自动控制原理实验课程教学大纲
发布时间: 2016-05-09 浏览次数: 10

自动控制原理实验课程教学大纲

一、课程基本情况:

1.课程名称:自动控制原理实验  

2.课程编码:JD2D03

3.课程类别:专业(技术)基础课    

4.实验课性质:独立设课

5.课程总学时:12                  

6.课程学分:0.5

7.开课学期:第4学期

8.先修或同修课程:模拟电子技术,电路原理,控制工程数学基础

9.适用专业:自动化、机械设计制造及其自动化等

   自动控制原理系列nextcontrol,是针对控制理论,自动控制原理等基础课程设计的教学实验模块。Nextcontrol系列配合泛华nextwall远程网络化柔性测控技术实验平台,可以完成典型环节的时域响应、典型系统的时域响应和稳定性分析、线性系统的根轨迹分析、线性系统的频率响应分析、线性系统的校正、离散系统的稳定性分析、线性系统的状态空间分析、典型非线性环节静态特性测试,以及应用性的直流电机的速度控制实验、热敏电阻温度控制实验,灯泡亮度控制实验和伺服电机位置控制实验等传感器的课程教学。课程提供实验电路及其附属器件,内容涵盖电路模拟,传感器特性以及实际测量等。该模块提供信号采集、输出电路。

二、实验教学目的和任务

教学目的:

1.通过实验教学,使学生进一步了解和掌握自动控制理论的基础概念、控制系统的分析设计方法。

2.学习和掌握分析设计控制系统的各种仿真方法。

3.提高应用计算机的能力和水平。

4.进行实验技能的基本训练,提高学生分析问题和解决问题的能力,培养理论联系实际的学风和实事求是的科学态度,并获得科学研究的初步训练。

教学任务:

1.认真阅读实验指导书,预习与实验有关的理论知识,了解实验内容和方法。

2.熟悉所用实验设备及应用软件的使用方法。

3.按实验要求进行接线和操作。

4.在实验中注意观察,记录有关数据与图象,并能分析和解决在实验过程中出现的各种现象和问题。

三、实验内容及要求


序号

实验

项目名称

学时

实验类型

实验类别

实验内容

01

典型环节的时域响应

2

验证

必做

1.掌握各典型环节模拟电路的构成方法

2.熟悉各种典型环节的理想阶跃响应曲线和实际阶跃响应曲线

3.了解参数变化对典型环节动态特性的影响

02

典型系统时域响应和稳定性分析

2

综合

必做

1.研究二阶系统的特征参量对系统动态性能的影响

2.研究二阶系统的三种阻尼比下的阶跃响应曲线及系统的稳定性

3.熟悉Routh判据,用Routh判据对三阶系统进行稳定性分析

03

线性系统的根轨迹分析

2

设计

必做

1.掌握实验方法绘制根轨迹图

2.掌握根据根轨迹图分析系统的性能

04

线性系统的校正

2

设计

必做

1.掌握系统串联校正的方法根据期望的时域性能指标确定

2.二阶系统的串联校正环节的传递函数

05

线性系统的频率响应分析

2

综合

必做

1.掌握用实验方法绘制波特图

2.掌握由波特图来确定系统的传递函数及系统性能的方法

06

离散系统的稳定性分析

2

综合

必做

1.掌握香农定理,了解信号的采样保持与采样周期的关系。

2. 掌握采样周期对采样系统的稳定性影响

四、实验报告及实验考核

1. 实验报告:认真编写实验报告,按规定格式做出图表、曲线,并分析实验结果,结论要明确。

2. 实验考核:

(1)实验考核方式:根据实验过程及实验报告进行考核。

(2)实验成绩确定:根据实验过程及实践经验报告进行考核的情况确定实验成绩,实验成绩=操作成绩(40%)+实验报告(40%)+考勤(20%)。

五、实验效果

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