自动控制原理实验室建设说明

自动控制原理是工科类专业一门非常重要的基础课程，课程的教学目标: 介绍自动控制原理的基本概念、基本分析方法和设计方法，以及时域分析方法、根轨迹分析设计方法和频域分析和设计方法。通过本课程的学习，使学生了解自动控制的基本概念，正确认识自动控制技术在各行各业中的应用及重要作用，掌握时域分析、根轨迹法和频域分析等内容; 通过本课程的学习，使学生具备下列能力: 自动控制原理实验箱是自动化、自动控制、电子技术、电气技术、精密仪器等专业教学中的基础课程。具有很强的开放性能、扩展性能；运算模拟单元的运放八个，每个运算模拟单元内都有实验所需的电阻、电容等元件，可以通过短路块和导线灵活方便的对实验单元电路的组合，可构造出各种型式和阶次的模拟环节和控制系统；从运算模拟单元独立出来的可变电阻器组单元档位连续，调节精度高，接线灵活多变，充分满足于自控原理实验教学的要求。
集成操作软件，通过PC示波器功能可实时、清晰的观察控制系统的各项静、动态特性，方便了对模拟控制系统特性的研究。微型温度控制单元可以代替烤箱进行温度控制实验，加上系统配置的直流电机、步进电机等控制对象，可开设控制系统课程的实验。该系统还可扩展支持如线性系统、最优控制、系统辨识及计算机控制等现代控制理论的模拟实验研究。
一、系统构成
各单元电路、8088CPU控制单元和PC机进行通讯的串口构成，USB采集数据。
信号源发生单元电路：正弦波、方波、斜波及抛物波
信号周期在2毫秒至30秒之间可调
采样保恃器及单稳单元电路：由LF398及HEF4538等器件构成
运算模拟单元电路：
非线性用单元电路：
状态指示灯单元：
数/模转换单元电路：
AD0832模/数转换单元电路：
AD0809单节拍脉冲发生单元：
电位器单元：
－5V电源发生单元：
驱动单元：
电机单元：直流电机、步进电机
信号测量单元：采用PC软件实现双踪示波器、频率特性分析等功能。
特殊运算环节单元：
可变电阻器组单元：
微型温度控制单元：
电源:
1.输入电压：220V±10%
2.输出电压/电流：+5V/2A，+l2V/0.2A，－l2V/0.2A
二、实验项目
（1）计算机控制技术实验项目
1.A/D，D/A转换
2.采样保持器
3.数字滤波
4.积分分离式PID控制
5.最小拍有纹波系统实验
6.最小拍无纹波系统实验
7.大林算法控制
8.非线性控制
9.解耦控制
10.综合控制实验
（2）自动控制原理实验项目
1.典型环节的模拟研究
2.典型系统瞬态响应和稳定性
3.系统校正
4.控制系统的频率特性
5.典型非线性环节
6.非线性系统（一）
7.非线性系统（二）
8.采样系统分析
9.采样控制系统的校正
10.状态反馈（极点配置）
（3）控制系统实验项目
1.直流电机闭环调速实验
2.温度闭环控制实验
3.步进电机调速实验
以上所有实验的具体内容由YUY-ATC的实验指导书提供。
三、实验室每人每套配置方案(二人为一组，一组用一张实验桌)
1、YUY-ACT  必配 1台
2、微机  自配 1台
3、示波器  自配 1台
4、万用表  自配 1只
5、实验桌  自配 1张
6、实验椅  自配 2把