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《自动控制原理》自动控制PID实验报告
《自动控制原理》自动控制PID实验报告课程名称自动控制原理实验类型：实验项目名称：自动控制PID一、实验目的和要求1、学习并掌握利用MATLAB 编程平台进行控制系统复数域和频率域仿真的方法。
2、通过仿真实验研究并总结PID 控制规律及参数对系统特性影响的规律。
3、实验研究并总结PID 控制规律及参数对系统根轨迹、频率特性影响的规律，并总结系统特定性能指标下根据根轨迹图、频率响应图选择PID 控制规律和参数的规则。
二、实验内容和原理一）任务设计如图所示系统，进行实验及仿真程序，研究在控制器分别采用比例（P）、比例积分（PI）、比例微分（PD）及比例积分微分（PID）控制规律和控制器参数（Kp、Ki、Kd）不同取值时，控制系统根轨迹和阶跃响应的变化，总结pid 控制规律及参数变化对系统性能、系统根轨迹、系统阶跃响应影响的规律。
具体实验容如下：1、比例（P）控制，设计参数Kp 使得系统处于过阻尼、临界阻尼、欠阻尼三种状态，并在根轨迹图上选择三种阻尼情况的Kp 值，同时绘制对应的阶跃响应曲线，确定三种情况下系统性能指标随参数Kp 的变化情况。
总结比例（P）控制的规律。
2、比例积分（PI）控制，设计参数Kp、Ki 使得由控制器引入的开环零点分别处于：1）被控对象两个极点的左侧；2）被控对象两个极点之间；3）被控对象两个极点的右侧（不进入右半平面）。
分别绘制三种情况下的根轨迹图，在根轨迹图上确定主导极点及控制器的相应参数；通过绘制对应的系统阶跃响应曲线，确定三种情况下系统性能指标随参数Kp 和Ki 的变化情况。
总结比例积分（PI）控制的规律。
3、比例微分（PD）控制，设计参数Kp、Kd 使得由控制器引入的开环零点分别处于：1）被控对象两个极点的左侧；2）被控对象两个极点之间；66 3）被控对象两个极点的右侧（不进入右半平面）。
分别绘制三种情况下的根轨迹图，在根轨迹图上确定控制器的相应参数；通过绘制对应的系统阶跃响应曲线，确定三种情况下系统性能指标随参数Kp 和Kd 的变化情况。
自动控制原理实验一
KTδ(t)+K
实测：μo(t)=
+
e-t/R3C
Ro=
100K R2=
100K
C=1uF
R3=
10K
R1=
100K
R1=
200K
典型
环节
传递函数参数与模拟电路参数
关 系
单位阶跃响应
理想阶跃响应曲线
实测阶跃响应曲线
PID
KP=
TI=Ro C1
TD=
理想：μo(t)= TDδ(t)+Kp+
答：传递函数的相角始终大于零，a>1。
3．你能解释校正后系统的瞬态响应变快的原因吗？
答：由于实际控制系统具有惯性、摩擦、阻尼等原因。
表3-1
参数
项目
Mp(%)
Ts(s)
阶 跃 响 应 曲 线
未校正
0.6
4
校正后
0.125
0.42
实验四 控制系统的频率特性
一、被测系统的方块图及原理：
图4—1 被测系统方块图
关 系
单位阶跃响应
理想阶跃响应曲线
实测阶跃响应曲线
惯性
K=
T=R1C
μo(t)=
K(1-e-t/T)
R1=
250K
Ro=
250K
C=
1μF
C=
2μF
I
T=RoC
μo(t)=
Ro=
200K
C=
1μF
C=
2μF
PI
K=
T=RoC
μo(t)=K+
R1=
100K
Ro=
200K
C=
自动控制实训实验报告
一、实验目的1. 熟悉并掌握自动控制系统的基本原理和实验方法；2. 理解典型环节的阶跃响应、频率响应等性能指标；3. 培养动手能力和分析问题、解决问题的能力。
二、实验原理自动控制系统是指利用各种自动控制装置，按照预定的规律自动地完成对生产过程或设备运行状态的调节和控制。
本实验主要研究典型环节的阶跃响应和频率响应。
1. 阶跃响应：当系统受到一个阶跃输入信号时，系统输出信号的变化过程称为阶跃响应。
阶跃响应可以反映系统的稳定性、快速性和准确性。
2. 频率响应：频率响应是指系统在正弦输入信号作用下的输出响应。
频率响应可以反映系统的动态性能和抗干扰能力。
三、实验仪器与设备1. 自动控制实验箱；2. 双踪示波器；3. 函数信号发生器；4. 计算器；5. 实验指导书。
四、实验内容与步骤1. 阶跃响应实验（1）搭建实验电路，连接好实验箱和示波器。
（2）输入阶跃信号，观察并记录阶跃响应曲线。
（3）分析阶跃响应曲线，计算系统的超调量、上升时间、调节时间等性能指标。
2. 频率响应实验（1）搭建实验电路，连接好实验箱和示波器。
（2）输入正弦信号，改变频率，观察并记录频率响应曲线。
（3）分析频率响应曲线，计算系统的幅频特性、相频特性等性能指标。
3. 系统校正实验（1）搭建实验电路，连接好实验箱和示波器。
（2）输入阶跃信号，观察并记录未校正系统的阶跃响应曲线。
（3）根据期望的性能指标，设计校正环节，并搭建校正电路。
（4）输入阶跃信号，观察并记录校正后的阶跃响应曲线。
（5）分析校正后的阶跃响应曲线，验证校正效果。
五、实验结果与分析1. 阶跃响应实验（1）实验结果：根据示波器显示的阶跃响应曲线，计算得到系统的超调量为10%，上升时间为0.5s，调节时间为2s。
（2）分析：该系统的稳定性较好，但响应速度较慢，超调量适中。
2. 频率响应实验（1）实验结果：根据示波器显示的频率响应曲线，计算得到系统的幅频特性在0.1Hz到10Hz范围内基本稳定，相频特性在0.1Hz到10Hz范围内变化不大。
自动控制实验室简介概要
自动控制实验室简介
自动控制实验室包括自动控制原理室、运动控制室、过程控制室、现代检测技术室。
实验室成员共有12名，其中教授4名，副教授5名，高工2名，工程师1名。
自动控制实验室面向自动化、电气工程及自动化以及生物医学工程等专业的大学三年级和大学四年级学生。
所面向课程包括：自动控制原理、信号与系统、直流拖动自动控制系统、交流拖动自动控制系统、电气控制技术、过程控制系统及仪表、现代检测技术、检测与转换、医用传感器等专业课实验。
自动控制原理室是学科基础实验室，运动控制室、过程控制室、现代检测技术室均属专业课程实验室。
自动控制实验室除完成相关课程的实验以外，还承担了研究生的部分课程实验以及本科生的毕业设计工作。
自动控制实验室的主要仪器设备包括：LPC-III过程控制实验装置、DELTAV集散控制系统1套、CSY-2000C型传感器与检测技术实验台18套、德国莱宝公司的直流拖动调速系统和交流调速拖动系统8套、计算机若干台。
自动控制实验室使学生全面了解和掌握本专业的实验技能；培养了学生的综合实践能力、创造思维与创新能力。
设计自控装置实验报告
设计自控装置实验报告引言自控装置是利用传感器对环境进行监测，通过控制器对执行机构进行控制，以实现自动化控制的装置。
在工业、农业、交通等领域广泛应用。
本实验旨在设计并搭建一个简单的自控装置来控制温度。
材料与方法材料：- Arduino开发板- 温度传感器- 执行机构（例如风扇或加热器）- 电阻、电容、继电器等电子元件- 连接线方法：1. 连接温度传感器到Arduino开发板的模拟输入端口。
2. 连接执行机构到Arduino开发板的数字输出端口。
3. 根据温度传感器的输出值，通过控制器来决定执行机构的工作状态，从而实现温度的控制。
4. 编写Arduino代码来完成温度控制的逻辑。
结果与分析根据实验设计的自控装置，我们成功地实现了对温度的控制。
在实验过程中，当温度传感器的读数超过设定的阈值时，控制器会通过输出口控制风扇开启，降低环境温度；当温度低于阈值时，控制器则关闭风扇。
通过这种方式，我们可以保持环境温度在一个合适的范围内，提高舒适度，并保护温度敏感的设备。
实验总结本实验通过设计自控装置，实现了对温度的自动控制。
在实验过程中，我们学习了如何使用Arduino开发板搭建自控装置，并编写对应的控制逻辑。
通过本实验，我们不仅加深了对自动化控制原理的理解，还锻炼了实际动手能力。
此外，我们对自控装置的应用有了更深入的了解。
自控装置可以广泛应用于各个领域，如工业控制系统、农业温室控制、交通信号灯控制等。
这些应用可以提高生产效率、降低能耗，并且提供了更安全、便捷的生活环境。
需要注意的是，自控装置的设计需要根据具体的需求进行调整和改进。
在实际应用中，还需要考虑到其他因素，如可靠性、精度、系统稳定性等。
总的来说，这次实验让我们对自动化控制技术有了更深入的了解，并为今后的学习和实践提供了基础。
自控实验报告实验总结
一、实验背景随着现代工业和科技的飞速发展，自动控制技术在各个领域得到了广泛应用。
为了使学生更好地理解和掌握自动控制原理及其应用，我们进行了为期两周的自控实验。
本次实验旨在通过实际操作，加深对自动控制原理的理解，提高动手实践能力。
二、实验目的1. 熟悉自动控制实验的基本原理和方法；2. 掌握控制系统时域性能指标的测量方法；3. 学会运用实验仪器进行实验操作和数据分析；4. 提高团队合作意识和解决问题的能力。
三、实验内容1. 典型环节及其阶跃响应实验本实验通过模拟电路，研究了典型环节（比例环节、积分环节、微分环节）的阶跃响应。
通过改变电路参数，分析了参数对系统性能的影响。
2. 二阶系统阶跃响应实验本实验研究了二阶系统的阶跃响应，通过改变系统的阻尼比和自然频率，分析了系统性能的变化。
3. 连续系统串联校正实验本实验研究了连续系统串联校正方法，通过调整校正装置的参数，使系统达到期望的性能指标。
4. 直流电机转速控制实验本实验利用LabVIEW图形化编程方法，编写电机转速控制系统程序，熟悉PID参数对系统性能的影响，通过调节PID参数掌握PID控制原理。
四、实验结果与分析1. 典型环节及其阶跃响应实验通过实验，我们观察到不同环节的阶跃响应曲线。
在比例环节中，随着比例系数的增加，系统的超调量减小，但调整时间增加。
在积分环节中，随着积分时间常数增大，系统的稳态误差减小，但调整时间增加。
在微分环节中，随着微分时间常数增大，系统的超调量减小，但调整时间增加。
2. 二阶系统阶跃响应实验通过实验，我们分析了二阶系统的性能。
在阻尼比小于1时，系统为过阻尼状态，响应速度慢；在阻尼比等于1时，系统为临界阻尼状态，响应速度适中；在阻尼比大于1时，系统为欠阻尼状态，响应速度快。
3. 连续系统串联校正实验通过实验，我们掌握了串联校正方法。
通过调整校正装置的参数，可以使系统达到期望的性能指标。
4. 直流电机转速控制实验通过实验，我们学会了利用LabVIEW图形化编程方法，编写电机转速控制系统程序。
自动控制原理实验报告,DOC
自动控制原理实验报告实验一、典型环节的时域响应一．实验目的1.熟悉并掌握TD-ACC+（TD-ACS）设备的使用方法及各典型环节模拟控制电路的构成方法。
2.熟悉各种典型环节的理想阶跃曲线和实际阶跃响应曲线。
对比差异、分析原因。
3.了解参数变化对典型环节动态特性的影响。
PC三．1.2.3.4.5.6.一12二PC机一台，TD-ACC+(或TD-ACS)教学实验系统一套。
三、原理简述所谓校正就是指在使系统特性发生变化接方式，可分为：串馈回路之内采用的校测点之后和放1．原系统的结构框图及性能指标对应的模拟电路图2．期望校正后系统的性能指标3校正前：校正后：校正前：校正后：12PC（一）实验原理1．频率特性当输入正弦信号时，线性系统的稳态响应具有随频率(ω由0变至∞)而变化的特性。
频率响应法的基本思想是：尽管控制系统的输入信号不是正弦函数，而是其它形式的周期函数或非周期函数，但是，实际上的周期信号，都能满足狄利克莱条件，可以用富氏级数展开为各种谐波分量；而非周期信号也可以使用富氏积分表示为连续的频谱函数。
因此，根据控制系统对正弦输入信号的响应，可推算出系统在任意周期信号或非周期信号作用下的运动情况。
2．线性系统的频率特性系统的正弦稳态响应具有和正弦输入信号的幅值比Φ（jω）和相位差∠Φ（jω）随角频率(ω由0变到∞)变化的特性。
而幅值比Φ（jω）和相位差∠Φ（jω）恰好是函数Φ（jω）的模和幅角。
所以只要把系统的传递函数Φ（s），令s=jω，即可得到Φ（jω）。
我们把Φ（jω）称为系统的频率特性或频率传递函数。
当ω由0到∞变化时，Φ（jω）随频率ω的变化特性成为幅频特性，∠Φ（jω）随频率ω的变化特性称为相频特性。
幅频特性和相频特性结合在一起时称为频率特性。
3．频率特性的表达式(1)(2)(3)幅值不易测量，可将其构成闭环负反馈稳定系统后，通过测量信号源、反馈信号、误差信号的关系，从而推导出对象的开环频率特性。
自动控制实验报告
自动控制实验报告自动控制实验报告「篇一」一、实验目的1、掌握直流稳压电源的功能、技术指标和使用方法；2、掌握任意波函数新号发生器的功能、技术指标和使用方法；3、掌握四位半数字万用表功能、技术指标和使用方法；4、学会正确选用电压表测量直流、交流电压。
二、实验原理（一）GPD—3303型直流稳压电源主要特点：1、三路独立浮地输出（CH1、CH2、FIXED）2、 CH1、CH2稳压值0―32 V，稳流值0―3。
2A3、两路串联（SER/IEDEP），两路并联（PARA/IEDEP）（二）RIGOL DG1022双通道函数/任意波函数信号发生器主要特点1、双通道输出，可实现通道耦合，通道复制2、输出五种基本波形：正弦波、方波、锯齿波、脉冲波、白噪声，并内置48种任意波形三、实验仪器1、直流稳压电源1台2、数字函数信号发生器1台3、数字万用表1台4、电子技术综合试验箱1台四、实验数据记录与误差分析1、直流电压测量（1）固定电源测量：测量稳压电源固定电压2.5V、3.3V、5V；误差分析：E1=|2.507—2.5|÷2。
5×100%=0.28%E2=|3.318—3。
3|÷3.3×100%=0.55%E3=|5.039—5|÷5×100%=0.78%（2）固定电源测量：测量实验箱的固定电压±5V、±12V、—8V；误差分析：E1=|5.029—5|÷5×100%=0.58%E2=|5.042—5|÷5×100%=0.84%E3=|11.933—12|÷12×100%=0.93%E3=|11.857—12|÷12×100%=0.56%E3=|8.202—8|÷8×100%=2.5%（3）可变电源测量；误差分析：E1=|6.016—6|÷6×100%=0.27%E2=|12.117—12|÷12×100%=0.98% E3=|18.093—18|÷18×100%=0.51%（4）正、负对称电源测量；2、正弦电压（有效值）测量（1）正弦波fs=1kHz；（2）正弦波fs=100kHz；3、实验箱可调直流信号内阻测量4、函数信号发生器内阻（输出电阻）的测量；自动控制实验报告「篇二」尊敬的各位领导、同事：大家好！在过去的一年多里，因为有公司领导的关心和指导，有热心的同事们的努力配合和帮助，所以能较圆满的完成质检部门的前期准备工作和领导交代的其他工作，作为质检专责我的主要工作职责就掌握全厂的工艺，负责全厂的质量工作，审核化验结果，并定期向上级领导做出汇报，编写操作规程并组织实施，编写质量和实验室的管理制度以及实验设备的验收等工作。
自动控制原理实习报告
实习报告：自动控制原理实验一、实验背景及目的随着现代工业的快速发展，自动控制技术在各个领域中的应用越来越广泛。
自动控制原理实验是电气工程及其自动化专业的一门重要实践课程，旨在让学生了解和掌握自动控制理论的基本原理和方法，培养学生的动手能力和实际问题解决能力。
本次实验主要涉及电动调节阀和PID控制器的相关知识。
二、实验内容及步骤1. 电动调节阀篇（1）了解电动调节阀的结构特点和工作原理。
电动调节阀主要由电动执行器与调节阀阀体构成，通过接收工业自动化控制系统的信号，来驱动阀门改变阀芯和阀座之间的截面积大小，控制管道介质的流量、温度、压力等工艺参数，实现远程自动控制。
（2）学习电动调节阀的调节稳定性和调节性能。
电动调节阀具有调节稳定，调节性能好等特点。
其结构特点包括：伺服放大器采用深度动态负反馈，可提高自动调节精度；电动操作器有多种形式，可适用于4~20mA DC或0~10mA DC；可调节范围大，固有可调比为50，流量特性有直线和等百分比；电子型电动调节阀可直接由电流信号控制阀门开度，无需伺服放大器；阀体按流体力学原理设计的等截面低流阻流道，额定流量系数增大30%。
（3）了解电动调节阀的分类及适用场合。
电动调节阀一般可分为单座式和双座式结构。
电动单座式调节阀适用于对泄漏要求严格，阀前后压差低及有一定粘度和含纤维介质的工作场合；电动双座式调节阀具有不平衡力小，允许压差大，流通能力大等待点，适用于泄漏量要求不严格的场合。
2. PID控制器篇（1）了解PID控制器的组成及作用。
PID控制器由比例控制、积分控制和微分控制组成。
比例控制是利用输入信号和参考信号的偏差量来控制；微分控制是利用输入信号的变化频率来控制；积分控制是利用输入信号的积分量来控制。
PID控制器能够通过设置比例、积分和微分三种参数来调节系统输出。
（2）学习PID控制器的开发现状。
PID控制器自发明以来已有近70年的历史，其结构简单、稳定性好、运行可靠、调节方便，已成为工业控制技术中的领先技术之一。
自动控制实验报告单
一、实验名称自动控制原理实验二、实验目的1. 熟悉并掌握自动控制原理实验的基本操作和实验设备的使用方法。
2. 通过对典型环节的时域响应、线性系统的矫正等实验，加深对自动控制理论的理解。
3. 培养学生分析问题、解决问题的能力，提高实验技能。
三、实验原理自动控制原理实验是自动控制专业一门重要的实验课程，旨在通过实验使学生掌握自动控制的基本原理和方法，提高学生的实验技能。
实验主要包括以下内容：1. 典型环节的时域响应：研究比例环节、积分环节、比例积分环节、惯性环节、比例微分环节和比例积分微分环节的时域响应，了解参数变化对动态特性的影响。
2. 线性系统的矫正：通过串联校正、反馈校正和复合控制校正等方法，提高系统的稳定性、快速性和准确性。
四、实验仪器1. PC机一台2. TD-ACC（或TD-ACS）实验系统一套3. 模拟信号发生器4. 示波器5. 万用表五、实验内容及步骤实验一：典型环节的时域响应1. 实验内容：（1）比例环节（2）积分环节（3）比例积分环节（4）惯性环节（5）比例微分环节（6）比例积分微分环节2. 实验步骤：（1）连接实验电路，设置参数；（2）输入阶跃信号，观察并记录输出信号；（3）分析输出信号，比较理想响应与实际响应的差异；（4）改变参数，观察动态特性的变化。
实验二：线性系统的矫正1. 实验内容：（1）串联校正（2）反馈校正（3）复合控制校正2. 实验步骤：（1）根据期望的时域性能指标，推导出二阶系统的串联校正环节的传递函数；（2）搭建校正环节的实验电路；（3）输入阶跃信号，观察并记录输出信号；（4）分析输出信号，验证校正效果。
六、实验结果与分析实验一：典型环节的时域响应1. 比例环节：输出信号与输入信号成线性关系，无延时。
2. 积分环节：输出信号随时间逐渐增大，延时为积分时间常数。
3. 比例积分环节：输出信号先随时间增大，然后趋于稳定，延时为积分时间常数。
4. 惯性环节：输出信号随时间逐渐增大，延时为惯性时间常数。
自动控制原理实验
自动控制原理实验自动控制原理实验是自动控制原理课程的重要组成部分，通过实验可以加深对自动控制原理的理解，提高实际操作能力。
本文将介绍自动控制原理实验的基本内容和实验步骤。
一、PID控制器实验。
PID控制器是自动控制中常用的一种控制器，它包括比例环节、积分环节和微分环节。
在PID控制器实验中，首先需要搭建一个控制系统模型，然后根据实验要求调节PID参数，观察系统的响应特性。
通过实验可以了解PID参数对系统稳定性和动态性能的影响，为工程实际应用提供参考。
二、系统辨识实验。
系统辨识是自动控制领域的重要内容，通过实验可以获取系统的数学模型，为控制器设计提供依据。
在系统辨识实验中，需要输入一定的信号，观察系统的输出响应，并利用系统辨识方法建立系统的数学模型。
实验过程中需要注意信号的选择和采样频率，以保证实验数据的准确性和可靠性。
三、闭环控制实验。
闭环控制是自动控制中常用的一种控制策略，通过实验可以验证闭环控制系统的性能。
在闭环控制实验中，需要搭建一个闭环控制系统，然后根据实验要求设计控制器参数，并观察系统的稳定性和跟踪性能。
实验过程中需要注意控制器参数的选择和调节，以保证系统的稳定性和性能。
四、数字控制实验。
数字控制是现代控制领域的重要内容，通过实验可以了解数字控制系统的特点和设计方法。
在数字控制实验中，需要搭建一个数字控制系统，然后根据实验要求设计数字控制器，并观察系统的响应特性。
实验过程中需要注意采样周期和数字控制器参数的选择，以保证系统的性能和稳定性。
通过以上实验，可以加深对自动控制原理的理解，提高实际操作能力，为将来的工程实际应用打下基础。
希望同学们能够认真对待自动控制原理实验，不断提高自己的实验能力和动手能力，为将来的工程实践做好准备。
自动控制原理实验大纲
自动控制原理实验大纲通常包括以下内容：
1. 实验目的和意义：介绍自动控制原理实验的目的，以及通过实验能够学习到的知识和技能。
2. 实验基础知识：介绍自动控制原理的基础知识，如控制系统的基本组成、控制原理、性能指标等。
3. 实验设备和工具：列举并介绍实验所需的设备和工具，如计算机、实验箱、传感器、执行器等。
4. 实验内容和步骤：详细描述每个实验的具体内容和步骤，包括实验目的、实验原理、实验方法、实验数据采集和处理等。
5. 实验注意事项：提醒学生在实验过程中需要注意的事项，如安全操作、正确使用设备、数据处理等。
6. 实验报告要求：说明实验报告的结构和内容要求，包括实验目的、实验原理、实验方法、实验结果和分析等。
7. 实验考核评价：介绍实验考核评价标准和方式，如实验操作技能、实验结果准确性、实验报告质量等。
8. 实验课程安排：给出自动控制原理实验的课程安排，包括实验时间、实验地点、实验教师等。
9. 实验教材和参考资料：推荐与自动控制原理实验相关的教材和参考资料，如《自动控制原理实验教程》、《自动控制原理实验报告》等。
自动控制实验报告
实验报告实验课程：自动控制理论学生姓名：潘是盛学号：5503110026专业班级：自动化101班指导老师：王时胜2012年 12 月 21 日实验报告实验课程：自动控制理论学生姓名：刘骏学号：6100310017专业班级：自动化101班指导老师：王时胜2012年 12 月 21 日典型环节的模拟研究一、实验项目名称：典型环节的模拟研究二、实验要求1．了解和掌握各典型环节模拟电路的构成方法、传递函数表达式及输出时域函数表达式2．观察和分析各典型环节的阶跃响应曲线，了解各项电路参数对典型环节动态特性的影响三、仪器设备及耗材1．计算机一台（Windows XP操作系统）2．AEDK-LABACT自动控制理论教学实验系统一套3．LabACT6_08软件一套四、实验内容和步骤1)．观察比例环节的阶跃响应曲线图3-1-1 典型比例环节模拟电路实验步骤：注：‘S ST’不能用“短路套”短接！（1）用信号发生器（B1）的‘阶跃信号输出’和‘幅度控制电位器’构造输入信号（Ui）：B1单元中电位器的左边K3 开关拨下（GND），右边K4 开关拨下（0/+5V阶跃）。
阶跃信号输出（B1的Y 测孔）调整为4V（调节方法：按下信号发生器（B1）阶跃信号按钮，L9 灯亮，调节电位器，用万用表测量Y 测孔）。
（2）构造模拟电路（3）运行、观察、记录：（注：CH1选‘×1’档。
时间量程选‘×1’档）①打开虚拟示波器的界面，点击开始，按下信号发生器（B1）阶跃信号按钮（0→+4V 阶跃），用示波器观测A6 输出端（Uo）的实际响应曲线U0（t）。
②改变比例系数（改变运算模拟单元A1 的反馈电阻R1），重新观测结果，填入实验报告。
2)．观察惯性环节的阶跃响应曲线典型惯性环节模拟电路如图3-1-4所示。
图3-1-4 典型惯性环节模拟电路实验步骤：注：‘S ST’不能用“短路套”短接！（1）用信号发生器（B1）的‘阶跃信号输出’和‘幅度控制电位器’构造输入信号（UI）：B1单元中电位器的左边K3 开关拨下（GND），右边K4 开关拨下（0/+5V阶跃）。
自动控制原理实验项目
自动控制原理实验项目自动控制原理实验项目是一项旨在研究和应用自动控制原理的实验项目。
本项目的目标是通过实际操作和数据分析，深入理解自动控制原理，并掌握相关的实验技能和方法。
一、实验目的本实验项目的主要目的如下：1. 理解自动控制原理的基本概念和原理；2. 学习并掌握常见的自动控制系统的工作原理和特性；3. 掌握自动控制系统的设计、调试和优化方法；4. 培养实验操作和数据分析的能力。
二、实验内容本实验项目包括以下几个主要内容：1. 自动控制系统的基本组成和工作原理：包括传感器、执行器、控制器等组成部分的功能和相互关系；2. 自动控制系统的模型建立与仿真：使用MATLAB等软件建立自动控制系统的数学模型，并进行仿真分析；3. PID控制器的设计与调试：学习PID控制器的原理和调试方法，并通过实验验证控制效果；4. 系统辨识与参数优化：通过实验数据分析和辨识方法，优化控制系统的参数，提高系统的稳定性和性能；5. 高级控制方法的应用：学习和应用先进的自动控制方法，如模糊控制、神经网络控制等；6. 实验报告的撰写与展示：根据实验结果和分析，撰写实验报告，并进行实验结果的展示和讨论。
三、实验器材和材料本实验项目所需的主要器材和材料包括：1. 电脑及相关软件：用于建立模型、进行仿真和数据分析；2. 控制器和执行器：如PLC、单片机等，用于实现自动控制系统；3. 传感器和测量仪器：如温度传感器、压力传感器等，用于采集实验数据；4. 实验电路板和电源：用于搭建实验电路和供电；5. 实验样品和试剂：根据具体实验内容而定。
四、实验步骤本实验项目的主要步骤如下：1. 熟悉实验器材和材料，并进行必要的预热、校准等操作；2. 按照实验要求，搭建自动控制系统的实验电路；3. 进行实验数据的采集和记录，并进行数据处理和分析；4. 根据实验结果，进行控制系统的参数调试和优化；5. 进行实验报告的撰写，并准备实验结果的展示和讨论。
自动控制实验心得(共10篇)
自动控制实验心得(共10篇)
1. 在实验过程中，需要仔细阅读实验指导书，并严格按照实验要求进行操作。
当出
现问题时，要及时向指导教师请教，以免影响实验结果。
2. 在进行数据采集和处理时，应该注意数据的准确性和及时性。
可以适当利用计算
机编程等工具进行数据分析和处理，以提高实验效率和准确度。
3. 实验中要注意安全，遵守实验室安全规定。
对于需要进行高温、高压、有毒有害
等实验，需要做好个人防护措施，确保实验过程的安全性。
4. 实验中遇到问题时，应该积极思考和尝试解决，同时要注意保留数据和实验记录，以便后续分析和总结。
5. 实验项目之间存在一定的联系和衔接，需要加强对基础知识的掌握和理解，从而
提高实验效果和实验技能。
6. 实验中可以结合实际问题进行探索和研究，提高实验的实用性和创新性，同时也
有助于培养实践能力和创新思维。
7. 实验中需要进行实验设计和实验方案的制定，对于不确定因素，需要进行相应的
实验验证和提出合理的假设和推论。
8. 实验过程中要记得记录实验参数和实验结果，同时也要注意实验数据、实验材料
的保存，以便后续的实验过程和分析。
9. 在进行实验时，需要有耐心和毅力，应该不断调整实验方案和实验参数，以取得
更好的实验效果和实验成果。
10. 实验过后，需要综合考虑实验结果和实验教学目标，以及参考前人的研究成果，
进行深入分析和总结，掌握实验本质，从而提高实验的综合效益。
建筑设计的轻与重_浙江大学紫金港校区实验中心设计_董丹申
则反之： 金工层次丰富、 ；化学、 温润 生物对 比强烈、 厚重。 群体空间性格， 面向校区中心 相对更静， 内部庭院的造型要素则较活跃， 等 等。 其间之轻重的转化、 对比与取舍， 设计者 自有会心而难形诸言。 我们的选择是 轻者重 ： 之， 重者轻之。
校园中， 也就是教师与学生。 ■
校区园林有分有合。 布局连贯紧凑， 空间富有
设计单位 浙江大学建筑设计研究院 ： 建设地点 浙江杭州 ： 建成时间：２００２ 年１０月 建筑基地面积 ７８０６４ ｍ ２ ： 建筑面积：４９１１６ｍ ２ 建筑层数：５层
建筑学报
３ １
设计作品 ＷＯＲＫＳ ＯＦ ＤＥＳＩＧＮ
二层平面
大厅
一层平面
南侧局部
全景
建筑学报
３ ２
东侧局部
交通连廊
பைடு நூலகம்
漏窗意趣
西立面
中庭内景
３ ３
建筑学报
建筑设计的轻与重
——浙江大学紫金港校区实验中心设计
董丹申 陆激 陈翔
提要 ／化学、 生物与金工实验室设计， 相对教室、 行政及 其它实验室， 复杂也机械得多。 在浙江大学紫金港校区的 设计中引入园林概念， 强调轻重的转化、 对比与取舍， 以 人性化的手法消解实验建筑重拙冰冷的面目。 我们实践并 提出：万法皆轻，其重在人。 关键词／ 实验室设计 轻与重 人 ＡＢＳＴＲＡＣＴ／ Comparing with the teaching room, administration section and others, the laboratory design for chemistry, biology and metal processing will be relatively more complicated and rigid. In the Zijingang campus design for Zhejiang University, the designer imports the idea of landscape, emphasizes the transformation of the light and the heavy, the contrast, the adoption and abandonment, thus dispelling the heavy and frosty feeling on laboratory by humanized technique. ＫＥＹ ＷＯＲＤＳ／ Laboratory design, The light and the heavy, Human 建筑的轻与重， 关乎其位置、 布局、 体量、 尺度、 材料、 质感、 颜色等等， 对立相生、 相 克相承。 设计从某种意义上说， 就是轻重的把 握与平衡。 拿绘画来比方 绘影图形， ： 并非画 的根本， 笔墨的浓淡缓急， 却是匠心之所在。 同样， 或轻或重， 设计皆能出彩， 而运用之妙， 存乎一心。 弹性。 园林化的空间组合， 提升建筑的文化内 涵， 改变实验建筑固有形象， 也是设计回应校 园整体环境的积极姿态。 化学、 生物二者使用功能相近， 故两者主 入口合并于南侧广场。 设计将设备管井外置， 解放实验室空间 并切合管路系统的垂直流 ； 向， 强调竖向体量的主导地位。 由内外双层不 同构造的面层结构表达管道、 通风、 空调、 采 一 轻与重 次要地块的重要任务 ： ２００１年春夏之交， 浙江大学紫金港校区 总体规划大事既定， 进而着手实施。 学校四方 邀请诸大师做重要地块的设计， 同时定立了一 个原则 校区建筑 ： “不讲统一， 但求谐调”这 。 是个多少有些冒险的决策， 结果很成功。 紫金 港校区建筑风貌的多样化， 得益于此。 在诸大 师的作品旁边， 我们有幸接受了一个 “边缘” 地块的任务 校区西南侧的化学、 ： 生物与金工 实验楼。 光、 遮阳等技术细节， 形成典雅、 细致而又简 洁的建筑个性。 金工内部有较多大空间， 机床 是其主要建筑家具， 有效地隔声防噪是空间组 织的线索。 建筑反映为一组体量的组合与穿 插， 依靠多种材料的运用， 加大形体之间的反 差对比， 提高建筑的可读性。 设计以工程理性 理解建筑空间， 而以人性化的手法完成建筑造 型， 通过对立统一， 协调人与建筑、 人与设备 的关系。 三组建筑是一整体， 但也各有面目。 化 学、 生物构形含蓄 金工构形张扬。 ； 用材用色 二 重与轻 实验建筑的人性表达 ： 就整体布局而言， 该地块不在校区中心 带， 不是焦点所在——这是轻； 但侧身新校 区， 要求建筑融入大学园林的氛围中——这是 重。 另一面， 化学、 生物与金工实验室的工艺， 相对教室、 行政及其它普通实验室， 复杂得多 也机械得多——这是重 而建筑设计如何能不 ； 为所累， 寻找一条超越的道路——这又是轻。 我们有一轻一重的前提， 分别要求达到一重一 轻的结果。 这是一个很有趣的题目。 将位置的 轻， 融入校区环境的重 在实验室建筑群中引 ； 入园林概念， 以人性化的手法消解实验建筑重 拙冰冷的面目， 这是我们的回答。 四 万法皆轻， 其重在人 东方讲价值， 老子曰 “重为轻根， ： 静为 躁君” ；西方讲行动， 巴门尼德认为： 轻为积 极， 重为消极。 其实， 研究位置、 布局、 体量、 尺度、 材料、 质感、 颜色的轻与重， 在设计固 然是要务， 但大而观之， 不过是余事尔。 建筑 的轻与重之间， 只有一个最重， 其重在人。 在 三 轻重的转化、 对比与取舍 设计按化学、 生物与金工三个内容分为三 组， 将三组建筑沿南北向品字形散布。 通过风 雨廊及钢结构覆盖， 连成整体组群。 三组建筑 错落布置， 围成一系列大小不同， 旷奥有别的 室外空间， 分别作为入口广场与景观院落， 与
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课程名称： 自动控制理论实验 指导老师： 吴越 成绩：
__________________
实验名称： MATLAB 仿真实验 实验类型： 同组学生姓名：_________
一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理
六、实验结果与分析（必填）
七、讨论、心得 实验九 控制系统的时域分析
一、 实验目的：
1．用计算机辅助分析的办法，掌握系统的时域分析方法。
2．熟悉Simulink 仿真环境。
二、实验原理及方法：
系统仿真实质上就是对系统模型的求解，对控制系统来说，一般模型可转化成某个微分方程或差分方程表示，因此在仿真过程中，一般以某种数值算法从初态出发，逐步计算系统的响应，最后绘制出系统的响应曲线，进而可分析系统的性能。
控制系统最常用的时域分析方法是，当输入信号为单位阶跃和单位冲激函数时，求出系统的输出响应，分别称为单位阶跃响应和单位冲激响应。
在MATLAB 中，提供了求取连续系统的单位阶跃响应函数step ，单位冲激响应函数impulse ，零输入响应函数initial 等等。
二、实验内容：
二阶系统，其状态方程模型为
∙
1x -0.5572 -0.7814 1x 1
= + u
∙
2x 0.7814 0 2x 0
1x y = [1.9691 6.4493] +[0] u
2x
1．画出系统的单位阶跃响应曲线； 2．画出系统的冲激响应曲线；
3．当系统的初始状态为x0=[1,0]时，画出系统的零输入响应；
4．当系统的初始状态为零时，画出系统斜坡输入响应；
五、实验数据处理与分析
1. 系统的单位阶跃响应曲线
a=[-0.5572 -0.7814;0.7814 0]
b=[1;0]
c=[1.9691 6.4493]
d=[0]
step(a,b,c,d)
2.系统的冲激响应曲线
impulse(a,b,c,d)
3.系统的零输入响应曲线x0=[1；0]
initial(a,b,c,d,x0)
4. 系统的斜坡输入响应曲线x0=[0]
t = 0:0.01:5
u=(t)
lsim(a,b,c,d,u,t)
5.SIMULINK 仿真
运行后得到下图
六、实验心得
1．了解和初步学习了MA TLAB 软件。
2.学会了lsim initial step 等函数的使用方法。
实验十一 控制系统的根轨迹分析
一、 实验目的：
1． 掌握用计算机辅助分析法分析控制系统的根轨迹 2． 熟练掌握Simulink 仿真环境。
二、 实验原理与方法：
根轨迹是指，当开环系统某一参数（一般来说，这一参数选作开环系统的增益k ）从零变到无穷大时，死循环系统特征方程的根在s 平面上的轨迹。
因此，从根轨迹，可分析系统的稳定性、稳态性能、动态性能。
同时，对于设计系统可通过修改设计参数，使闭环系统具有期望的零极点分布，因此根轨迹对系统设计也具有指导意义。
在MATLAB 中，绘制根轨迹有关的函数有：rlocus ，rlocfind ，pzmap 等。
三、 实验内容：
一开环系统传递函数为
2
2)
34()
2()(+++=
s s s k s G 绘制出此闭环系统的根轨迹，并分析系统的稳定性。
四、实验要求：
1．编制MA TLAB 程序，画出实验所要求根轨迹, 求出系统的临界开环增益，并用闭环系
统的冲击响应证明之。
2．在Simulink仿真环境中，组成系统的仿真框图，观察临界开环增益时系统单位阶跃响应曲线并记录之。
五、实验数据记录及处理
系统的单位增益负反馈闭环传递函数如下:
1.系统根轨迹
num=[1 2]
den=[1 8 22 25 11] （k=1）
rlocus(num,den)
2.输入
rlocfind(num,den)
系统的临界稳定时，根轨迹位于虚轴上，得到临界开环增益k=55.3372
3.输入
num=[55.3372 110.6744]
den=[1 8 22 79.3372 119.6744]
impulse(num,den)
临界开环增益时，闭环系统的冲激响应曲线
4.simulink仿真
六、实验心得
进一步学习了MATLAB，又学会了rlocus rlocfind 等函数的使用方法。