《自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)》教學(xué)大綱

1、自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱課程名稱：自動(dòng)控制原理英文名：Automatic Control Theory課程編號(hào)：27084實(shí)驗(yàn)總學(xué)時(shí)：48 實(shí)驗(yàn)周學(xué)時(shí)：3開設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)：11實(shí)驗(yàn)課學(xué)分：1.5 本大綱主撰人：陳春林一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)與基本要求： 培養(yǎng)學(xué)生從控制論的角度認(rèn)識(shí)和理解系統(tǒng)問(wèn)題，鞏固基本概念和原理、分析和設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的技術(shù)和方法，鍛煉基本的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng)和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度?；疽螅赫莆张c實(shí)驗(yàn)有關(guān)的理論知識(shí)，了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法；熟悉所用實(shí)驗(yàn)設(shè)備及應(yīng)用軟件的使用方法；掌握基本的實(shí)驗(yàn)技能并記錄有關(guān)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，能分析和解決在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象和問(wèn)題；實(shí)驗(yàn)后認(rèn)真編寫

2、實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，結(jié)論明確。二、實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配：序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱內(nèi) 容 提 要學(xué) 時(shí)本專業(yè)非本專業(yè)一必修實(shí)驗(yàn)：1典型環(huán)節(jié)電路模擬THSSC-4型控制理論實(shí)驗(yàn)箱及上位機(jī)軟件的使用，學(xué)習(xí)各典型環(huán)節(jié)的階躍響應(yīng)特性及其電路模擬82二階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解阻尼比、無(wú)阻尼自然頻率的變化對(duì)二階系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響以及二階系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的測(cè)試方法43控制系統(tǒng)的Matlab仿真（1）學(xué)習(xí)Matlab基本操作及使用方法，了解控制系統(tǒng)仿真工具44線性定常系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差系統(tǒng)的跟蹤誤差與其結(jié)構(gòu)、參數(shù)與輸入信號(hào)的形式、幅值大小之間的關(guān)系，搭建電路、觀測(cè)不同型別二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)和單位斜坡響應(yīng)，并實(shí)測(cè)其

3、穩(wěn)態(tài)誤差45線性定常系統(tǒng)的串聯(lián)校正學(xué)習(xí)串聯(lián)校正幾種常用的設(shè)計(jì)方法和對(duì)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)調(diào)試技術(shù)，熟悉所加校正裝置的結(jié)構(gòu)、特性和對(duì)系統(tǒng)性能的影響46控制系統(tǒng)的Matlab仿真（2）學(xué)習(xí)Simulink的使用，基本Matlab程序設(shè)計(jì)，并利用Matlab進(jìn)行控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析、根軌跡分析、控制系統(tǒng)頻域分析47采樣控制系統(tǒng)分析用LF398組成采樣控制系統(tǒng)，觀察系統(tǒng)在階躍作用下的穩(wěn)態(tài)誤差以及開環(huán)增益K和采樣周期T的變化對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響48采樣控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)校正采樣控制系統(tǒng)校正裝置的設(shè)計(jì)和調(diào)試方法，采樣控制系統(tǒng)與線性連續(xù)定常系統(tǒng)的本質(zhì)區(qū)別和采樣周期T對(duì)系統(tǒng)性能的影響49典型非線性環(huán)節(jié)靜態(tài)特性典型非線性環(huán)節(jié)輸出

4、輸入的靜態(tài)特性及其相關(guān)的特征參數(shù)，典型非線性環(huán)節(jié)用模擬電路實(shí)現(xiàn)的方法410非線性系統(tǒng)描述函數(shù)法用描述函數(shù)法分析非線性控制系統(tǒng)，非線性系統(tǒng)產(chǎn)生自激振蕩的條件和非線性參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響411非線性系統(tǒng)相平面分析法學(xué)習(xí)用相平面法分析非線性系統(tǒng)特性的原理和方法4二選修實(shí)驗(yàn)：類 型學(xué)時(shí)綜合設(shè)創(chuàng)計(jì)新其它三、教學(xué)方式與考核要求：每次實(shí)驗(yàn)課，對(duì)上一周的實(shí)驗(yàn)與學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告講評(píng)。講解本次實(shí)驗(yàn)的要點(diǎn)、難點(diǎn)和注意事項(xiàng)，啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考、自主完成實(shí)驗(yàn)。每位學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后，由任課教師檢查實(shí)驗(yàn)電路和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)前做好預(yù)習(xí)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)后寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。考核以對(duì)基本理論和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)技能掌握的考察為主，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)報(bào)告等綜合評(píng)定。實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)6各計(jì)5，其余每次實(shí)驗(yàn)計(jì)10，共計(jì)100。四、實(shí)驗(yàn)教材、參考書：（一）實(shí)驗(yàn)教材：自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn) 南京大學(xué)工程管理學(xué)院控制與系統(tǒng)工程系自編，2006年（二）參考書：1 THSSC-4型信號(hào)與系統(tǒng)控制理論計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)箱使用說(shuō)明書 ，浙江天煌公司，2006年2 黃忠林. 控制系統(tǒng)Ma