自控原理实验指导

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1、一、实验总体目标学习完本实验课程后，可以使学牛进i步认识H动控制的理论方法和实际意义，对理论知识进行必要实践、培养学生设计和分析控制系统的基本能力，以便最终和生产实践以及其他学科相结合。控制系统的仿真是学生学习控制理论的有效途径，也是工程界用于指导牛产和实际系统的必要手段和基本手段，一定的仿真分析能力是学牛应用控制理论的基本要求。本实验指导，旨在为学生提供一个总体内容和初步参考，具体实验步骤以及具体分析方法，学住需要根据实验的进展，循序渐进的H我分析与思考，这也是学习控制方法的必要过程。二、适用专业年级适用于计算

2、机应用技术专业。三、先修课程本课程要求的先修课程有《高等数学》、《复变函数》、《电子技术》。四、实验项目及课时分配实验项目实验要求实验类型每组人数实验了时实验一MATLAB简介必修演示12实验二控制系统建模的准备知识必修综合12实验三控制系统模型表示及转换必修综合12实验四控制系统仿真基础必修设计12实验五MATLAB在时域分析中的应用必修验证12实验六系统稳定性分析基础必修综合12实验七系统频域分析法必修综合12实验八仿真工具在稳定性分析中的综合应用必修设计12实验九控制系统的分析与设计必修研究创新12实验十离

3、散系统性能分析必修验证12五、实验环境学校机房，装有MATLAB6.0以上版本软件的稳定性、安全性较高的计算机（45台）六、实验总体要求实验过程中，学生可以合作思考和设计，但是不能抄袭，实验过程要体现口主研究的能力，很多问题的解决方法都不是唯一的。有时感觉有难度，那是正常的，随着分析方法的积累，问题会迎刃而解。每次实验课后必须按吋完成实验报告并把实验内容和结果按照口己的实际操作详细写入实验报告册中。七、本课程实验的重点、难点及教学方法建议本实验可得难点在于把理论知识同实际问题的分析方法结合。系统模型的建立和系统稳

4、定性分析是实验重点。在教学过程屮应该注意循序渐进，简化步骤，引导学牛建立系统控制的概念和严谨的实验态度。实验一：MATLAB简介一、实验目的1、认识MATLAB操作界面。。2、掌握新建M文件和保存M文件的基本方法。3、了解MATLAB编程语言的基本特点和基本函数。4、学会简单的编程。二、实验原理和实验内容提要软件使用介绍和练习三、实验内容（或实验步骤）1、新建一个M文件，命名并保存。2、在新建的M文件屮输入一个基木计算式，得出结果。3、在程序编辑器屮输入简单计算程序，得出结果。4、在程序编辑器屮输入字符串。5、在

5、程序编辑器屮输入矩阵，进行简单计算，得出结果。四、实验报告要求1、实验内容。2、实验原理。3、实验步骤。4、实验程序。5、记录实验结果。6、对实验结果进行分析。实验二：控制系统建模的基本知识一、实验目的1、进一步熟悉编程方法和基本函数。2、掌握响应曲线的绘制方法。3、认识常用的系统模块并学会使用。二、实验原理和实验内容提要系统基本模型的建立和输入语言练习三、实验内容（或实验步骤）1、调用三角函数。2、对三角函数进行计算。3、设置三角函数的定义域区间。4、调用绘图函数。5、绘制正弦函数图像。6、在同一纵处标系下绘制

6、两个正弦图像。五、实验报告要求1、实验内容。2、实验原理。3、实验步骤。4、实验程序。5、记录实验结果。6、对实验结果进行分析。5、记录实验结果。6、对实验结果进行分析。实验三：控制系统模型表示及转换一、实验目的1、掌握控制系统TF模型和ZPK模型的建立方法。2、掌握控制系统TF模型和ZPK模型的建立方法。的相互转换3、掌握棊本的系统模型连接方法：串联实现、并联实现、反馈连接。二、实验原理和实验内容提要典型控制系统模型的表示方法及其相互转换三、实验内容（或实验步骤）1、给出三种形式的传递函数，分别建立它们的TF模

7、型。2、给出系统的传递函数，建立ZPK模型。3、给出系统的ZPK模型,求它的TF模型。4、给出系统的TF模型,求它的ZPK模型。5、给出两个子系统的传递函数，将它们串联、并联、反馈连接。四、实验报告要求1、实验内容。2、实验原理。3、实验步骤。4、实验程序。5、记录实验结果。6、对实验结果进行分析。实验四：控制系统仿真皋础一、实验目的1、了解线性代数相关知识。2、了解系统状态方程模型的建立。3、认识SIMULINK公共模块库和专业模块库。4、掌握系统设计中常用的模块。二、实验原理和实验内容提要建立基木模型，给定输

8、入，观察输岀曲线图三、实验内容（或实验步骤）1、给定一个系统，建立它的SS模型。2、列出SIMULINK公共模块库的九个模块库的名称并写出柑应的屮文名称。3、曲出常用模块的图形并写出屮文名称。4、列出几种常见的专业模块库及其屮文名称。四、实验报告要求1、实验内容。2、实验原理。3、实验步骤。4、实验程序。5、记录实验结果。6、对实验结果进行分析。5、记录实验结果。实验五：