北航自动控制原理实验：半实物仿真技术详解

"北航自动控制实验说明书提供了关于自动控制原理实验的详细指南，采用半实物仿真方式进行，由北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院的自动控制与测试教学实验中心实施。实验结合数学模型、实体模型和实际设备，利用仿真技术进行实时操作。实验系统包括计算机、数据采集板和电子模拟机，软件部分主要借助MATLAB实现，包含信号源生成、数据采集和控制算法。实验分为基础和研究性两部分，覆盖了多种控制理论实验，如典型环节、频率特性、PID控制等，同时鼓励学生进行自主和研究性的实验设计。实验者需具备一定的MATLAB基础和相关理论知识，以实现高效自主学习。" 本实验说明书详细阐述了自动控制原理实验的方法和实施步骤。半实物仿真技术在工程和国防领域中广泛应用，它结合了真实的设备和数学模型，要求实时同步运行。实验系统硬件由计算机、数据采集板和电子模拟机组成，软件部分则依托MATLAB，包括实验软件管理和算法实现。自动控制教学实验中心开发的驱动程序是系统的关键，实现了MATLAB下的实时数据交互。 实验内容丰富多样，不仅涵盖了基础的控制理论实验，如系统环节特性、频率响应分析、串行校正、PID控制器设计、状态反馈与观测器、采样系统研究以及非线性环节分析，还提供了研究性实验，让学生能够自由设计实验方案，通过MATLAB构建控制算法和系统模型，进行深入研究。 实验教学模式强调学生的主动参与，学生需要在实验前完成相关理论学习，掌握MATLAB基础，并进行预习。这样的设置旨在提升学生的实践能力和独立解决问题的能力，使他们能够将理论知识应用于实际操作，更好地理解和掌握自动控制原理。