自动控制原理实验手册:MATLAB仿真与电路模拟

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"该文档是鞍山科技大学电信学院自动控制系2005年5月发布的自动控制原理实验指导书,包含多个实验项目,旨在帮助学生掌握自动控制理论及其应用。" 实验指导书详细介绍了多个自动控制相关的实验,涵盖从基础到进阶的主题,包括电路模拟、软件仿真、系统稳定性分析、频率特性测量、串联校正设计、根轨迹法、离散控制系统设计、非线性环节特性以及PID控制器的作用等。以下是对每个实验的简要概述: 1. 实验一:典型环节的电路模拟与软件仿真 - 目的是熟悉THBCC-1型实验平台和上位机软件,理解典型环节的电路传递函数,通过MATLAB的SIMULINK进行仿真,分析参数变化对动态特性的影响。 2. 实验二:线性定常系统的瞬态响应 - 通过实验测量系统对阶跃输入的响应,了解系统动态性能。 3. 实验三:控制系统稳定性分析 - 学习如何评估和分析控制系统的稳定性,这对于系统设计至关重要。 4. 实验四:典型环节和系统频率特性的测量 - 频率特性分析有助于理解系统的行为和设计滤波器等。 5. 实验五:串联校正环节的设计 - 学习如何改善系统性能,通过串联校正环节来调整系统响应。 6. 实验六:根轨迹法 - 根轨迹法是分析系统稳定性的一种图形化工具,可以帮助理解系统的根的位置如何随参数变化。 7. 实验七:离散控制系统的设计 - 研究离散时间系统的特性,设计和分析数字控制器。 8. 实验八:典型非线性环节的静态特性 - 非线性系统的分析是控制理论的重要组成部分,实验旨在理解非线性效应。 9. 实验九:PID的控制作用 - PID控制器是工业中最常用的控制器,实验中将深入理解其控制作用和参数调整。 10. 实验十:非线性系统的相平面分析法 - 通过相平面法研究非线性系统的动态行为,这是理解复杂非线性系统的关键。 实验过程中,学生将使用THBCC-1型实验平台,PC机上运行的上位机软件,以及MATLAB等工具进行实践操作,以加深理论学习与实际操作的结合。通过这些实验,学生不仅可以掌握基本的控制理论,还能提升解决实际问题的能力。