自动控制理论A实验教学大纲

1、自动控制理论A（040101）实验教学大纲一、课程所属类型及服务专业本课程为技术基础课，适用于自动化本科、电气工程及其自动化本科等专业。二、实验教学目的和要求目的：通过实验使学生进一步巩固和深化所学理论知识，提高分析问题、解决问题的能力，掌握自动控制原理实验的基本技能和方法。要求：能使用常用的电工仪器、仪表及设备，进行独立的实验操作、读取数据和观察实验现象，能整理分析实验数据和绘制曲线，并能写出整洁、清楚、完整的实验报告。三、学时分配及实验项目表：本课程实验共安排12学时，其中8学时为必选实验，4学时为可选实验。序号实 验 项 目学时数每组人数实验类型必选可选1典型环节阶跃响应的动态测试212

2、验 证必 选2二阶系统时域响应的测试212设 计必 选3频率响应测试212设 计必 选4控制系统串联校正212综 合可 选5采样系统研究212综 合必 选6非线性系统研究212综 合可 选四、实验课的考核逐个实验记分：所有实验累计的总分按该课程总成绩的10记入课程的考试成绩，具体评分标准如下（每个实验满分为10分）接线正确 2分数据准确 2分； 正确使用仪器、仪表 2分； 实验报告 2分；出勤情况 2分。五、实验指导书和实验报告由教学部编写详细的实验指导书，并附有实验报告的要求。六、实验项目信息表实 验 项 目 信 息实验室名称：自动控制实验室 实验项目名称：典型环节阶跃响应的动态测试课程名称

3、自动控制原理课程代码040101实验类别专业基础实验依据实验学时2实验类型验证实验专业自动化、电气工程及其自动化每组人数12实验者本科实验内容概述：对比例环节、积分环节、比例积分环节、比例微分环节、惯性环节等，观测并记录其阶跃响应曲线。本实验所需主要专用设备设 备 名 称规 格数 量/组备 注自动控制理论实验装置20组本实验所需主要共用设备计算机20实 验 项 目 信 息实验室名称：自动控制实验室 实验项目名称：二阶系统时域响应的测试课程名称自动控制原理课程代码040101实验类别专业基础实验依据实验学时2实验类型设计实验专业自动化、电气工程及其自动化每组人数12实验者本科实验内容概述：建立二

4、阶系统的电子模型，观测并记录在不同阻尼比时的阶跃响应曲线，并测定其超调量和调节时间。本实验所需主要专用设备设 备 名 称规 格数 量/组备 注自动控制理论实验装置20组本实验所需主要共用设备计算机20实 验 项 目 信 息实验室名称：自动控制实验室 实验项目名称：频率响应测试课程名称自动控制原理课程代码040101实验类别专业基础实验依据实验学时2实验类型 设计实验专业自动化、电气工程及其自动化每组人数12实验者本科实验内容概述：测定给定环节的频率特性。改变输入信号的频率值，测量输出信号的幅值和相位随频率变化的数值并绘制频率特性曲线。本实验所需主要专用设备设 备 名 称规 格数 量/组备 注自

5、动控制理论实验装置20组本实验所需主要共用设备计算机20实 验 项 目 信 息实验室名称：自动控制实验室 实验项目名称：控制系统串联校正课程名称自动控制原理课程代码040101实验类别专业基础实验依据实验学时2实验类型 综合实验专业自动化、电气工程及其自动化每组人数12实验者本科实验内容概述：测量未校正系统的性能指标。设计串联超前校正，并检验指标。设计串联滞后校正，并检验指标。本实验所需主要专用设备设 备 名 称规 格数 量/组备 注自动控制理论实验装置20组本实验所需主要共用设备计算机20实 验 项 目 信 息实验室名称：自动控制实验室 实验项目名称：采样系统研究课程名称自动控制原理课程代码

6、040101实验类别专业基础实验依据实验学时2实验类型综合实验专业自动化、电气工程及其自动化每组人数12实验者本科实验内容概述：设计并实现在不同采样周期下的数字控制器。给定D（Z）=1，取采样周期T为0.1s,0.2s,0.5s时，观察系统在阶跃信号作用下的过渡过程。本实验所需主要专用设备设 备 名 称规 格数 量/组备 注自动控制理论实验装置20组本实验所需主要共用设备计算机20实 验 项 目 信 息实验室名称：自动控制实验室 实验项目名称：非线性系统研究课程名称自动控制原理课程代码040101实验类别专业基础实验依据实验学时2实验类型综合实验专业自动化、电气工程及其自动化每组人数12实验者

7、本科实验内容概述：观测各种典型非线性环节的静特性，利用描述函数法分析典型非线性系统的稳定性。本实验所需主要专用设备设 备 名 称规 格数 量/组备 注自动控制理论实验装置20组本实验所需主要共用设备计算机20 大纲制定者：李素玲 胡健 姜吉顺 姜世金 大纲审定者：李素玲 2003年11月自动控制理论B（040102）实验教学大纲一、课程所属类型及服务专业本课程为技术基础课，适用于测控技术与仪器本科、供用电技术专科等专业。二、实验教学目的和要求目的：通过实验使学生进一步巩固和深化所学理论知识，提高分析问题、解决问题的能力，掌握自动控制原理实验的基本技能和方法。要求：能使用常用的电工仪器、仪表及设

8、备，进行独立的实验操作、读取数据和观察实验现象，能整理分析实验数据和绘制曲线，并能写出整洁、清楚、完整的实验报告。三、学时分配及实验项目表本课程实验共安排10学时，其中6学时为必选实验，4学时为可选实验。序号实 验 项 目学时数每组人数实验类型必选可选1典型环节阶跃响应的动态测试212验 证必 选2二阶系统时域响应的测试212设 计必 选3频率响应测试212设 计必 选4控制系统串联校正212综 合可 选5采样系统研究212综 合可 选三、实验课的考核逐个实验记分：所有实验累计的总分按该课程总成绩的10记入课程的考试成绩，具体评分标准如下（每个实验满分为10分）接线正确 2分数据准确 2分；

9、正确使用仪器、仪表 2分； 实验报告 2分；出勤情况 2分。五、实验指导书和实验报告由教学部编写详细的实验指导书，并附有实验报告的要求。六、实验项目信息表实 验 项 目 信 息实验室名称：自动控制实验室 实验项目名称：典型环节阶跃响应的动态测试课程名称自动控制原理B课程代码040102实验类别专业基础实验依据实验学时2实验类型验证实验专业测控技术与仪器每组人数12实验者本科实验内容概述：对比例环节、积分环节、比例积分环节、比例微分环节、惯性环节等，观测并记录其阶跃响应曲线。本实验所需主要专用设备设 备 名 称规 格数 量/组备 注自动控制理论实验装置20组本实验所需主要共用设备计算机20实 验

10、 项 目 信 息实验室名称：自动控制实验室 实验项目名称：二阶系统时域响应的测试课程名称自动控制原理B课程代码040102实验类别专业基础实验依据实验学时2实验类型设计实验专业测控技术与仪器每组人数12实验者本科实验内容概述：建立二阶系统的电子模型，观测并记录在不同阻尼比时的阶跃响应曲线，并测定其超调量和调节时间。本实验所需主要专用设备设 备 名 称规 格数 量/组备 注自动控制理论实验装置20组本实验所需主要共用设备计算机20实 验 项 目 信 息实验室名称：自动控制实验室 实验项目名称：频率响应测试课程名称自动控制原理B课程代码040102实验类别专业基础实验依据实验学时2实验类型设计实验

11、专业测控技术与仪器每组人数12实验者本科实验内容概述：测定给定环节的频率特性。改变输入信号的频率值，测量输出信号的幅值和相位随频率变化的数值并绘制频率特性曲线。本实验所需主要专用设备设 备 名 称规 格数 量/组备 注自动控制理论实验装置20组本实验所需主要共用设备计算机20实 验 项 目 信 息实验室名称：自动控制实验室 实验项目名称：控制系统串联校正课程名称自动控制原理B课程代码040102实验类别专业基础实验依据实验学时2实验类型综合实验专业测控技术与仪器每组人数12实验者本科实验内容概述：测量未校正系统的性能指标。设计串联超前校正，并检验指标。设计串联滞后校正，并检验指标。本实验所需主

12、要专用设备设 备 名 称规 格数 量/组备 注自动控制理论实验装置20组本实验所需主要共用设备计算机20实 验 项 目 信 息实验室名称：自动控制实验室 实验项目名称：采样系统研究课程名称自动控制原理B课程代码040102实验类别专业基础实验依据实验学时2实验类型综合实验专业测控技术与仪器每组人数12实验者本科实验内容概述：设计并实现在不同采样周期下的数字控制器。给定D（Z）=1，取采样周期T为0.1s,0.2s,0.5s时，观察系统在阶跃信号作用下的过渡过程。本实验所需主要专用设备设 备 名 称规 格数 量/组备 注自动控制理论实验装置20组本实验所需主要共用设备计算机20 大纲制定者：李素

13、玲 胡健 姜世金 大纲审定者：李素玲 2003年11月自动控制系统（040103）实验教学大纲一、课程所属类型及服务专业本课程为专业课，适用于自动化本科、电气工程及其自动化本科专业。二、实验教学目的和要求目的：通过实验使学生进一步巩固和深化所学理论知识，提高分析问题、解决问题的能力，掌握电力拖动自动控制系统实验的基本技能和方法。要求：能使用常用的电工仪器、仪表及设备，进行独立的实验操作、读取数据和观察实验现象，能整理分析实验数据和绘制曲线，并能写出整洁、清楚、完整的实验报告。三、学时分配及实验项目表本课程实验共安排12学时，其中6学时为必选实验，6学时为可选实验。序号实 验 项 目学时数每组人

14、数实验类型必选可选1系统参数测试223设 计可 选2单闭环直流调速系统223设 计必 选3双闭环不可逆直流调速系统223设 计可 选4逻辑无环流可逆直流调速系统223综 合必 选5PWM直流脉宽调制223综 合必 选6DSP控制的交流变频调速系统223综 合可 选四、实验课的考核逐个实验记分：所有实验累计的总分按该课程总成绩的10记入课程的考试成绩，具体评分标准如下（每个实验满分为10分）接线正确 2分数据准确 2分； 正确使用仪器、仪表 2分； 实验报告 2分；出勤情况 2分。五、实验指导书和实验报告由教学部编写详细的实验指导书，并附有实验报告的要求。六、实验项目信息表实 验 项 目 信 息

15、实验室名称：电气传动实验室 实验项目名称：系统参数测试课程名称自动控制系统课程代码040103实验类别专业实验依据实验学时2实验类型设计实验专业自动化、电气工程及其自动化每组人数23实验者本科实验内容概述：测定系统主电路总电阻、总电感电磁时间常数、机电时间常数、和机组的飞轮惯量、电机的电势常数、转矩常数以及晶闸管触发整流装置特性。本实验所需主要专用设备设 备 名 称规 格数 量/组备 注电气传动实验装置5组本实验所需主要共用设备示波器5万用表5实 验 项 目 信 息实验室名称：电气传动实验室 实验项目名称：单闭环直流调速系统课程名称自动控制系统课程代码040103实验类别专业实验依据实验学时2

16、实验类型设计实验专业自动化、电气工程及其自动化每组人数23实验者本科实验内容概述：基本控制单元调试；UCT和UD不变时直流电动机开环特性的测定；转速反馈的单闭环直流调速系统。本实验所需主要专用设备设 备 名 称规 格数 量/组备 注电气传动实验装置5组本实验所需主要共用设备示波器5万用表5实 验 项 目 信 息实验室名称：电气传动实验室 实验项目名称：双闭环不可逆直流调速系统课程名称自动控制系统课程代码040103实验类别专业实验依据实验学时2实验类型设计实验专业自动化、电气工程及其自动化每组人数23实验者本科实验内容概述：各控制单元调试；测定电流反馈系数、转速反馈系数；测定开环机械特性和闭环

17、静态特性；观察并记录系统动态波形。本实验所需主要专用设备设 备 名 称规 格数 量/组备 注电气传动实验装置5组本实验所需主要共用设备示波器5万用表5实 验 项 目 信 息实验室名称：电气传动实验室 实验项目名称：逻辑无环流可逆直流调速系统课程名称自动控制系统课程代码040103实验类别专业实验依据实验学时2实验类型综合实验专业自动化、电气工程及其自动化每组人数23实验者本科实验内容概述：控制单元和系统调试；正反转机械特性和静特性的测定；观测并记录系统的动态波形。本实验所需主要专用设备设 备 名 称规 格数 量/组备 注电气传动实验装置5组本实验所需主要共用设备示波器5万用表5实 验 项 目

18、信 息实验室名称：电气传动实验室 实验项目名称：PWM直流脉宽调制课程名称自动控制系统课程代码040103实验类别专业实验依据实验学时2实验类型综合实验专业自动化、电气工程及其自动化每组人数23实验者本科实验内容概述：各控制单元调试；测定开环机械特性和高低速时系统的闭环静特性以及闭环控制特性。本实验所需主要专用设备设 备 名 称规 格数 量/组备 注电气传动实验装置5组本实验所需主要共用设备示波器5万用表5实 验 项 目 信 息实验室名称：电气传动实验室 实验项目名称：DSP控制的交流变频调速系统课程名称自动控制系统课程代码040103实验类别专业实验依据实验学时2实验类型综合实验专业自动化、

19、电气工程及其自动化每组人数23实验者本科实验内容概述：各控制单元调试；测定开环机械特性和闭环控制特性；观测并记录系统的输出曲线。本实验所需主要专用设备设 备 名 称规 格数 量/组备 注电气传动实验装置5组本实验所需主要共用设备计算机5 大纲制定者：李素玲 姜吉顺 边敦新 大纲审定者：李素玲 2003年11月控制系统仿真（040108）实验教学大纲一、课程所属类型及服务专业本课程为技术基础课，适用于自动化本科专业。二、实验教学目的和要求目的：通过上机实验使学生进一步巩固和深化所学理论知识，提高分析问题、解决问题的能力，掌握控制系统仿真的基本操作及其应用。要求：能正确使用MATLAB语言，进行独

20、立的编程，能解决上机操作中出现的各种问题，并能独立完成上机作业。三、学时分配及实验项目表本课程上机实验共安排10学时，均为必选实验。序号实 验 项 目学时数每组人数实验类型必选可选1Matlab 绘图21设 计必 选2控制系统的数学模型21设 计必 选3控制系统的分析 21设 计必 选4控制系统的综合41综 合必 选四、实验课的考核逐个上机实验记分：所有上机实验累计的总分按该课程总成绩的30记入课程的考试成绩，具体评分标准如下（每个上机实验满分为10分）计算机操作正确 2分程序正确 3分； 操作结果正确 3分； 出勤情况 2分。五、实验指导书和实验报告由主讲教师根据本大纲布置上机作业。 大纲制

21、定者：边敦新 胡健 大纲审定者：李素玲 2003年11月工业过程控制A（040109）实验教学大纲一、课程所属类型及服务专业本课程为专业课，适用于自动化本科专业。二、实验教学目的和要求目的：通过实验使学生进一步巩固和深化所学理论知识，提高分析问题、解决问题的能力，掌握过程控制系统实验的基本技能和方法。要求：能使用常用的电工仪器、仪表及设备，进行独立的实验操作、读取数据和观察实验现象，能整理分析实验数据和绘制曲线，并能写出整洁、清楚、完整的实验报告。三、学时分配及实验项目表本课程实验共安排16学时，其中10学时为必选实验，6学时为可选实验。序号实 验 项 目学时数每组人数实验类型必选可选1电动调

22、节阀的认识校验223设 计必 选2上水箱特性测试223设 计必 选3单回路控制系统223综 合必 选4串级控制系统223综 合必 选5前馈控制系统223综 合必 选6温度单闭环实验223设 计可 选7比值控制系统223设 计可 选8双容液位实验223综 合可 选四、实验课的考核逐个实验记分：所有实验累计的总分按该课程总成绩的10记入课程的考试成绩，具体评分标准如下（每个实验满分为10分）接线正确 2分数据准确 2分； 正确使用仪器、仪表 2分； 实验报告 2分；出勤情况 2分。五、实验指导书和实验报告由教学部编写详细的实验指导书，并附有实验报告的要求。六、实验项目信息表 验 项 目 信 息实验

23、室名称：过程控制实验室 实验项目名称：电动调节阀的认识校验课程名称工业过程控制A课程代码040109实验类别专业实验依据实验学时2实验类型设计实验专业自动化每组人数23实验者本科实验内容概述：观测调节阀的外形结构以及拆装调节阀，对阀门定位器和执行器进行联校与测试。本实验所需主要专用设备设 备 名 称规 格数 量/组备 注过程控制实验装置4组本实验所需主要共用设备计算机4验 项 目 信 息实验室名称：过程控制实验室 实验项目名称：上水箱特性测试课程名称工业过程控制A课程代码040109实验类别专业实验依据实验学时2实验类型设计实验专业自动化每组人数23实验者本科实验内容概述：观测并记录上水箱中液

24、位的阶跃响应适时和历史曲线，完成上水箱特性的测试本实验所需主要专用设备设 备 名 称规 格数 量/组备 注过程控制实验装置4组本实验所需主要共用设备计算机4验 项 目 信 息实验室名称：过程控制实验室 实验项目名称：单回路控制系统课程名称工业过程控制A课程代码040109实验类别专业实验依据实验学时2实验类型综合实验专业自动化每组人数23实验者本科实验内容概述：自行设计可构成单回路流量、单容液位和温度控制系统，分别用临界比例度法和阶跃响应曲线法整定单回路控制系统的PID参数。本实验所需主要专用设备设 备 名 称规 格数 量/组备 注过程控制实验装置4组本实验所需主要共用设备计算机4验 项 目

25、信 息实验室名称：过程控制实验室 实验项目名称：串级控制系统课程名称工业过程控制A课程代码040109实验类别专业实验依据实验学时2实验类型综合实验专业自动化每组人数23实验者本科实验内容概述：自行设计可构成串级液位控制系统和串级流量控制系统，选择主副被控参数、主副控制器构成主副回路，并整定控制系统的参数。本实验所需主要专用设备设 备 名 称规 格数 量/组备 注过程控制实验装置4组本实验所需主要共用设备计算机4验 项 目 信 息实验室名称：过程控制实验室 实验项目名称：前馈控制系统课程名称工业过程控制A课程代码040109实验类别专业实验依据实验学时2实验类型综合实验专业自动化每组人数23实

26、验者本科实验内容概述：自行设计构成上水箱液位作为主回路、流量作为前馈信号的控制系统，观测并记录流量过渡过程曲线的变化。本实验所需主要专用设备设 备 名 称规 格数 量/组备 注过程控制实验装置4组本实验所需主要共用设备计算机4验 项 目 信 息实验室名称：过程控制实验室 实验项目名称：温度单闭环实验课程名称工业过程控制A课程代码040109实验类别专业实验依据实验学时2实验类型设计实验专业自动化每组人数23实验者本科实验内容概述：自行设计构成单回路温度控制系统，分别用临界比例度法和阶跃响应曲线法整定单回路控制系统的PID参数。本实验所需主要专用设备设 备 名 称规 格数 量/组备 注过程控制实

27、验装置4组本实验所需主要共用设备计算机4验 项 目 信 息实验室名称：过程控制实验室 实验项目名称：比值控制系统课程名称工业过程控制A课程代码040109实验类别专业实验依据实验学时2实验类型设计实验专业自动化每组人数23实验者本科实验内容概述：自行设计构成比值控制系统，观测并记录主副回路流量过渡过程曲线的变化。 本实验所需主要专用设备设 备 名 称规 格数 量/组备 注过程控制实验装置4组本实验所需主要共用设备计算机4验 项 目 信 息实验室名称：过程控制实验室 实验项目名称：双容液位实验课程名称工业过程控制A课程代码040109实验类别专业实验依据实验学时2实验类型设计实验专业自动化每组人

28、数23实验者本科实验内容概述：自行设计构成单回路双容液位控制系统，分别用临界比例度法和阶跃响应曲线法整定单回路控制系统的PID参数。 本实验所需主要专用设备设 备 名 称规 格数 量/组备 注过程控制实验装置4组本实验所需主要共用设备计算机4大纲制定者：孟天星 胡健 王红梅大纲审定者：李素玲2003年11月工业过程控制B（040110）实验教学大纲一、课程所属类型及服务专业本课程为专业课，适用于电气工程及其自动化本科专业。二、实验教学目的和要求目的：通过实验使学生进一步巩固和深化所学理论知识，提高分析问题、解决问题的能力，掌握过程控制系统实验的基本技能和方法。要求：能使用常用的电工仪器、仪表及

29、设备，进行独立的实验操作、读取数据和观察实验现象，能整理分析实验数据和绘制曲线，并能写出整洁、清楚、完整的实验报告。三、学时分配及实验项目表本课程实验共安排14学时，其中6学时为必选实验，8学时为可选实验。序号实 验 项 目学时数每组人数实验类型必选可选1电动调节阀的认识校验223设 计必 选2上水箱特性测试223设 计可 选3单回路控制系统223综 合必 选4串级控制系统223综 合必 选5前馈控制系统223综 合可 选6温度单闭环实验223设 计可 选7比值控制系统223设 计可 选四、实验课的考核逐个实验记分：所有实验累计的总分按该课程总成绩的10记入课程的考试成绩，具体评分标准如下（每

30、个实验满分为10分）接线正确 2分数据准确 2分； 正确使用仪器、仪表 2分； 实验报告 2分；出勤情况 2分。五、实验指导书和实验报告由教学部编写详细的实验指导书，并附有实验报告的要求。六、实验项目信息表 验 项 目 信 息实验室名称：过程控制实验室 实验项目名称：电动调节阀的认识校验课程名称工业过程控制B课程代码040110实验类别专业实验依据实验学时2实验类型设计实验专业电气工程及其自动化每组人数23实验者本科实验内容概述：观测调节阀的外形结构以及拆装调节阀，对阀门定位器和执行器进行联校与测试。本实验所需主要专用设备设 备 名 称规 格数 量/组备 注过程控制实验装置4组本实验所需主要共

31、用设备计算机4验 项 目 信 息实验室名称：过程控制实验室 实验项目名称：上水箱特性测试课程名称工业过程控制B课程代码040110实验类别专业实验依据实验学时2实验类型设计实验专业电气工程及其自动化每组人数23实验者本科实验内容概述：观测并记录上水箱中液位的阶跃响应适时和历史曲线，完成上水箱特性的测试本实验所需主要专用设备设 备 名 称规 格数 量/组备 注过程控制实验装置4组本实验所需主要共用设备计算机4验 项 目 信 息实验室名称：过程控制实验室 实验项目名称：单回路控制系统课程名称工业过程控制B课程代码040110实验类别专业实验依据实验学时2实验类型综合实验专业电气工程及其自动化每组人

32、数23实验者本科实验内容概述：自行设计可构成单回路流量、单容液位和温度控制系统，分别用临界比例度法和阶跃响应曲线法整定单回路控制系统的PID参数。本实验所需主要专用设备设 备 名 称规 格数 量/组备 注过程控制实验装置4组本实验所需主要共用设备计算机4验 项 目 信 息实验室名称：过程控制实验室 实验项目名称：串级控制系统课程名称工业过程控制B课程代码040110实验类别专业实验依据实验学时2实验类型综合实验专业电气工程及其自动化每组人数23实验者本科实验内容概述：自行设计可构成串级液位控制系统和串级流量控制系统，选择主副被控参数、主副控制器构成主副回路，并整定控制系统的参数。本实验所需主要

33、专用设备设 备 名 称规 格数 量/组备 注过程控制实验装置4组本实验所需主要共用设备计算机4验 项 目 信 息实验室名称：过程控制实验室 实验项目名称：前馈控制系统课程名称工业过程控制B课程代码040110实验类别专业实验依据实验学时2实验类型综合实验专业电气工程及其自动化每组人数23实验者本科实验内容概述：自行设计构成上水箱液位作为主回路、流量作为前馈信号的控制系统，观测并记录流量过渡过程曲线的变化。本实验所需主要专用设备设 备 名 称规 格数 量/组备 注过程控制实验装置4组本实验所需主要共用设备计算机4验 项 目 信 息实验室名称：过程控制实验室 实验项目名称：温度单闭环实验课程名称工业过程控制B课程代码040110实验类别