自動控制原理課內教學大綱

1、《自動控制原理自動控制原理》課內實驗教學大綱課內實驗教學大綱實驗課名稱：《自動控制原理》課內實驗開課學期：第5學期課程性質：專業(yè)核心（課內）學分：1實驗總學時：36開課單位：電子信息工程教研室開設實驗項目數：9考核方法：實驗考查成績30%實驗名稱一、基于MATLAB的控制系統(tǒng)時域分析實驗類型驗證性實驗學時4實驗目的學習利用MATLAB進行控制系統(tǒng)的時域分析，包括典型響應、判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性和分析系統(tǒng)的動態(tài)特性。知識點和涉及的相關知識控制系統(tǒng)

2、時域分析、MATLAB的控制系統(tǒng)時域分析相關函數。設計任務與要求1、任務：利用MATLAB對控制系統(tǒng)進行時域分析。2、要求：（1）利用MATLAB求解控制系統(tǒng)傳遞函數的極點，并判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性；（2）利用MATLAB求解二階系統(tǒng)的單位階躍響應曲線，并測量最大超調量、峰值時間和上升時間等時域性能指標。實驗名稱二、基于MATLAB的控制系統(tǒng)根軌跡分析實驗類型驗證性實驗學時4實驗目的利用計算機完成控制系統(tǒng)的根軌跡作圖，了解控制系統(tǒng)根軌跡圖的一

3、般規(guī)律，利用根軌跡圖進行系統(tǒng)分析。知識點和涉及的相關知識控制系統(tǒng)根軌跡作圖方法、基于根軌跡的控制系統(tǒng)分析。設計任務與要求1、任務：利用MATLAB繪制控制系統(tǒng)根軌跡圖并分析其性能。2、要求：（1）利用MATLAB繪制控制系統(tǒng)根軌跡圖；（2）記錄根軌跡的起點、終點與根軌跡條數，確定根軌跡的分離會合點與相應的根軌跡增益，確定臨界穩(wěn)定時的根軌跡增益。實驗名稱五、典型環(huán)節(jié)及其響應實驗類型驗證性實驗學時4實驗目的1、掌握模擬控制實驗的基本原理和一

4、般方法；2、掌握控制系統(tǒng)時域性能指標的測量方法。知識點和涉及的相關知識典型環(huán)節(jié)的模擬、控制系統(tǒng)的時域指標，參數改變對系統(tǒng)性能的影響。實驗內容1、構成6種典型環(huán)節(jié)的模擬電路；（1）、比例環(huán)節(jié)；（2）、慣性環(huán)節(jié)；（3）、積分環(huán)節(jié)；（4）、微分環(huán)節(jié)；（5）、比例——微分環(huán)節(jié)；（6）、比例——積分環(huán)節(jié)2、分別測量6種典型環(huán)節(jié)的階躍、斜坡、拋物線信號的響應；3、分析參數對系統(tǒng)性能的影響。實驗名稱六、二階系統(tǒng)階躍響應及控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析實驗類型驗證

5、性實驗學時4實驗目的1、研究二階系統(tǒng)的特征參數對系統(tǒng)動態(tài)性能的影響；n??2、學會根據系統(tǒng)階躍響應曲線確定傳遞函數；3、觀察系統(tǒng)的不穩(wěn)定現象；4、研究系統(tǒng)開環(huán)增益和時間常數對穩(wěn)定性的影響。知識點和涉及的相關知識時域性能指標、對系統(tǒng)性能的影響、勞斯判據、穩(wěn)態(tài)誤差等。n??實驗內容1、構成典型二階系統(tǒng)并測量其階躍響應；2、改變參數，觀察其階躍響應（性能指標的變化）；n??3、改變參數，觀察模擬系統(tǒng)的響應，計算產生等幅、增幅、減幅振蕩的條件。