2引言-信号与控制综合实验介绍

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1、华中科技大学电气与电子工程学院实验教学中心信号与控制综合实验指导书引言《信号与控制综合实验》介绍本课程是一门实验课程。它是依据电气学科大类平台（基础）课程中学科理论体系的递进关系，将技术基础课程的实验通过减少理论课程学时和增加实验课程学时、整合内容增加综合性实验，在全国高校强电类专业率先开设的独立技术基础综合实验课程《信号与控制综合实验》。本综合实验课程综合了信号与系统、自动控制理论、检测技术和电力电子学4门课程的实验，实现了电气工程技术基础内容的合理结构：以信号传输和分析为线索、以自动控制理论为理论体系、以传感器为检测元件或装置、以电力电子电路或电机为对象形成自动控制系统。本综合实验

2、课程集强弱电内容于一体，理论、元件、电路装置和系统紧密结合，顺应现代科技发展对教学改革的要求：教学培养体系改革后，基础课结束进入技术基础课程教学，有很多知识构成是原来单一课程内容综合而成的，未构成体系的基础课从此要构成一个宽口径专业基础教学体系——技术基础课，实验也应形成新的体系——综合性专业基础实验课程。本综合实验课程采用全开放（时间、地点和内容、方式）模式，实验指导书摒弃以往指导书的按部就班执行指定实验步骤操作的形式，按照学生对科学的自然认知进度设置了四个层次的内容：“基础实验篇”（共分四个分册，分述四门课程的基础实验，用要求自行根据实验任务实验方案和步骤，以及设置大量的思考题，来

3、进行基本实验并弥补验证性实验的缺陷）；“综合实验篇”和“设计篇——题目：目的、方案与实现”（第五分册，分述各课程之间按照内在逻辑联系进行的综合性实验；以原理加任务的形式，给定实验题目完成的综合性设计性实验，引导学生学会设计和研究的方法）；最后一个层次为“扩展篇——科学研究：发现问题与寻找解决问题的途径”（第六分册，自行命题的实验，允许学生按照自己的兴趣,要求和特长选择设计实验内容,并依据自己的实验方式和特点开展实验，在探究式学习中培养学生创新能力）。该综合实验对传统实验的所进行的改革，完全超越课程的课际界限，超越综合性实验课程的开放和实施模式，赋予学生更大的自主权和责任感,让学集学科优

4、势-1-求改革创新华中科技大学电气与电子工程学院实验教学中心信号与控制综合实验指导书生的实验活动建立在自我控制,自我指导的基础上，学会质疑、学会探究、学会创新。其中，综合实验部分经过一年多的时间建设完成，研制了国内首创的电力电子综合实验（教学）实验平台——电力电子综合实验装置，编写了对应的综合实验部分的实验指导书。综合实验装置的特点是可以涵盖所有典型的电力电子电路拓扑实验，而且具有非常广的拓展空间，实验模块组合灵活，便于实现设计性、创新性实验，从模拟控制到数字控制实现上所需要的开发成本少，将设计空间留给了学生，同一个实验可以有不同的多种实现方式，完全由学生来决定怎么做什么，怎么做，要做

5、到什么程度，等等。打破了传统的验证性实验对设计理念的束缚，是从设计走向实现的实验模式。实验指导书注重原理描述，给出粗细条的任务，方案和步骤由学生自行拟定，因此对实验者预习方面要求比较高（至少要熟习掌握实验原理、选择好实验，并拟定好实验方案后才能搭建实验电路）。部分实验的实验指导书给出了实验案例，它们或是设计案例，或是实验步骤、接线指导或实验应注意问题，有的还给出了建议拟定的实验数据表格，这样简单和详细搭配的实验指导书，适合不同层次和不同兴趣特长的学生，实验者可以按照自己的兴趣选择。实验案例仅是参考，希望实验者按照实验原理和实验设计及方法自行完成这样的设计过程。实验装置和实验指导书是在各

6、有关单位协作参与和帮助下完成的：武汉新瑞科电气技术有限公司和华中电气自动化公司参加了装置设计、研制；斯比泰电子有限公司（新加坡主板挂牌上市公司）（深圳）研发部为本实验项目建设提供了经费资助，综合实验内容中，部分实验内容来源于斯比泰电子有限公司资助、和华中科技大学电气与电子工程学院联合主办的“斯比泰杯电气与控制（电力电子与电力传动方向）设计竞赛”的竞赛课题，并由获奖学生完成实验建设（设计制作和调试试验）；部分扩展性实验内容则直接来源于斯比泰电子有限公司（深圳）研发部的产品或研发项目，具有很强的实践创新和研发锻炼价值；陈坚教授在百忙之中为本实验建设项目审定建设方案，并奉献了他多年的科研和教

7、学上的成果；电气学院部分教师和20余位研究生参与了设计调试集学科优势-2-求改革创新华中科技大学电气与电子工程学院实验教学中心信号与控制综合实验指导书和编写指导书的工作。所有以上这些硬软件支持，保证了本项教学改革工作得以顺利完成。在此由衷地感谢武汉新瑞科电气技术有限公司的袁尚志经理和华中电气自动化公司的何定桥工程师的鼎力协助，感谢研究生王科、王志、刘静、李扶中、杨帆、陈没、李勍楠、胡小磊、马智泉、孙友涛、胡旭、裴乐、邓春花、李红波、田卿、曹震、