滕璇璇
(武漢輕工大學(xué) 湖北·武漢 430023)
習(xí)近平總書(shū)記在2016年7月1日紀(jì)念我們黨成立95周年大會(huì)[1]上鄭重地向全黨發(fā)出“不忘初心、繼續(xù)前進(jìn)”偉大號(hào)召,同時(shí)結(jié)合中國(guó)共產(chǎn)黨和國(guó)家正在做的事情對(duì)“不忘初心”的內(nèi)涵作出了全面闡述。2017年10月18日,中國(guó)共產(chǎn)黨的十九大上,“不忘初心、牢記使命”被上升為該次大會(huì)的主題[2]。在十九大上習(xí)近平總書(shū)記深刻地指出:“不忘初心,方得始終。中國(guó)共產(chǎn)黨人的初心和使命,就是為中國(guó)人民謀幸福,為中華民族謀復(fù)興。這個(gè)初心和使命是激勵(lì)中國(guó)共產(chǎn)黨人不斷前進(jìn)的根本動(dòng)力?!?/p>
“不忘初心、牢記使命”作為中國(guó)共產(chǎn)黨的重要論述此中飽含厚重的歷史感、鮮活的時(shí)代感和莊嚴(yán)的使命感,是我們黨在新時(shí)代發(fā)出的偉大號(hào)召。它源于對(duì)中國(guó)共產(chǎn)黨的性質(zhì)宗旨、歷史經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)良傳統(tǒng)的宏大思考,是對(duì)我們黨進(jìn)入新時(shí)代、踏上新征程、迎接新挑戰(zhàn)的戰(zhàn)略動(dòng)員,具有重大現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)歷史意義。2020年1月8日[3],習(xí)近平同志在主題教育總結(jié)大會(huì)上說(shuō),“不忘初心、牢記使命不是一陣子的事,而是一輩子的事。”“初心”教育不應(yīng)僅僅是單一政治層面的學(xué)習(xí),而應(yīng)是多層面“立體式”的學(xué)習(xí)。結(jié)合“初心”教育的思政主題課程,應(yīng)該是將我們黨一脈相承的思考,引入工科課程教學(xué)中,為科技強(qiáng)國(guó)的人才培養(yǎng)體系,打下夯實(shí)基礎(chǔ)。因此可以說(shuō)“不忘初心、牢記使命”不僅僅具有歷史意義,更對(duì)現(xiàn)實(shí)“科技興國(guó)”戰(zhàn)略具有重要的指導(dǎo)意義。
運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課程是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)、自動(dòng)化專業(yè)等涉及到電力電子與電力傳動(dòng)專業(yè)的主干課程之一。課程通過(guò)電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本知識(shí)、進(jìn)而掌握交直流電機(jī)典型自動(dòng)控制系統(tǒng)的工作原理及運(yùn)用。培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力,為今后從事電氣工程及其自動(dòng)化有關(guān)的專業(yè)工作打下基礎(chǔ)。
《電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)》課程始終圍繞著一個(gè)控制目標(biāo)(被控對(duì)象)——即電動(dòng)機(jī)(直流/交流)進(jìn)行分析(圖1)[4],課程由最簡(jiǎn)單的開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)展開(kāi),逐層深入,不斷優(yōu)化(圖2)。這同我們黨提出的“不忘初心、牢記使命”思想是一脈相承的,因而本課程的教學(xué)是十分適合將這一思政主題貫穿整個(gè)課程教學(xué)過(guò)程,這種將思政教育同課程主體目標(biāo)歸一化的處理,將改善一般思政教育與課堂割離的狀況,讓學(xué)生通過(guò)課程的實(shí)踐和逐層推進(jìn)自主尋求解決問(wèn)題的思路的過(guò)程中,將“不忘初心、牢記使命”一以貫之。
圖1
圖2
交直流調(diào)速系統(tǒng)的本質(zhì)是控制電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩[5]——這一核心問(wèn)題就是本課程的“初心”與“使命”。
直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和其他參數(shù)之間的關(guān)系可由直流電動(dòng)機(jī)的電壓平衡方程式推導(dǎo)表示為
式中:n——轉(zhuǎn)速(r/min);
U——電樞電壓(V);
I——電樞電流(A);
Ke——由電機(jī)結(jié)構(gòu)決定的電動(dòng)勢(shì)常數(shù)。
由上式可以看出,調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速有三種方法:
(1)調(diào)節(jié)電樞供電電壓U。
(3)改變電樞回路電阻R。
此三種調(diào)速方法,無(wú)論使用何種目的都是調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速即本課程的“初心”。
為了實(shí)現(xiàn)和達(dá)成這個(gè)“使命”,我們需要調(diào)節(jié)電機(jī)的電樞電壓,從而引出課程的第一部分“可控直流電源”的獲取。
變壓調(diào)速是直流調(diào)速系統(tǒng)的主要調(diào)速方法,有了可以調(diào)壓的直流電源,從而構(gòu)成開(kāi)環(huán)電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。比較開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的機(jī)械特性和閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性,能清楚地看出反饋閉環(huán)控制的優(yōu)越性。為了系統(tǒng)調(diào)速性能(“初心”)的提高,閉環(huán)系統(tǒng)被引入進(jìn)調(diào)速系統(tǒng)中。用PI調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無(wú)靜差,消除負(fù)載擾動(dòng)對(duì)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速的影響,并用電流截止負(fù)反饋限制電樞電流的沖擊,避免出現(xiàn)過(guò)電流現(xiàn)象。系統(tǒng)被進(jìn)一步優(yōu)化和改良為無(wú)靜差調(diào)速系統(tǒng)和有限流保護(hù)的調(diào)速系統(tǒng)。但轉(zhuǎn)速單閉環(huán)系統(tǒng)并不能按照要求充分控制電流/電磁轉(zhuǎn)矩(“使命”)的動(dòng)態(tài)過(guò)程。系統(tǒng)靜、動(dòng)態(tài)性能優(yōu)良、應(yīng)用更廣的雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)被提出來(lái)。
實(shí)際控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)各式各樣,而工程近似方法也各種各樣,如何選擇合適的工程近似方法進(jìn)行工程設(shè)計(jì)呢?
高頻段小慣性環(huán)節(jié)的近似,高階系統(tǒng)的降階近似,低頻段大慣性環(huán)節(jié)的近似處理等近似處理方法的使用,均是為了將控制系統(tǒng)校正成目標(biāo)對(duì)應(yīng)的典型系統(tǒng)。
“不忘初心、牢記使命”思政教育能夠幫助學(xué)生深入理解和實(shí)踐習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想,提高了知信行合一能力。學(xué)生們只有在“知”上受到洗禮和錘煉,才能夠在“行”上守住初心、堅(jiān)定信念。
“電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)”的選課學(xué)生一般多是大學(xué)三年級(jí)的電氣及自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生,正處于人生關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)的選擇時(shí)期,是繼續(xù)科研、工作、還是其他的人生選擇,對(duì)很多學(xué)生來(lái)說(shuō)都還較迷茫。這個(gè)時(shí)候強(qiáng)調(diào)“初心”“使命”,通過(guò)課程思政幫助學(xué)生在人生關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),尋求個(gè)人價(jià)值及個(gè)人追求的實(shí)現(xiàn)。
思政教育與專業(yè)課程的融合,正是知信行合一契合點(diǎn)。專業(yè)教學(xué)除了完成專業(yè)知識(shí)的講授外,更應(yīng)以德施教,挖掘課程思政元素[6]。
課程思政不應(yīng)該是單純的思政教育,而是將思政教育與課程、學(xué)生生活學(xué)習(xí)的融合,通過(guò)思政指導(dǎo)和幫助學(xué)生適應(yīng)社會(huì)變化,實(shí)現(xiàn)自我追求和社會(huì)需求的統(tǒng)一。