《机械工程控制基础》实验指导书

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机械控制工程基础实验指导书

实验箱简介机械控制工程基础实验模块由六个模拟运算单元及元器件库组成，这些模拟运算单元的输入回路和反馈回路上配有多个各种参数的电阻、电容，因此可以完成各种自动控制模拟运算。

例如构成比例环节、惯性环节、积分环节、比例微分环节，PID环节和典型的二阶、三阶系统等。

利用本实验机所提供的多种信号源输入到模拟运算单元中去，再使用本实验机提供的虚拟示波器界面可观察和分析各种自动控制原理实验的响应曲线。

主实验板根据功能本实验机划分了各种实验区均在主实验板上。

实验区组成见表1。

虚拟示波器的使用一、设置用户可以根据不同的要求选择不同的示波器，具体设置方法如下： 1、示波器的一般用法：运行LABACT 程序，选择“工具”栏中的‘单迹示波器’项或‘双迹示波器’项，将可直接弹出该界面。

‘单迹示波器’项的频率响应要比‘双迹示波器’项高，将可观察每秒6500个点；‘双迹示波器’项只能观察每秒3200个点。

点击开始即可当作一般的示波器使用。

2、实验使用：运行LABACT 程序，选择‘自动控制 / 微机控制 / 控制系统’菜单下的相应实验项目，再选择开始实验，就会弹出虚拟示波器的界面，点击开始即可使用本实验机配套的虚拟示波器（B3）单元的CH1、CH2测孔测量波形。

二、虚拟示波器的使用1、虚拟示波器的一般使用图1 虚拟示波器运行界面图1为示波器的时域显示和相平面显示界面，只要点击开始，示波器就运行了，此时就可以用实验机上CH1和 CH2来观察波形。

CH1和 CH2各有输入范围选择开关，当输入电压小于－5V ～+5V 应选用x1档，如果大于此输入范围应选用x5挡（表示衰减5倍）。

该显示界面中提供了示波和X-Y 两种方式，示波就是普通示波器的功能，它提供了示波器的时域显示，X-Y 相当于真实示波器中的X-Y 选项；如果需要用X-Y 功能，只要选中X-Y 选项即可，它提供了示波器的相平面显示，进行非线性系统的相平面分析，实验中必须用X-Y 功能。

机械工程控制基础实验指导书

《机械工程控制基础》实验指导书青岛科技大学前言机械工程控制基础是针对过程装备与控制工程专业而开设的一门专业基础课，主要讲解自动控制原理的主要内容，是一门理论性较强的课程，为了帮助学生学好这门课，能够更好的理解理论知识，在课堂教学的基础上增加了该实验环节。

《机械工程控制基础》实验指导书共编写了4个实验，有实验一、典型环节模拟研究实验二、典型系统动态性能和稳定性分析实验三、控制系统的频率特性分析实验四、调节器参数对系统调节质量的影响《机械工程控制基础》实验指导书的编写主要依据“控制工程基础”教材的内容，结合本课程教学大纲的要求进行编写。

利用计算机和MATLAB程序完成实验。

注：1）每个实验的实验报告均由5部分组成，最后一部分“实验数据分析”或“思考题”必须写。

2）每个实验所记录的图形均需标出横轴和纵轴上的关键坐标点。

目录实验一典型环节模拟研究 (4)一、实验目的二、实验要求三、实验原理四、实验内容及步骤五、实验报告要求实验二典型系统动态性能和稳定性分析 (7)一、实验目的二、实验要求三、实验原理四、实验内容及步骤五、实验报告要求实验三控制系统的频率特性分析 (9)一、实验目的二、实验要求三、实验原理四、实验内容及步骤五、实验报告要求实验四调节器参数对系统调节质量的影响 (11)一、实验目的二、实验要求三、实验原理四、实验内容及步骤五、实验报告要求附录一：MATLAB6.5的使用 (13)实验一典型环节模拟研究一、实验目的1．熟悉各种典型环节的阶跃响应曲线2．了解参数变化对典型环节动态特性的影响。

二、实验要求1．观测并记录各种典型环节的阶跃响应曲线2．观测参数变化对典型环节阶跃响应的影响，测试并记录相应的曲线三、实验原理1．惯性环节（一阶环节），如图1-1所示。

(a) 只观测输出曲线(b) 可观测输入、输出两条曲线图1-1 惯性环节原理图2．二阶环节，如图1-2所示。

或图1-2 二阶环节原理图3．积分环节，如图1-3所示。

机械控制工程基础实验指导书(07年)

中北大学机械工程与自动化学院实验指导书课程名称：《机械工程控制基础》课程代号：02020102适用专业：机械设计制造及其自动化实验时数：4学时实验室：数字化实验室实验内容：1.系统时间响应分析2.系统频率特性分析机械工程系2010.12实验一系统时间响应分析实验课时数：2学时实验性质：设计性实验实验室名称：数字化实验室一、实验项目设计内容及要求1.试验目的本实验的内容牵涉到教材的第3、4、5章的内容。

本实验的主要目的是通过试验，能够使学生进一步理解和掌握系统时间响应分析的相关知识，同时也了解频率响应的特点及系统稳定性的充要条件。

2.试验内容完成一阶、二阶和三阶系统在单位脉冲和单位阶跃输入信号以及正弦信号作用下的响应，求取二阶系统的性能指标，记录试验结果并对此进行分析。

3.试验要求学习教材《机械工程控制基础（第5版）》第2、3章有关MA TLAB 的相关内容，要求学生用MA TLAB 软件的相应功能，编程实现一阶、二阶和三阶系统在几种典型输入信号（包括单位脉冲信号、单位阶跃信号、单位斜坡信号和正弦信号）作用下的响应，记录结果并进行分析处理：对一阶和二阶系统，要求用试验结果来分析系统特征参数对系统时间响应的影响；对二阶系统和三阶系统的相同输入信号对应的响应进行比较，得出结论。

4.试验条件利用机械工程与自动化学院数字化试验室的计算机，根据MA TLAB 软件的功能进行简单的编程来进行试验。

二、具体要求及实验过程1.系统的传递函数及其MA TLAB 表达 (1)一阶系统传递函数为：1)(+=Ts Ks G 传递函数的MA TLAB 表达： num=[k]；den=[T,1]；G(s)=tf(num,den) (2)二阶系统传递函数为：2222)(nn n w s w s w s G ++=ξ传递函数的MA TLAB 表达： num=[2n w ]；den=[1，ξ2wn ，wn^2]；G(s)=tf(num,den) （3）任意的高阶系统传递函数为：nn n nm m m m a s a sa s ab s b s b s b s G ++++++++=----11101110)(传递函数的MA TLAB 表达：num=[m m b b b b ,,,110- ]；den=[n n a a a a ,,,110- ]；G(s)=tf(num,den)若传递函数表示为：)())(()())(()(1010n m p s p s p s z s z s z s Ks G ------=则传递函数的MATLAB 表达：z=[m z z z ,,,10 ]；p=[n p p p ,,,10 ]；K=[K]；G(s)=zpk(z,p,k) 2.各种时间输入信号响应的表达（1）单位脉冲信号响应：[y,x]=impulse[sys,t] （2）单位阶跃信号响应：[y,x]=step[sys,t] （3）任意输入信号响应：[y,x]=lsim[sys,u,t]其中，y 为输出响应，x 为状态响应（可选）；sys 为建立的模型；t 为仿真时间区段（可选）试验方案设计可参考教材相关内容，相应的M 程序可参考（杨叔子主编的《机械工程控制基础》第五版）提供的程序，在试验指导教师的辅导下掌握M 程序的内容和格式要求，并了解M 程序在MATLAB 软件中的加载和执行过程。

机械工程控制基础教学大纲

机械工程控制基础教学大纲(实用版)编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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山东大学实验指导书-机械设计基础(控制学院学生用)

机械设计基础实验指导书专业班级：学号：姓名：国家级机械基础实验教学示范中心编学生实验守则1.必须按指定的时间参加实验，不得迟到、早退，迟到10分钟以上者不得参加本次实验。

2.实验前必须认真预习实验指导书及实验内容，明确实验目的、步骤和原理，并完成预习作业。

未完成预习作业和回答教师提问不合格者，不得参加本次实验。

3.由于特殊原因，不能参加实验者，经指导教师同意方可补做。

4.实验时必须严格遵守实验室的规章制度和仪器设备操作规程。

如实记录数据，不抄袭他人实验结果。

5.爱护仪器设备，节约使用材料。

不得动用与本实验无关的仪器设备及其他物品，不准将实验室内的物品带出室外。

6.实验中要切实注意安全，若发生事故，应立即切断电源，保持现场，及时向指导教师报告，待查明原因并排除后，方可继续实验。

7.进入实验室后应保持安静，不得高声喧哗和打闹，不准抽烟，不准随地吐痰，不准乱丢纸屑杂物，要保持实验室和仪器设备的整齐清洁。

8.实验完毕后，仪器物品应恢复原位，整理场地，关闭电源。

经指导教师检查仪器设备、工具、材料及实验记录后，方可离开实验室。

9.私自拆卸仪器设备并造成事故和损失的，肇事者应写出书面检查，并按学校的有关规定进行赔偿和处罚。

10.按照要求撰写实验报告，在实验室结束实验后1周内上交实验报告。

实验一机械结构分析及运动简图测绘一、概述我们在对机构进行分析和设计时，常常撇开构件的实际外形、运动副的具体结构和组成构件的零件数目等与运动无关的因素，而用简单的线条和规定的符号代表构件和运动副，并按一定比例表示各运动副的相对位置和构件尺寸，这种表明机构各构件相对运动关系的简单图形称为机构运动简图。

机构运动简图可以简明地表达一部机器的传动原理，是工程技术人员进行机构设计、分析和交流的工具，工科学生应当加强机构运动简图测绘的训练。

二、实验目的1.了解所研究机构的实际应用及运动变换功能；2. 掌握机构运动简图的测绘方法；3. 掌握机构自由度的计算并判定机构运动是否确定。

机械工程材料实验指导书实验一硬度试验

机械工程材料实验指导书实验一硬度实验【实验目的】1．进一步加深对硬度概念的理解。

2．了解布氏、洛氏硬度计的构造和作用原理。

3．熟悉布氏硬度、洛氏硬度的测定方法和操作步骤。

【实验设备及材料】布氏硬度计、洛氏硬度计、读数显微镜、试样(钢、铸铁或有色金属)一组。

【实验原理】硬度计的原理是：将一定直径球体压入试样表面，保持一定的时间后卸除试验力，测量试样表面的压痕直径，用试验力压出一压痕表面面积计算硬度。

1.布氏硬度（HB）以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小（直径一般为10mm）的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值(HB)，单位为公斤力/mm2 (N/mm2) ，布氏硬度计适用于铸铁等晶粒粗大的金属材料的测定。

2.洛氏硬度（HR）当HB大于450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计。

它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。

根据试验材料硬度的不同，分三种不同的硬度标尺HRA：是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料（如硬质合金等）。

HRB：是采用100kg 载荷和直径1.58mm淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的材料（如退火钢、铸铁等）。

HRC：是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料（如淬火钢等）。

一、布氏硬度实验【布氏硬度计】THBS-3000DA采用电子自动加荷，计算机软件编程，高倍率光学测量，采用自动数字式编码器直接测量，测试结果LCD显示。

图1 THBS-3000DA型布氏硬度试验机【试样的技术条件】1．试样的试验面，应制成光滑平面，不应有氧化皮及污物。

试验面应能保证压痕直径能精确测量，试样表面粗糙度Ra值一般不应大于0.8μm。

2．在试样制备过程中，应尽量避免由于受热及冷加工对试样表面硬度的影响。

机械工程控制基础实验

机械工程控制基础实验
实验项目1：典型环节的时域响应
1.教学内容
列出各典型环节的方框图、传递函数、模拟电路图、阶跃响应，对比阶跃输入下理想响应曲线与实际响应曲线的差别，并分析原因。

2.教学目标
（1）熟悉并掌握TD-ACC设备的使用方法及各典型环节模拟电路的构成方法。

（2）熟悉各种典型环节的理想阶跃响应曲线和实际阶跃响应曲线。

对比差异、分析原因。

实验项目2：典型系统的时域响应和稳定性分析
1.教学内容
列出二阶系统环节的方框图、传递函数、模拟电路图、阶跃响应，分析典型二阶系统稳定性。

2.教学目标
（1）研究二阶系统的特征参量（x、wn）对过渡过程的影响。

（2）研究二阶对象的三种阻尼比下的响应曲线及系统的稳定性。

实验项目3：线性系统的校正
1.教学内容
通过串联校正，实现系统动态性能和静态性能改善。

2.教学目标
（1）掌握系统校正的方法，重点了解串联校正。

— 1 —
（2）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。

四、考核方式及要求
对实验前复习教材并预习实验讲义、实验过程中考核和实验报告成绩进行综合评分。

五、主要仪器设备及现有台套数
PC机一台，TD-ACC+（或TD-ACS）实验系统一套，现有30套。

六、教材及参考书
1.教材：杨叔子.机械工程控制基础.华中科技大学出版社，2008，
2.
2.参考书：胡寿松．自动控制原理．科学出版社，2007.6．
— 2 —。

机械设计基础实验指导书(最新)

只在1#校正面加试重，开车，转速稳定后松开支撑锁紧柄。
①“左、静、右”钮置“左”，记录μA表值，若指针指过满度，置合适的衰减档，记录灯下刻度，得1测点振动量S11。
②“左、静、右”钮置“右”，重复①的操作，得2测点振动量S21。
1#面加试重完毕关闭闪光灯，锁紧支撑，停车取下试重。
7、2#校正面加试重，测量两支撑振动量S12，S22。
电测部分的解算电路，又称面的分解电路，它的作用是保证每次μA表的示值及闪光灯下定出的角度。每次只反映某一个校正面不平衡量的大小和位置，并不包含另一个校正面不平衡量的影响。校正面的选择，即面的分离电路控制，由“左、静、右”旋钮切换。
另外，μA表的示值是“格数”，是不平衡的相对值。因为理论上可以证明软支撑动平衡机不平衡与支撑振动量之间成正比，且相位相反。因此，μA表的示值也是振动量的相对值，根据振动量的相对值（幅值）和闪光灯下的角度（相位），就可以确定出转子平衡量的大小和位置。
确定转子平衡量大小和位置的方法有：试凑法，几何作图法和计算法。本实验用影响系数法进行转子动平衡，提倡用计算机程序化计算。
图1DS—30型动平衡机工作原理图
五、实验步骤
实验的主要过程是：测量试验转子支撑处的初始振动幅值及相位；对左、右校正面加试重，并分别测量支撑振动幅值及相位。
1、接通电测箱电源，指示灯亮，仪器预热20分钟。
东北电力大学自编教材
机械设计基础实验指导书
（附实验报告表）
赵成军编写
机械工程学院机械基础实验室
实验守则
1、实验课前必须认真阅读实验指导书。熟悉实验目的、要求、步骤以及有关注意事项，做好实验前的各项准备工作。
2、实验前必须完成“实验预习报告”，否则，不允许参加本次试验，不计成绩。

《控制工程基础》实验指导书

实验一传递函数的测定一、实验准备知识1.一阶系统传递函数及其特征参数对其性能的影响；2.一阶系统的阶跃响应；3.直流电动机工作原理；4.直流发电机的工作原理。

二、实验目的1.掌握直流电动机系统工作框图，并推导其传递函数；2.掌握一阶系统（以直流电动机为例）传递函数的测试方法；3.学会相关实验仪器的使用方法，包括：低频示波器、光电测速仪、稳压电源等。

三、实验仪器1.直流电动机-测速发电机组一套；2.低频示波器一台；3.光电测速仪一套；4.三路稳压电源一台；5.连接导线若干。

四、实验原理1.直流电机工作原理2.电枢控制式直流电机传递函数的建立(1) 电网络平衡方程1 - 0 -- 1 -aa d a di LRi e u dt++= 式中，a i 为电动机的电枢电流；R——电动机的电阻；L ——电动机的电感；d e ——电枢绕组的感应电动势。

工作原理图：(2) 电动势平衡方程d de k ω=式中，d k 为电动势常数，由电动机的结构参数确定。

(3) 机械平衡方程L d JM M dtω=- 式中，J ——电动机转子的转动惯量；M ——电动机的电磁转矩；L M ——折合阻力矩。

(4) 转矩平衡方程am i K M =式中，m K 表示电磁力矩常数，由电动机的结构参数确定。

将上述四个方程联立，因为空载下的阻力矩很小，略去L M ，并消去中间变量a i 、d e 、2M ，得到关于输入输出的微分方程式：22d a m m JL d JR d k u K dt K dtωωω++= 这是一个二阶线性微分方程，因为电枢绕组的电感一般很小，若略去L ，则可以得到简化的一阶线性微分方程为：d a m JR d K u K dtωω+= 则转速n 与输入电压a u 之间的一阶线性微分方程为：226060d a m JR dn K n u K dt ππ+=令初始条件为零，两边拉氏变换，求得传递函数为：3011/()()()d a m dK N s KG s JR U s TS S K K π===++ 五、实验测试方法1.测试原理直流电动机当输入给定电枢电压信号而输出为转速时,其其传递函数为：()()()1N s KG s U s Ts ==+ 2.测试方法实验测定出T 和K 值，则系统的传递函数即可取定。

机械控制工程基础实验指导书版

河南机电高等专科学校《机械控制工程基础》实验指导书专业：机械制造与自动化、起重运输机械设计与制造等机械制造与自动化教研室编2012年12月实验任务和要求实验模块五基于Simulink控制系统的稳态误差分析...................................................实验模块六线性系统的频域分析.........................................................................实验任务和要求一、自动控制理论实验的任务自动控制理论实验是自动控制理论课程的一部分，它的任务是：1通过实验进一步了解和掌握自动控制理论的基本概念、控制系统的分析方法和设计方法；2、重点学习如何利用MATLAB工具解决实际工程问题和计算机实践问题；3、提高应用计算机的能力及水平。

二、实验设备1、计算机2、M ATLAB 软件三、对参加实验学生的要求1阅读实验指导书，复习与实验有关的理论知识，明确每次实验的目的，了解内容和方法。

2、按实验指导书要求进行操作；在实验中注意观察，记录有关数据和图像，并由指导教师复查后才能结束实验。

3、实验后关闭电脑，整理实验桌子，恢复到实验前的情况4、认真写实验报告，按规定格式做出图表、曲线、并分析实验结果。

字迹要清楚,画曲线要用坐标纸，结论要明确5、爱护实验设备，遵守实验室纪律。

实验模块一MATLAB基础实验—— MATLAB环境下控制系统数学模型的建立、预备知识1. MATLAB的简介MATLAB为矩阵实验室(Matrix Laboratory)的简称，由美国MathWorks公司出品的商业数学软件。

主要用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。

来源：20世纪70年代，美国新墨西哥大学计算机科学系主任Cleve Moler为了减轻学生编程的负担，用FORTRAN编写了最早的MATLAB。

工学机械工程控制基础实验指导书

机械工程控制基础实验指导书姓名：班级：概述：MATLAB是Math Works公司的软件产品，是一个高级的数值分析、处理和计算的软件，其强大的矩阵运算能力和完美的图形可视化功能，使得它成为国际控制界应用最广泛的首选计算机工具。

MATLAB具有良好的的可扩展性，其函数大多数为ASCII文件，可以直接进行编辑、修改；其工具箱可以任意增加，任何人可以生成自己的MATLAB工具箱。

因此，很多研究成果被直接做成MATLAB工具箱发表。

SIMULINK是基于模型化图形的动态系统仿真软件，是MATLAB的一个工具箱，它使系统分析进入一个崭新的阶段，它不需要过多地了解数值问题，而是侧重于系统的建模、分析和设计。

其良好的人机界面及周到的帮助功能使得它广为科技界和工程界采用。

因此，本试验将尽可能把MATLAB和SIMULINK工具应用于控制系统的分析和计算中。

试验一：用MATLAB进行传递函数的描述1、试验目的：（1）对MATLAB进行初步的了解；（2）掌握应用MATLAB建立传递函数的常用方法（3）了解应用MATLAB对高阶函数进行部分分式的展开。

2、试验学时：3学时3、试验方法：（1）传递函数的分子分母多项式模型传递函数表示为11101110...()()()...m mm mn nn nb s b s b s bC sG sR s a s a s a s a----++++ ==++++MATLAB中可直接用分子、分母多项式系数表示，即num=[b m, b m-1,…,b0]den=[a m, a m-1,…,a0]G=tf(num,den);当分子或分母表现为多项式乘积形式时，可利用conv函数来获取分子或分母的系数数组。

掌握conv函数的使用方法。

（2）传递函数的零极点增益模型传递函数为 0101()()...()()()()...()m n s z s z s z G s K s p s p s p ---=--- 其中：K 为系统增益，zi 为零点，pj 为极点在MATLAB 中零极点增益模型用[z,p,K]矢量组表示。

《控制工程基础》实验指导书(8学时)

《控制工程基础》实验指导书机械与车辆学院2013实验一matlab软件使用一、实验目的1.掌握MATLAB软件使用的基本方法；2.熟悉MATLAB的数据表示、基本运算和程序控制语句；3.熟悉MATLAB程序设计的基本方法。

4.学习用MATLAB创建控制系统模型。

二、实验原理1.MATLAB的基本知识MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）之意。

MATLAB具有卓越的数值计算能力，具有专业水平的符号计算，文字处理，可视化建模仿真和实时控制等功能。

MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学,与工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完相同的事情简捷得多。

当MATLAB 程序启动时，一个叫做MATLAB 桌面的窗口出现了。

默认的MATLAB 桌面结构如下图所示。

在MATLAB 集成开发环境下，它集成了管理文件、变量和用程序的许多编程工具。

在MATLAB 桌面上可以得到和访问的窗口主要有：命令窗口（The Command Window）:在命令窗口中，用户可以在命令行提示符(>>)后输入一系列的命令，回车之后执行这些命令，执行的命令也是在这个窗口中实现的。

命令历史窗口（The Command History Window）:用于记录用户在命令窗口(The Command Windows)，其顺序是按逆序排列的。

即最早的命令在排在最下面，最后的命令排在最上面。

这些命令会一直存在下去，直到它被人为删除。

双击这些命令可使它再次执行。

要在历史命令窗口删除一个或多个命令，可以先选择，然后单击右键，这时就有一个弹出菜单出现，选择Delete Section。

任务就完成了。

工作台窗口（Workspace）:工作空间是MATLAB用于存储各种变量和结果的内存空间。

在该窗口中显示工作空间中所有变量的名称、大小、字节数和变量类型说明，可对变量进行观察、编辑、保存和删除。

《机械控制工程基础》课程教学大纲

《机械控制工程基础》课程教学大纲一、课程基本信息1．课程编号：MACH4008012．课程体系 / 类别：专业类/专业核心课3．学时 /学分：56学时/ 3学分4．先修课程：高等数学、积分变换、理论力学、电工电子技术、机械设计基础、大学计算机基础、高级程序设计5．适用专业：机械大类专业（包括机械工程、车辆工程、测控技术与仪器、能源与动力工程和工业工程）二、课程目标及学生应达到的能力《机械控制工程基础》是西安交通大学机械类专业的一门专业核心课程，主要授课内容是运用现代数学知识、自动控制理论和信息技术来分析、设计典型机电控制系统。

旨在培养学生运用科学方法和工具来解决机械工程基本问题的系统分析设计能力、综合创新能力。

本课程的主要任务是通过课堂教学、计算机仿真实训、实验教学等教学方式，使学生掌握实现机械系统自动控制的基本理论；学会典型机电系统的数学建模、运行性能分析和系统设计、校正与补偿等基本知识和基本技能；具有基本的机电控制系统分析设计能力，以及对复杂机械系统的控制问题进行分析、求解和论证的能力，并了解机械控制领域的新理论和新技术，支撑毕业要求中的相应指标点。

课程目标及能力要求具体如下：课程目标 1. 掌握机械控制系统的基本概念和组成原理，具备自动控制原理与系统的基础概念；掌握典型机电传动单元与系统的数学建模方法；掌握机电系统的时域和频域分析设计校正方法。

（毕业要求中的第 1）课程目标 2. 培养学生对机械控制工程中复杂问题的分析能力，能够对复杂机械控制系统进行分析、设计，并能够采用相关软件进行模拟仿真，能够构建实验控制系统进行分析研究，具有研究和解决机械控制工程问题的能力。

（毕业要求中的第 2 、4）课程目标 3. 初步了解机械系统常用的控制方法，以及现代控制和智能控制的原理，了解机械控制理论的现状与发展趋势。

培养学生运用机械控制工程领域新技术新方法对复杂机械工程中的系统控制问题进行理论分析、实验研究的能力。

机械设计实验指导书

机械设计实验指导书机械工程学院前言《机械设计实验指导书》是根据《机械设计》教学大纲要求，对机械类、近机类本科教学基本要求，结合我院的实际情况编写的。

机械设计实验是配合理论学习开设的一门重要的实践课程。

通过实验可以使学生加深对《机械设计》课程的基本概念、基本理论的理解，初步掌握机械设计的基本技能，提高学生分析问题和解决问题的能力。

每个实验项目包括：实验目的、实验原理、实验方法和操作步骤等内容。

在编写过程中，参考了有关的教材、仪器设备使用说明及兄弟院校实验教材。

全书由赵小军老师编写，并绘制所有插图，最后整理完成。

编写过程中，得到机制教研室全体教师的大力支持和帮助，在此表示感谢。

由于编者水平有限，书中难免有误漏，不妥之处，恳请读者批评指正。

学生实验守则错误!未定义书签。

实验一、平面机构运动简图测绘与分析错误!未定义书签。

实验二、机械传动的特性与运动分析错误!未定义书签。

实验三、渐开线直齿圆柱齿轮的参数测定错误!未定义书签。

实验四、渐开线齿轮齿廓的范成错误!未定义书签。

实验五、减速器的拆装及结构分析错误!未定义书签。

实验六、轴系结构设计错误!未定义书签。

实验七、轴系结构的测绘与分析错误!未定义书签。

学生实验守则1．学生必须遵守实验室各项规章制度，进入实验室，要服从教师的指导和安排，在规定的房间和设备仪器上操作。

2．实验前应根据教学要求做好预习，准备好实验用书、文具、纸张及计算器等。

3．按时到达实验室，不迟到，不早退，不得无故缺课。

4．认真上好实验课，积极思考，仔细观察和测取数据，做到人人动手，互相配合，使实验获得正确的结果。

5．爱护实验设备和器材，了解有关设备仪器的性能和使用方法，严格按照安全操作规程，并在教师的指导下进行操作。

6．设备仪器发生故障时，学生要及时报告指导教师和管理人员，保护现场。

因违反实验室制度和操作规范而造成设备仪器损坏的，除按学校有关规定做出书面检查外，还应根据损失大小予以经济赔偿。

机械控制工程基础实验指导书--MatLab

实验一 MatLab的基本操作和使用实验时间：2012年4月12日指导老师：伍新蒋嵘一、实验目的1.熟悉MatLab软件的界面、掌握MatLab软件的基本使用方法；2.熟悉MatLab的数据表示、基本运算；3.熟悉MatLab的符号运算及相关操作；4.熟悉MatLab绘图命令及基本绘图控制。

二、实验内容1.MatLab帮助命令的使用使用help命令（或菜单），查找 sqrt（开方）、polar(极坐标画图)等函数的使用方法及命令的格式。

2.矩阵运算（1）矩阵的乘法已知A=[1 2;3 4]; B=[5 5;7 8];求A^2*B（2）矩阵除法已知 A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9];B=[1 0 0;0 2 0;0 0 3];A\B,A/B（3）矩阵的转置及共轭转置已知A=[5+i,2-i,1;6*i,4,9-i];求A.', A'（4）使用冒号选出指定元素已知： A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9];求A中第3列前2个元素；A中所有列第2，3行的元素；（5）方括号[]的使用用magic 函数生成一个4阶魔术矩阵，删除该矩阵的第四列。

3.多项式（1）求多项式11289)(234+-++=x x x x x P 的所有根；（2）创建多项式39652)(23456++-+-+=x x x x x x x f ，并求x 分别等于1、±3及 ±7时的值；（3）分别求上面两个多项式的导数和积分；（4）求上面两个多项式的加、乘及除法（/）运算的结果。

4.解线性方程组求下列方程中x 的值：67452296385243214324214321=+-+=+-=--=+-+x x x x x x x x x x x x x x5.基本绘图命令（1）绘制余弦曲线y=cos(t)，t ∈[0，2π]；（2）在同一坐标系中，绘制余弦曲线y （t ）=cos(t-0.25)和正弦曲线y(t)=sin(t-0.5)，t ∈[0，2π]；（3）以子图的形式（subplot 命令）在一个图框中显示上面这两条曲线。

机械工程控制基础实验指导书

《机械工程控制基础（经典控制部分）》——MATLAB 仿真实验指导书曹昌勇皖西学院机电系二〇一三年二月目录实验一 MATLAB的基本使用 (1)实验二控制系统的时域分析 (3)实验三控制系统频域特性分析 (5)实验四控制系统稳定性分析实验 (8)实验五控制系统校正 (10)第一章 MATLAB的基本使用 (12)第二章系统的时域特性 (22)第三章系统的频率特性 (40)第四章系统的校正 (54)参考文献 (77)实验一 MATLAB的基本使用（1）MATLAB最基本的矩阵操作实验；（2）MATLAB的符号运算操作实验；一、实验目的了解MATLAB 的强大功能、使用范围与特点，正确理解并掌握MATLAB 的基本知识、基本操作，为后续实验的顺利进行打好基础。

二、实验设备计算机、MATLAB 软件、打印机等三、实验要求1、必须进行实验预习，要求认真浏览实验内容，最好能够自己上机独立操作一遍。

2、由于后续实验均以本实验为基础，因此实验一至关重要，认真学习MATLAB 的基本使用方法。

3、于实验学时有限，而本实验内容多，并且本实验所涉及的仅是MATLAB的部分内容，所以要求同学们自学，利用课余时间学习MATLAB的相关知识。

四、实验内容与步骤参考实验指导书注意：1、MATLAB中所有命令及表达式必须在英文状态下输入（汉字除外），而且MATLAB 严格区分字母的大小写。

2、所有命令都可通过help 来显示该命令的帮助信息，如help sin(显示正弦函数sin 的帮助信息)。

3、所有命令都必须以小写字母形式输入才能正确执行，否则出错。

五、实验报告要求1、书写实验目的、实验所用设备。

2、习题的具体解题过程（包括所用的命令、所用的步骤）。

3、实验体会：的对MATLAB强大功能的了解,体会MATLAB 给我们带来的方便与快捷。

实验二控制系统的时域分析（1）传递函数的几种形式及其相互转换实验；（2）传递函数方块图化简实验（3）控制系统的单位脉冲响应曲线分析实验；（4）控制系统的单位阶跃响应曲线分析实验；（5）一阶、二阶系统响应曲线的动态分析实验；一、实验目的1、掌握一阶系统的时域特性，理解时间常数T对系统性能的影响。

机械原理实验一指导书

前言实验是机械原理课程中重要的实践性环节，通过实验不仅可以验证理论知识，加深对理论知识的理解，而且可以培养同学的动手能力，分析问题能力和勇于探索的创新精神。

为了搞好实验教学，对做实验的同学提出了明确的要求，如下是对实验的要求：一、预习实验在上实验课前，必须认真预习实验讲义或实验指导书，了解实验的目的、实验用仪器设备的结构及工作原理、实验操作步骤，复习与实验有关的理论知识。

三、上实验1．按时上、下课，不得迟到、早退和旷课。

2．上课时要认真回答老师提问，要虚心接受教师的指导。

3．上课时遵守学生实验守则，精心操作，注意安全。

4．上课时要注意观察，认真分析，准确地记录实验原始数据，并经指导教师检查、签字。

5．实验结束后要及时关掉电源，对所用仪器设备进行整理，恢复到原始状态。

6．经指导老师允许后方可离开。

四、撰写实验报告1．实验报告要用学校统一的实验报告纸撰写。

2．实验报告由封皮及正文组成，要装订成册（装订线在左侧）。

（1）封皮由教务处统一负责印制。

（2）正文的内容：一般应包括：实验目的、实验仪器设备及其工作原理、实验步骤、实验原始数据、实验结果与分析等内容。

3．书写要工整。

4．对实验结果要进行误差分析。

希望同学们认真执行“规范”，并遵守实验室的各项规定，爱护公物，保持环境卫生，养成良好的工作习惯。

按照机械原理课程教学大纲和机械原理实验教学大纲的要求，编写了此实验指导书。

实验成绩占课程总成绩的10%,实验成绩根据实验操作和实验报告来综合评定。

这里需特别强调的是：完成全部实验方能取得参加期末课程考试的资格。

实验一：机构认识、测绘与分析一、实验目的：1.利用各种给定的平面机构，根据提供的拼装方案进行搭接，获得一个完整的机械传动方案，加强学生对机构组成原理的认识，进一步了解机构组成及其运动特性，为机构创新设计奠定良好的基础。

2. 利用各种给定的平面机构，根据想象力进行机构搭接，获得新的组合机构或机械传动方案，进行机械创新设计的实际训练，培养学生的工程实践及动手能力。