《自动控制原理》实验教学大纲new

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1、《自动控制原理》实验大纲一、实验目的：本课程实验是电子信息类、自动化类等专业在信号处理及计算机控制方面的工程技术基础课程实验，《自动控制原理》具有自身的体系，是一门理论与实践相结合的课程。学生通过学习本课程后或学习期间进行实验有助于使学生加深对电子信息、自动化类方面的基本理论和原理、基本知识的认识，有助于学生基本技能的提高，有助于培养学生分析问题和解决问题的工程综合能力，拓宽学生的专业面和知识面，为以后的继续学习、深入学习与工作打下良好的扎实的基础。二、实验内容：序号实验名称实验学时实验性质实验级别备注1控制系统时域响应分析4

2、验证性必做2控制系统频域响应分析4验证性必做三、实验要求：实验一：控制系统时域响应分析要求：仿真高阶系统和二阶系统的过度过程，重点仿真二阶系统的过度过程；在给定模型或自设模型的基础上观察、记录、分析响应曲线，给出分析结果；改变ξ或后观察、记录、分析响应曲线变化情况，给出分析结果。熟悉相关软件——MATLAB语言的使用；熟悉高阶系统和二阶系统的过度过程，特别是单位阶跃响应和单位脉冲响应，实验后写出报告。实验二：控制系统频域响应分析要求：仿真系统频率特性，重点仿真二阶系统的频率特性；在给定模型或自设模型的基础上观察、记录、分析响应

3、曲线，特别是Nyquist曲线和Bode图，给出分析结果。熟悉相关软件语言的使用；熟悉系统频率特性；通过分析曲线判断闭环系统的稳定性，实验后写出报告。四、实验设备：装有MATLAB软件的计算机若干台。实验一：控制系统时域响应分析实验类别：验证性实验级别：必做开课单位：电子信息工程系实验中心实验学时：4；一、实验目的本实验在给定二阶系统数学模型情况下，在取不同的阻尼比或不同的无阻尼振荡角频率时来仿真、分析系统的时域响应和性能；在给定系统数学模型情况下仿真、分析高阶系统时域响应和性能。二、实验原理利用MATLAB语言工具对二阶控制

4、系统进行仿真，分析系统时域响应。三、实验内容和步骤1、给定二阶系统数学模型为，其中ωn为无阻尼振荡频率，为阻尼系数。2、仿真、分析当=6，分别取0.1，0.2，…，1.0，2.0时的单位阶跃响应，根据实验得出与各时域性能指标间的关系。3、当=0.7，分别取2，4，6，8，10，12时的单位阶跃响应，根据实验得出与各时域性能指标间的关系。四、实验设备装有MATLAB软件的计算机40台。五、实验报告要求1．给出二阶系统的仿真过度过程。2．在给定模型或自设模型的基础上记录、分析响应曲线，给出分析结果。3．改变ξ或后记录、分析响应曲线

5、变化情况，给出分析结果。4．思考题：确定最佳阻尼比的取值。实验二：控制系统频域响应分析实验类别：验证性实验级别：必做开课单位：电子信息工程系实验中心实验学时：4一、实验目的在给定二阶系统数学模型情况下，在取不同的阻尼比时来仿真、分析系统的频域响应和性能。二、实验原理利用MATLAB语言工具对二阶控制系统进行仿真，分析系统频域响应。三、实验内容和步骤1、给定二阶系统数学模型为其中ωn为无阻尼振荡频率，为阻尼系数。2、仿真、分析当=6，分别取0.1，0.2，…，1.0时系统的伯德图，根据实验曲线分析系统的幅频特性和相频特性随ω的变

6、化而变化情况，分析系统的稳定性。四、实验设备装有MATLAB语言的计算机40台。五、实验报告要求1．给出二阶系统的仿真频率特性。2．在给定模型或自设模型的基础上记录、分析响应曲线，特别是Bode图，给出分析结果。3．通过分析系统频率特性和仿真曲线判断闭环系统的稳定性，给出结论。