，是一種精神產品的獨創，寫作能力也是語文素養的綜合體現。培養學生閱讀和寫作能務對于學生良好的思維品質和道德修養有很大幫助。

　　二、課題實驗的進展

　　1、方案的制定

　　語文作為一門傳統課程，具有工具性和人文性的特點。我們必須認識到語文課程應致力于學生語文素養的形成與發展。我們以個性化教學理論和思想等

　　現代教育教學理論為指導，以課堂教學實際為研究主渠道，從教學的兩個基本要素即教師和學生入手，關注教師的教法和學生的學法建設，力求師生和諧互動互進，突破傳統的教學方式，讓教師教出個性，學生學出個性，實現“以科研促提高，以提高贏發展，以發展求質量”的目的。

　　2、研究的.重點

　　新課程的基本價值取向是：為了每一個學生的發展，讓每個學生的個性充分發展，培養出豐富多彩的人格。課題結題報告范文。心理學研究指出：“思維能力是人的智力的核心。培養青少年的思維能力是教學工作的中心任務。”傳統教學是教師灌輸，學生被動接受，精于分析，教學形式單一，很顯然，學生的思維受到嚴重的束縛，更談不上培養出豐富多彩的人格。采取何種教學手段和方法，在教學中培養和訓練學生的思維能力，實現個性化的教學，達到教學相長，師生共進，提高教學質量，亟待研究解

　　決。基于此，我們確定以下幾方面作為研究的重點：

　　（1）寫作教學現狀和對策。

　　（2）個性化閱讀寫作教學和語文教師的創新意識培養。

　　（3）個性化寫作中科學的思維訓練體系。

　　（4）寫作教學和語文課堂的交融、整合。

　　（5）個性化寫作過程中資源的開發。

　　通過重點研究，達到以下目標：

　　（1）課堂教學：師生民主，氛圍寬松，學生學習興趣和積極性提高，形成自、合作、探究的學習方式，發展學生個性；

　　（2）隊伍建設：積累語文學科教學改革經驗和教學案例，提高參與教學改革的教師的業務素養和學科科研能力水平，為學校培養學科骨干和學科帶頭人，提高我校語文教學質量；

　　（3）學生能力：提高學生閱讀寫作水平，同時也促進學生思維品質、健全人

　　格的形式和發展。

　　3、主要研究方法：

　　①調查研究法：我們在課題的研究中，對學生進行了問卷調查，了解和把握學生、老師在教學中的現狀和感到的困惑，以便及時調整教學策略。

　　②文獻分析法：課題組及時搜集、整理、借鑒國內外教學的相關理論、實踐經驗和教學案例。

　　③行動研究法：通過一系列社會活動，讓學生在生活中不斷觀察和感悟，注重挖掘材料和積累素材。

　　④經驗總結法：將在實踐中搜集到的材料進行歸類整理，并從中總結出具有推廣價值的經驗和方法。

　　4、課題實驗的組織與實施

　　課題起止時間從xx年至20xx年，具體分三階段開展：

　　（1）從xx年10月至xx年9月為起步階段：轉變觀念，更新理念。制訂方案，明確思路，做好計劃，組織實驗教師學習“個性化教學”課題相關理論，要求教

　　師教學時明確學生的主體地位，尊重學生自身經驗，尊重學生個性差異，實施個性化教學。

　　（2）xx年10月至xx年9月為攻堅階段：理論創新，有所突破。探索語文個性化教學與培養學生思維能力尤其是創造性思維能力的關系。

　　（3）xx年10月至20xx年10月為總結階段：運用整合，總結結題。對各階段的測試數據、資料統計進行分析整理，撰寫實驗報告，介紹實驗做法。

課題2024年自查報告 篇3

　　自20xx.9參與《培養學生良好的學習習慣》課題研究至今，一路上有過彷徨、有過收獲、有過爭論，也有過喜悅，歷時3年之久，在培養學生的學習習慣方面取得了一定的成果，也收獲一定的經驗，特總結如下：

　　一、將學習習慣的培養堅持始終

　　從20xx年開始，正式步入了學生學習習慣培養的征途中，在這條路上，先從理論學習入手，大量閱讀和收集此方面成功的經驗和案例，結合自己所帶每一屆學生的特點，從接手新班的那一刻開始，就和孩子一起規范行為，討論習慣的養成。例如：每一學期伊始，都會和孩子們先回顧自己已經養成的好習慣，并鼓勵堅持下去；尋找需要繼續培養的習慣，結合語文書上學期重點養成習慣，制定養成計劃；以小組評價為契機，把習慣培養納入考核項目，并占重要分值，目的在于引起學生心理上的重視；取得家長的認可和配合，家校一致，共同來致力于孩子們習慣的日夜堅持，直至成為終身的好習慣。事實證明：這一切是有成果的！孩子們在學習中逐步自主，認真書寫、積極參與課堂研究、熱愛閱讀、勤于寫作，在孩子們身上，看到的是美好的希望。

　　二、堅持學習，提升自身的指導水平

　　習慣的培養是一個漫長而艱辛的過程，不僅需要堅持，也需要專業。于是在這幾年中，我努力在以下幾方面下功夫：1、虛心向有經驗的老師學習。在我的身邊，有從教數十年，經驗豐富的老教師；也有初出茅廬，敢于嘗試的新鮮血液，他們都是我虛心學習的對象。默默觀察，勤于討教，感謝他們的無私相告，讓這條路越走越順；2、認真學習理論知識。每年學校都會訂閱專業性的'雜志書刊，上面有很多名師成功的案例，也有一線教師在實踐中得出的實用之道，這些理論運用在自己的實踐中，常常起到“事半功倍”的效果。3、積極參與各級各類培訓。專業化的提升是做好課題研究改革的“催化劑”。只要有機會，就會積極參與各種培訓，努力提升專業素養。

　　三、成果的呈現，樹立了新的信心。

　　習慣是看不見、摸不著的東西，但卻時刻滲透在自己的教學和學生的學習之中，影響著一批又一批的學生成長。幾年來，通過探索，也取得了一定的經驗。如：在認真書寫上，必須讓學生明白書寫的重要性，從心理樹立“寫好中國字”的決心和自豪感。于是，每學期開學，尤其是新接手班級的時候，總會先從欣賞中國漢字文化入手，讓學生感受中國漢字之美，激發寫好漢字的興趣；然后結合每周的書法課，和孩子一起練習漢字書寫，掌握寫好漢字的方法和技巧；再輔以平時的獎勵評價，大大提升了學生寫漢字的水平。在漢字書寫大賽中獲得了不錯的成績；再比如：寫作是每個孩子都發愁的事情，于是教學中，創造各種情景和機會，讓孩子們開口去說，動筆去寫，樹立榜樣，尋找可圈可點的地方，激發興趣，久而久之，孩子們漸漸愛上了寫作，水平也在逐步提高；部分學生積極參賽，并取得了不錯的成績。

　　課題研究雖然即將結束，但習慣培養這條路，我將堅持走下去，讓更多的孩子受益終身，為孩子們的成長保駕護航！

課題2024年自查報告 篇4

　　《plc與應用》課程教改研究與實踐課題自查報告 自課題立項以來，我們課題組在學院、教務處和電氣工程系的正確指導下，在其他教師同行的關心幫助下，各項工作進展順利，參加課題研究的教師思路清晰，目標明確，行動扎實，已取得一定的階段性成果，現將本課題研究工作做如下匯報：

　　一、課題研究總體進度以及研究任務完成情況

　　1.本課題研究20xx年度的進度20xx年4月至6月：項目申報、調研、籌備；20xx年5月至9月：《plc與應用》課程大綱、課程標準編制；20xx年10月至12月：教學計劃、學習情境、考核標準等編制。

　　2.本課題研究實施及完成情況在課題研究實施過程中，積極接受上級部門的指導，適時、積極地參加各項科研課題培訓，收集資料，系統整理并研究國內外與本課題相近課題開展情況，并進行整理資料歸檔。

　　注重積累課題準備階段的原始資料，制訂課題例會制。原則上，課題組每月活動一次，或針對研究重點、難點進行研討，或對收集資料進行交流等等。通過課題碰頭會，主要是對課題研究與改革前的教學結合情況，展開討論，進而提高本課題研究的針對性與有效性。課題實施以來，基本能按計劃進行研究，完成了預期研究任務，積累了一些基本材料，為課題組成員提供了研究范本，通過經常性地開展課題研究活動，將課題研究與平時課堂教學相對比，做到個人的行動研究與團隊合作研究相結合，從而保證了課題研究的真實性、針對性與有效性。

　　二、課題研究成果

　　在本階段的研究中，各課題組成員不斷收集整理資料，形成典型教學任務與項目。通過本階段的課題研究，各成員都進行了認真而深入的反思總結，將整理歸納的課題研究資料在全體課題組教師中共同分享、學習、交流、探討、提煉，形成了《plc與應用》課程的課程大綱、課程標準、教學計劃、學習情境等，另外課程考核標準正在編制中。通過組織課題組成員深入學習交流，大家都感受到通過課題研究中的實踐行動，在思想、專業、能力等各方面有了極大的提高。

　　三、研究經費落實情況課題研究獲得了學院和系部領導的大力支持，擁有足夠的經費。目前經費主要使用在購買參考圖書、網站付費資料、以及資料打印上。

　　四、后續研究措施

　　1、繼續圍繞課題研究進度與目標進行研究，進一步完善前期研究的資料整理、修改、提煉工作，按期落實后期研究成果的推出。

　　2、以我院10、11級電氣自動化專業學生為對象，教學中推行本課題研究的成果，根據存在的問題進一步完善優化，為結題積累更多更實在可行的相關任務驅動項目材料。

　　五、課題研究中的困惑與困難

　　1.傳統教學方式方法中與本課題研究精神相悖的做法還在不時地發揮著其慣性作用，新的課程教學理念轉換還需要一個過程，這個過程也可能出現意想不到的原地打轉轉比如改革后實施困難、改革思路換湯不換藥。

　　2.參與課題研究的老師們都承擔了非常繁重的組織領導工作和教育教學工作，由于課題研究組織機構成員分工都是臨時的，加上各自時間和精力都對課題 研究沒有充分的保障，沒有很好地對課題研究中的問題進行深入的思考，一定程度上限制了課題研究的程度和成果，對課題的全面調查和深入探究勢必產生負面影響。

　　3.目前形成的成果檔次不高，在后續研究中還需以實際情況進行完善。 以上的問題有待于我們在后續的研究中進一步調整和改善，以獲得更大的收獲和更多的成果。

　　總之，課題研究與實施的路還很長，路上也許會有荊棘，會有路障，但任何困難和坎坷都阻擋不了我們前進的步伐。

課題2024年自查報告 篇5

　　《小學科學中應用主題資源網站促進學生自主學習的研究》于20xx年12月立項并開始實施。課題在縣電教部門的指導下，課題組全體人員盡職盡力，按照設計的研究方案，運用教育研究的基本方法，把調查、學習、研究、實踐、總結等有機結合，保證了研究的計劃性、整體性、真實性和有效性，較為理想地完成了早期的研究目標和研究任務。回顧、總結課題研究過程，現將研究工作自查情況匯報如下：

　　一、課題立項及開展現狀

　　20xx年12月，結合當前的教育現狀及濰坊市研究課題，我校申領了市級課題《小學科學中應用主題資源網站促進學生自主學習的研究》，課題由劉校長任課題負責人，親自帶領課題組成員研究，制定實施方案，提出課題研究計劃，組織子課題申報。然后選定一批年輕能干、業務水平高的教師做為教師為實驗課題組成員，認真組織課題研究，實施實驗；學校還將課題研究納入學校工作議事日程，在周工作安排、行政會議中有課題工作安排，做到了人員、經費落實。

　　二、制定課題研究制度

　　首先，學校領導召開專門的課題研究會議，讓實驗教師從思想上重視起來，認識到此項課題實驗的重要性，轉變教學觀念，樹立以能力發展的科學育人觀。在課題研究中，實驗教師及時發現問題，敢于面對困惑，并進行認真思考。

　　其次，對課題實驗教師進行有關課題培訓工作，組織實驗教師學習掌握有關教育理論，轉變教學觀念，樹立以能力發展的科學育人觀。學校還制定了專門的教師培訓計劃：一是進行校內培訓，組織實驗教師觀看有關實驗課題的錄象、學習相關的教育理論。在課題研究中，課題組定期組織研究人員開研討會，及時總結研究過程中的得與失，調整研究計劃，撰寫研究論文，并注重了實驗數據的收集、整理、分析、提煉，然后得出結論。我校課題組為使師生間的信息得到很好的交流，促進科研與教改、課改的發展，加強實驗教師之間、實驗對象之間的交流，每月舉行一次交流會。每位實驗老師都要對自己的實驗情況認真進行總結，其他成員也要積極發表自己的看法。教師間的互動交流，有利于以后實驗的順利開展，也利于實驗教師更好的搞好實驗總結。

　　三、課題培訓

　　積極組織實驗教師積極參加省、市、縣組織的課題培訓，參加有關的課題實驗交流會、研討會等等。一系列的課題培訓，讓實驗教師掌握了大量有關的先進教育理論，對自己的課題實驗有了針對性的研究，并提升到了理論研究高度。

　　四、調查學生自主學習情況

　　實驗教師在確定實驗課題后，要先對實驗班級的學生進行調查，了解在目前小學科學學科中,學生自主學習能力方面的狀況。根據調查了解的有關情況，實驗教師為學生根據自己的需要合理安排學習時間、地點和學習方式提供條件，為學生開展合作學習、研究性學習提供方便，為學生創設更為良好的自主學習環境。

　　五、調查實驗教師建設主題資源網站的情況

　　課題組實驗教師要樹立大課程觀，樹立網絡化學習課程觀；樹立以人為本的學生觀；樹立使學生在“知識與技能”“過程與方法”“情感態度與價值觀”等方面都全面發展的發展觀，并以這些先進的現代教育理論為基礎，來指導和建設內容豐富、使用方便、滿足學校科學教學需要的新課程標準下的.科學學科主題資源網站，為學生提供一個可供探索、發現去建構知識的平臺。課題組要定期檢查實驗教師對主題資源網站的建設情況，并及時對實驗教師在網站建設過程中遇到的問題進行處理。實驗教師在網站建設中的做法要做好總結，定期進行交流，利于課題實驗的順利實施。

　　六、調查實驗教師利用主題資源網站促進學生自主學習的情況

　　新課程主題資源網站的建設，為學生科學課前、課中、課后、復習和探究學習提供自學資源和學習指導，極大的促進教育信息資源的共建共享，為教師教學和學生自主學習提供資源支撐。在實驗研究中，課題組定期檢查實驗教師將主題資源網站應用于學生自主學習活動的開展情況，檢測在科學學習活動中，學生自主學習目標的完成情況，保證實驗的順利進行。

　　七、課題組開展主題資源網站、優秀課堂教學指導意見，優秀學案，實驗優質課、實驗論文等評選活動。

　　在實驗研究的基礎上，實驗教師要結合主題資源網站和教學指導意見在課堂應用中存在的問題，寫出階段性實驗報告，發表相關實驗論文，編寫各學科應用信息技術教學指導意見規范，形成階段研究成果。課題組每位老師都要結合自己的研究，認真地進行自查、總結，其他成員也要及時發表自己的看法，提出更好的建議或者意見，以便為后面的科研研究積累更多的經驗。此外，課題組還舉行了各種活動，如：評選優秀學案，實驗優質課、實驗論文，以此來帶動實驗教師進行實驗研究的積極性。

　　八、課題研究取得的成果

　　自實驗以來，課題組實驗教師撰寫了大量的論文、典型課例和實驗，共有多篇研究論文、課例在市、縣級評比中獲獎。實驗優質課也分別在市、縣級評選活動中獲一等獎。實驗教師制作的多媒體、網絡課件、主題資源網站在市、縣級評選活動中分別獲獎。

　　通過調查，實驗班級學生比非實驗班級的學生自主學習能力有所提高，實驗效果明顯。在科學課堂中，學生能應用主題資源網站獲得知識，并能正確處理信息，成為學習的主角，在自主探究的過程中，成為學習的主人，提高學習興趣，培養自己的自主學習能力。

　　九、存在的問題：

　　1、課題研究還不是很深入。部分實驗教師還不能很好的把握課題的內涵、方法；對科研工作缺乏自信心。

　　2、在數據的收集上還不夠全面，成果的水平還不太高，缺乏創新。

課題2024年自查報告 篇6

　　姓名：楊樂

　　班級：自動化0902

　　課題：對自動控制中的球桿控制系統

　　和倒立擺控制系統的調研

　　通過查閱資料和同學討論，我們了解到有關自動控制中常用的一些實驗平臺和實驗方法。通過利用實驗平臺來解決一些控制方面的一些問題。下面分別對兩個控制系統進行介紹。

　　倒立擺控制系統

　　倒立擺控制系統是一個非線性不穩定的系統，由于它的復雜性、多變量和高階次性，人們通常把它視為進行控制理論教學和開展各種控制實驗的理想實驗平臺。在控制中遇到的一些典型問題：如非線性問題、魯棒性問題、鎮定問題、隨動問題以及跟蹤問題等。可以通過倒立擺控制系統直觀的表現出控制系統的穩定性、可控性和系統抗干擾能力等。同時通過對倒立擺系統的控制可以檢測控制方法處理非線性和不穩定性問題的能力。倒立擺控制系統的非線性、高階次性、多變量性和不穩定性使得許多現代控制理論的研究人員一直將它視為研究對象。同時，其控制方法在軍工、航天、機器人和一般工業過程領域中都有著廣泛的用途，如機器人行走過程中的平衡控制、火箭發射中的垂直度控制和衛星飛行中的姿態控制等。

　　倒立擺控制系統從擺桿的數量上可分為一級、兩級、三級和四級倒立擺。多級擺的擺桿之間屬于自有連接（即無電動機或其他驅動設備）。四級倒立擺由中國的北京師范大學李洪興教授領導的“模糊系統與模糊信息研究中心”暨復雜系統智能控制實驗室采用變論域自適應模糊控制成功地實現的。我國是世界上第一個成功完成四級倒立擺實驗的國家。

　　倒立擺控制系統包含倒立擺本體、電控箱及由運動控制卡和普通PC機組成的控制平臺等三大部分。倒立擺控制系統也可以分為直線倒立擺、環形倒立擺、平面倒立擺和復合倒立擺。其中平面倒立擺是在可以做平面運動的運動模塊上裝有擺桿組件，平面運動模塊主要有兩類：一類是XY運動平臺，另一類是兩自由度SCARA機械臂。擺桿組件也有一級、兩級、三級和四級很多種。復合倒立擺為一類新型倒立擺，由運動本體和擺桿組件組成，其運動本體可以很方便的調整成三種模式：一是環形倒立擺，還有把本體翻轉90度，連桿豎直向下和豎直向上組成托擺、頂擺這兩種形式的倒立擺。按倒立擺的級數來分：有一級倒立擺、兩級倒立擺、三級倒立擺和四級倒立擺。一級倒立擺常用于控制理論的基礎實驗，多級倒立擺常用于控制算法的研究，倒立擺級數越高，其控制難度越大，目前可以實現的倒立擺控制最高為四級倒立擺。

　　系統的特性

　　雖然倒立擺的形式和結構各異，但所有的倒立擺都具有以下特性。

　　1、非線性

　　倒立擺是一個典型的非線性復雜系統，實際中可以通過線性化得到系統的近似模型，線性化處理后再進行控制。也可以利用非線性控制理論對其進行控制。倒立擺的非線性控制正成為一個研究的熱點。

　　2、不確定性

　　主要是模型誤差以及機械傳動間隙，各種阻力等，實際控制中一般通過減少各種誤差來降低不確定性，如通過施加預緊力減少皮帶或齒輪的傳動誤差，利用滾珠軸承減少摩擦阻力等不確定因素。

　　3、耦合性

　　倒立擺的各級擺桿之間，以及和運動模塊之間都有很強的耦合關系，在倒立擺的控制中一般都在平衡點附近進行耦合計算，忽略一些次要的耦合量。

　　4、開環不穩定性倒立擺的平衡狀態只有兩個，即在垂直向上的狀態和垂直向下的狀態。其中垂直向上為絕對不穩定的平衡點，垂直向下為穩定的平衡點。

　　倒立擺控制系統的核心內容是控制器的設計，因為倒立擺是一個絕對不穩定的系統，為使其保持穩定并且可以承受一定的干擾，需要給系統設計控制器，目前典型的控制器設計理論有：PID控制、根軌跡以及頻率響應法、狀態空間法、最優控制理論、模糊控制理論、神經網絡控制、擬人智能控制、魯棒控制方法、自適應控制，以及這些控制理論的相互結合組成更加強大的控制算法。

　　人們對倒立擺的控制問題研究的主要目標是使擺桿盡快的達到一個平衡位置。并且使之沒有大的振蕩和過大的角度和速度。當擺桿到達期望的位置后，系統能克服隨機擾動而保持穩定的位置。

　　系統的工作原理

　　倒立擺控制系統的輸入為小車位移（即位置）和擺桿的傾斜角度（期望值）。計算機在每一個采樣周期中采集來自傳感器的小車與擺桿的實際位置信號，與期望值進行比較后，通過控制算法得到控制量，再經數模轉換驅動直流電機實現倒立擺的實時控制。直流電機通過皮帶帶動小車在固定的軌道上運動，擺桿的一端安裝在小車上，能以此點為軸心使擺桿能在垂直的平面上自由地擺動。作用力u平行于鐵軌的方向作用于小車，使桿繞小車上的軸在豎直平面內旋轉，小車沿著水平鐵軌運動。當沒有作用力時，擺桿處于垂直的穩定的平衡位置（豎直向下）。為了使桿子擺動或者達到豎直向上的穩定，需要給小車一個控制力，使其在軌道上被往前或朝后拉動。

　　球桿系統

　　球桿系統是為自動控制、機械電子、電氣工程等專業的基礎控制課程而設計的.教學實驗設備，該系統包含了許多經典的和現代的設計方法。因為球桿系統具有開環不穩定的這一特性，不穩定系統的控制問題成為大多數控制系統需要克服的難點，有必要在實驗室中研究。因為大多數不穩定控制系統都是不安全的，這成了研究控制系統的一大障礙，而球桿系統就是解決這一矛盾最好的實驗工具，它簡單、安全并且具備了一個不穩定系統所具有的動態特性。可滿足自動控制原理、現代控制工程等課程的實驗要求，也可以作為電機學、電機與拖動、模式識別等課程的實驗設備。

　　系統的結構

　　球桿系統整個裝置由球桿執行系統、控制器和直流電源等部分組成。該系統對控制系統設計來說是一種理想的實驗模型。由于系統的結構簡單，因此比較容易觀察模型的控制過程。

　　球桿執行系統由一根v型軌道和一個不銹鋼球組成。V型槽軌道一側為不銹鋼桿，另一側為直線位移電阻器。當球在軌道上滾動時，通過測量不銹鋼桿上輸出電壓可測得球在軌道上的位置。V型槽軌道的一端固定，另一端則由直流電機經過兩級齒輪減速，再通過固定在大齒輪上的連桿帶動進行上下往復運動。V型槽軌道與水平線夾角可通過測量大齒輪轉動角度和簡單的幾何計算獲得。這樣通過設計控制器來控制小球在軌道上的位置。

　　系統的工作原理

　　此系統為一個單輸入（電機轉角？）、單輸出（小球位置x）系統，輸入量？利用伺服電機自帶角度編碼器來測量，輸出量x由軌道上電位器的電壓信號來獲得。

　　系統包括計算機、IPM100智能伺服驅動器、球桿本體和光電碼盤、線性傳感器幾大部分，組成了一個閉環系統。光電碼器將杠桿臂與水平方向的夾角、角速度信號反饋給伺服驅動器和運動控制卡，小球的位移、速度信號由直線位移傳感器反饋回控制卡。計算機從

　　運動控制卡中讀取實時數據，當鼠標或鍵盤輸入小球的控制位置時，由計算機確定控制決策（？應向哪個方向轉動、轉動速度、加速度等），并由運動控制卡來實現該控制決策，產生相應的控制量使電機轉動，帶動杠桿臂運動，使小球的位置得到控制。

　　球桿系統最重要的兩部分是電氣部分和機械部分。

　　電氣部分：a小球滾動時位移的測量，直線位移傳感器線性軌道傳感器接+5V電壓，軌道兩邊測得的電壓作為IPM控制卡AD輸入口的信號。當小球在軌道上滾動時，通過不銹鋼上輸出的電壓信號的測量可得到小球在軌道上的位置。b伺服電機輸出角度的測量，采用IPM100控制器，電機驅動齒輪轉動時角度編碼用于測量？。

　　機械部分：整個機構運行如下，電機轉動帶動與杠桿相連的齒輪轉動，此時連接點與水平方向會有一角度？（角度？應該被限定在±80°以內），軌道會繞左側與固定座鉸鏈處轉動，軌道與水平方向的角度？。此處角度編碼器用于測量角度。

　　運用于球桿系統常用的控制理論有以下幾種。

　　1 、PID控制，PID控制是一種簡單易懂的通用控制器，用于控制簡單的過程。在對球桿系統進行運動學和動力學分析后，得到系統的非線性物理模型。線性化后得到球桿系統的狀態方程。根據狀態方程設計PID控制器，以滿足球桿系統的瞬態和穩態性能指標。PID控制也可以不用得到系統的狀態方程，直接借助實驗的方法設計PID控制器。

　　2、根軌跡及其頻率響應法，根軌跡法是利用開環零點、極點在S平面的分布，通過圖解的方法求的閉環極點的位置。根軌跡法可以比較快的獲得近似的結果。在球桿系統中，通過建模分析得到球桿系統的開環傳遞函數，做出其根軌跡圖，可以得到其閉環傳遞函數在位于S平面虛軸的極點，說明系統的臨界穩定。可以采用增加零極點方法校正系統，把臨界穩定的系統轉化為穩定的系統。

　　3、狀態空間法，極點配置法通過設計狀態反饋控制器將多變量系統的閉環系統的極點配置到期望的位置上，從而使系統滿足工程師提出的瞬態和穩態性能指標。

　　4、模糊控制，經典的模糊控制器利用模糊集合理論將專家知識或操作人員經驗形成的語言規則直接轉化為自動控制決策（通常是專家模糊規則查詢表），其設計不依靠對象的精確模型，而是利用其語言知識模型進行設計和修正控制算法。在許多情況下，將模糊控制和PID控制兩者結合起來，揚長避短，既具有模糊控制的靈活、適應性強、快速性好的優點，又具有PID控制精度高的特點。