新版自动控制理论实验课程教学大纲.答案
新版自动控制理论实验课程教学大纲.答案
《自动控制理论》实验教学大纲课程名称：自动控制理论课程编号：课程性质：非独立设课面向专业：自动化使用教材：自编课程学分：考核方法：成绩是考核学习效果的重要手段，实验成绩按学生的实验态度，独立动手能力和实验报告综合评定，以20%的比例计入本门课程的总成绩。
实验课总成绩由平时成绩（20%）、实验理论考试成绩（40%）、实验操作考试成绩（40%）三部分组成，满分为100分。
实验理论考试内容包含实验原理、实验操作方法、实验现象解析、实验结果评价、实验方案设计等。
考试题型以填空、判断、选择、问答为主，同时可结合课程特点设计其他题型。
实验操作考试根据课程特点设计若干个考试内容，由学生抽签定题。
平时成绩考核满分为20分，平时成绩 = 平时各次实验得分总和÷实验次数（≤20分）。
每次实验得分计算办法为：实验报告满分10分（其中未交实验报告或不合格者0分，合格6分，良好8分，优秀10分）；实验操作满分10分（其中旷课或不合格者0分，合格6分，良好8分，优秀10分）。
撰写人：任鸟飞审核人：胡皓课程简介：自动控制理论是电气工程及其自动化专业最主要的专业基础必修课。
通过本课程的各个教学环节的实践，要求学生能熟练利用模拟电路搭建需要的控制系统、熟练使用虚拟示波器测试系统的各项性能指标，并能根据性能指标的变化分析参数对系统的影响。
实验过程中要求学生熟悉自动控制理论中相关的知识点，可以在教师预设的实验前提下自己设计实验方案，完成实验任务。
教学大纲要求总学时80，其中理论教学68学时、实验12学时，实验个数6个。
实验项目一览表实验一典型环节的电路模拟一、实验类型：综合性实验二、实验目的：1. 熟悉THBCC-1型实验平台及“THBCC-1”软件的使用；2. 熟悉各典型环节的阶跃响应特性及其电路模拟；3. 测量各典型环节的阶跃响应曲线，并了解参数变化对其动态特性的影响。
三、实验内容与要求：1. 设计并组建各典型环节的模拟电路；2. 测量各典型环节的阶跃响应，并研究参数变化对其输出响应的影响；3. 画出各典型环节的实验电路图，并注明参数。
【2024版】自动控制原理经典部分课程教学大纲
可编辑修改精选全文完整版《自动控制原理（经典部分）》课程实验教学大纲课程编号课程名称（中文）自动控制原理（经典部分）课程名称（英文）Theory of Automatic Control(classical)实验性质非独立设课课程属性专业基础适用专业自动化先修课程数学分析，高等代数，复变函数与积分变换，电路，模拟电子技术，数字电子技术总学时90 实验学时18 总学分 5制定单位信息与电气工程学院制定时间一、实验的性质、目的和任务《自动控制原理》课是自动化专业的专业基础课程，自动控制原理实验课程是一门理论验证型实验课程，结合自动控制理论课开设了一系列相应的实验，使学生理论与实践结合，更好的掌握控制理论。
通过实验，学生可以了解典型环节的特性、模拟方法及控制系统分析与校正方法，掌握离散控制系统组成原理、调试方法；使学生加深对控制理论的理解和认识，同时有助于培养学生分析问题和解决问题的工程综合能力，拓宽学生的专业面和知识面，为以后的深入学习与工作打下扎实的基础。
二、实验的基本内容与要求序号实验项目学时数内容与要求实验属性必开选开1 典型环节的时域响应2 （1）掌握自动控制原理实验箱的使用方法。
（2）学习用电路构成所需要的系统仿真模型(传递函数)。
（3）掌握典型环节模拟电路的研究方法，观测各种典型环节的阶跃响应曲线。
（4）通过对典型电路分析和实验，掌握系统数学模型的理论建模方法和实验测定法。
验证√2 典型系统瞬态响应和稳定性分析2 （1）掌握瞬态性能指标的测试技能。
（2）了解参数变化对系统瞬综合√态性能和稳定性的影响。
（3）研究二阶系统阻尼系数ξ和自然振荡频率ωn与系统结构之间的关系。
（4）按实验步骤绘出实验线路、标出原始数据，画出输出波形图。
3 线性系统的根轨迹分析2 （1）掌握绘制根轨迹的基本法则。
（2）掌握闭环主导极点的概念。
（3）了解闭环极点的分布与系统性能的关系。
综合√4 线性系统的频率响应分析2 （1）学习测量系统（或环节）频率特性曲线的方法和技能。
《自动控制原理实验》教学大纲.doc
《自动控制原理实验》教学大纲（课程代码:09121209）一、课程基本情况（一）课程名称：自动控制原理Automatic Control Theory（二）课程类别：专业基础课（三）课程性质：独立设课（四）学时、学分实验学时与学分：18学时、0.5学分（五）适用专业：电气工程与自动化、电气自动化技术、物理（六）大纲执笔：高联学（七）大纲审批：胡波李卫兵（八）制定（修订）时间：2008年8月二、实验教学目的与基本要求自动控制原理实验课程是一门理论验证型实验课程，结合自动控制理论课开设了一系列相应的实验，使学生理论与实践结合，更好的掌握控制理论。
通过实验，学生可以了解典型环节的特性，模拟方法及控制系统分析与校正方法。
三、实验内容与基本要求（二）实验内容及要求实验一控制系统典型环节的模拟内容：1.分别画出比例、惯性、积分、微分和震荡环节的模拟电路图；2.按下列各典型环节的传递函数，调节相应的模拟电路的参数，观察并记录其单位阶跃响应波形。
%1比例环节：%1积分环节：%1比例微分环节：%1惯性环节：%1比例积分环节：%1振荡环节：要求：1•熟悉超低频扫描示波器的使用方法。
2.掌握用运放组成控制系统典型环节的模拟电路。
3.测量典型环节的阶跃响应曲线。
4.通过实验了解典型环节参数的变化对输出动态性能的影响。
仪器：实验二一阶系统的时域响应及参数测定内容：1.一阶系统模拟电路图；2.一阶系统原理。
要求：1•观察一阶系统在单位阶跃和斜坡输入信号作用下的瞬态响应;实验二二阶系统的瞬态响应分析内容：1.二阶系统模拟电路；2.二阶系统原理及节跃响应区线。
要求：1.熟悉二阶模拟系统的组成；2.研究二阶系统分别工作在f = 1,0 < f < 1,玮口f〉1三种状态下的单位阶跃响应;3.增益K对二阶系统单位阶跃响应的超调量、峰值时间t p和调整时间t s；4.观察系统在不同K值时跟踪斜坡输入的稳态误差。
实验四PID控制器的动态特性内容：1.PD控制器；2.PI控制器；3.PID控制器关。
自动控制理论Ⅰ教学大纲精品资料
《自动控制理论》系列课程教学大纲（适用于03版教学计划）电气与自动化工程学院《自动控制理论》课程组2004．4《自动控制理论Ⅰ》教学大纲学时：72/8 学分：5教学大纲说明一、课程的目的与任务自动控制理论是具有一般方法论特点的技术基础课程。
目的在于使学生掌握自动控制理论的基本原理和方法，并具备对自动控制系统进行分析、计算、实验和设计的初步能力，为专业课的学习和参加控制工程实践打好必要的理论基础。
二、课程的基本要求掌握建立电气系统、机械系统数学模型的方法，掌握线性定常系统分析和设计方法，对应用理论解决工程实际问题有所了解。
三、与其他课程的联系和分工本课程的前继课程为：《电路》、《模拟电子技术》、《电机与拖动》、《积分变换》等。
本课程的后续课程为《直流调速系统》，《交流调速系统》、《过程控制系统与仪表》、《自动控制理论2》、《控制系统仿真》等。
五、本课程的性质及适应对象自动化、电气工程及其自动化教学大纲内容第一章引论1、自动控制的基本原理与方式2、自动控制系统示例3、自动控制系统的组成、分类、常用术语及定义。
4、对自动控制系统的基本要求5、自动控制理论的发展状况及本课程任务。
教学提示:掌握自动控制的基本概念，自动控制系统的组成，常用的控制方式，了解自动控制理论的发展。
第二章线性系统的数学模型1、线性系统的时域数学描述。
2、非线性数学模型的线性化。
3、线性系统的复域数学描述-传递函数。
4、典型环节的数学模型。
5、方框图及其等效变换。
6、信号流图的基本概念，梅逊公式。
7、系统的开环传递函数、闭环传递函数、误差传递函数等概念。
教学提示:掌握线性系统数学模型的建立方法，传递函数的定义、性质及其与微分方程之间的关系，方框图、信号流图的等效变换，梅逊公式。
掌握系统的开环传递函数、闭环传递函数、误差传递函数等概念。
第三章控制系统的时域分析1、典型输入信号。
2、系统时域性能指标。
3、典型一、二阶系统的时域分析。
4、改善二阶系统性能指标的措施。
自动控制理论课程设计大纲和指导书
《自动控制理论》课程设计教学大纲总学时：1周适应专业：自动化、电气工程及其自动化开课系：自动化执笔人：一、课程设计的目的和基本要求通过学习系统设计及校正的基本方法，使学生对《自动控制理论》课程的内容有一个全面的系统的认识，并运用综合知识完成对实际系统的设计，使系统性能指标达到设计要求。
课程设计的基本要求是：1、巩固和加深对系统的理解，提高综合运用本课程及相关课程所学知识的能力。
2、培养学生选用参考书，查阅手册及文献资料的能力。
培养独立思考，深入研究，分析问题、解决问题的能力。
3、通过实际系统的分析设计与调试，掌握系统设计及校正的基本方法。
4、能够按要求编写课程设计报告书，能正确阐述和分析设计结果。
5、通过课程设计，培养学生严谨的科学态度，严肃认真的工作作风和团队协作精神。
6、学习MATLAB编程语言，熟悉simulink软件包。
二、课程设计的主要内容根据具体情况和要求可在下列内容中选择1－2项1、利用频域法进行设计。
2、利用根轨迹法进行设计。
3、利用状态空间法设计。
三、课程设计的考核办法与评分方法课程设计平时考核与课程设计报告书相结合进行考核，其中课程设计报告占50％，上机操作30%，平时考核占20％。
《自动控制理论》课程设计指导书（自动化系）位置随动系统串联校正2009年12月摘要随动系统是指系统的输出以一定的精度和速度跟踪输入的自动控制系统，并且输入量是随机的，不可预知的，主要解决有一定精度的位置跟随问题，如数控机床的刀具给进和工作台的定位控制，工业机器人的工作动作，导弹制导、火炮瞄准等。
在现代计算机集成制造系统（CIMC）、柔性制造系统（FMS）等领域，位置随动系统得到越来越广泛的应用。
位置随动系统要求输出量准确跟随给定量的变化，输出响应的快速性、灵活性和准确性为位置随动系统的主要特征。
本次课程设计以位置随动系统为例，研究控制系统的串联校正方法，并对位置随动系统校正前后的性能进行分析。
关键词：随动系统串联校正相角裕度幅值裕度超调量调节时间目录1 位置随动系统 (1)1.1 位置随动系统工作原理 (1)1.2 各部分传递函数 (1)1.3 位置随动系统结构 (4)1.4系统MATLAB建模 (4)1.5校正前系统仿真 (5)2 系统校正 (7)2.1 校正网络设计 (7)2.2 校正后系统仿真 (8)3 校正前后性能比较 (10)3.1 频域分析 (10)3.2 时域分析 (10)4 总结及体会 (12)参考文献 (13)1 位置随动系统1.1 位置随动系统工作原理位置随动系统通常由测量元件、放大元件、伺服电动机、测速发电机、齿轮系及绳轮等组成，采用负反馈控制原理工作，其原理图如图1所示。
《自动控制理论》课程教学大纲
《自动控制理论》课程教学大纲执笔人：王艳编写日期：2012年12月一、课程基本信息1．课程编号：94L119Q2．课程体系/类别：专业类/专业基础课，专业主干课3．学时/学分：64/44．先修课程：微积分、复变函数与积分变换、电路、模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统。
5．适用专业：电气工程及其自动化二、课程教学目标及学生应达到的能力本课程是为电气工程及其自动化专业本科生开设的一门专业基础课，也是专业主干课。
学生学习完本课程后应该在自动控制系统的基本概念基础上，能够建立控制系统数学模型，掌握并灵活运用时域法、根轨迹法和频率法进行系统分析和系统综合与校正，掌握三种方法各自的特点及其内在联系；掌握线性离散系统的分析与校正方法及非线性控制系统的分析。
本课程分理论与实践教学两部分，并融合一体，突出基于控制理论的模拟电路仿真实验和综合知识应用，对学生实施动手实践能力训练与综合解决控制类问题的素质培养。
（一）通过理论教学应掌握的知识与方法1．了解自动控制与系统的基本概念、基本要求；建立控制问题的系统观，学会用控制系统的思想理解工程问题；2．掌握控制系统建模与传递函数求取的基本方法；3．掌握系统时域分析与设计方法；4．掌握系统根轨迹分析与设计方法；5．掌握系统频域分析与设计方法；6．掌握线性离散系统的分析与校正方法；7．掌握非线性控制系统的分析与系统改善方法。
（二）通过实验教学进行动手实践能力培养1．通过数字仿真软件解算实际控制问题，学会掌握控制系统的计算机仿真分析通过对MA TLAB软件的学习，掌握基本的模型变换、典型系统的响应分析等语言，提高解决控制问题的计算与分析能力。
2．通过模拟电路仿真实验，提高学生控制电路调试与实现的能力通过控制理论实验装置，学生根据自行设计的控制理论教学实验电路进行模拟电路仿真实验，提高学生的动手实践和理论联系实际的能力。
（三）通过整个课程教学设计进行综合素质培养1．根据教学内容，在课堂开展研究性教学，本课程共设计了五个研讨性教学环节，培养学生与人合作和善于交流与表达的能力与探索知识的精神。
自动控制理论》教学大纲.
《自动控制理论》教学大纲制定人: 制定时间: 年月所在单位:一、课程基本信息第1章控制系统的基本概念教学目的：熟练掌握控制系统的基本概念及工作原理。
教学重点和难点：掌握控制系统的工作原理主要教学内容及要求：1、了解控制系统的基本组成：被控对象；执行机构；放大装置；检测装置；比较装置；反馈装置；校正装置；输入信号；输出信号；扰动信号。
2、了解控制系统的基本类型：按数学模型分类；按控制方式分类；按元件类型分类；按系统功用分类；按输入量的变化规律分类；按输入输出的数量分类。
3、了解对控制系统的基本要求：稳定性；准确性；快速性。
4、掌握控制系统的工作原理：开环控制；闭环控制；自动控制的发展及现状。
第2章控制系统的数学模型教学目的：熟练掌握控制系统的数学模型。
教学重点和难点：掌握拉普拉斯变换、熟练掌握传递函数及系统方框图主要教学内容及要求：1、了解信号流图；梅逊公式。
2、掌握控制系统的运动微分方程：控制系统的时域模型；典型元件微分方程的列写；线性系统微分方程的列写；线性系统微分方程的求解；了解非线性系统的线性化。
3、掌握拉普拉斯变换：拉普拉斯变换的基本性质；拉普拉斯反变换；拉普拉斯变换的应用。
4、熟练掌握传递函数：传递函数的定义；传递函数的性质；传递函数的零点；传递函数的极点；典型环节的传递函数。
5、掌握系统方框图：方框图的概念；方框图的绘制；方框图的等效变换；方框图的简化。
6、掌握反馈控制系统的传递函数：开环传递函数；闭环传递函数；输入作用及干扰作用下的闭环传递函数；输入作用及干扰作用下的误差传递函数；闭环系统的误差。
第3章控制系统的时域分析法教学目的：熟练掌握控制系统的时域分析法。
教学重点和难点：掌握线性系统时域响应的性能指标、一阶系统的时间响应及二阶系统的时间响应，并熟练掌握稳定性分析。
主要教学内容及要求：1、了解高阶系统的时间响应：三阶系统的阶跃响应；高阶系统的阶跃响应；闭环主导极点；偶极子对；高阶系统的性能分析及性能指标估算。
自动控制理论第三版课后答案
由 解得 。可确定系统的传递函数为
5-12系统的开环传递函数为
系统稳定的增益范围 。
第六章
6-1 (a) ，超前网络的伯德图如图A-6-1所示。
图A-6-1题6-1超前网络伯德图
(b) ，滞后网络的伯德图如图A-6-2所示。
图A-6-2题6-1滞后网络伯德图
图A-3-1二阶系统极点在s平面上的分布区域
3-6系统在单位斜坡输入下的稳态误差为
加入比例—微分环节后
可见取 ，可使
3-7
3-8
3-9按照条件（2）可写出系统的特征方程
将上式与 比较，可得系统的开环传递函数
根据条件（1），可得
解得 ，于是由系统的开环传递函数为
3-10
，过阻尼系统，无超调。
3-11（1）当a= 0时， 。
（3）当 时，系统处于临界阻尼状态，此时系统有二重闭环极点 。
4-9主根轨迹如图A-4-9所示。系统稳定的 值范围是 。
图A-4-9题4-9系统主根轨迹
4-10 主根轨迹分离点 ；与虚轴交点 ，临界 值 。主根轨迹如图A-4-10所示。
图A-4-10题4-10系统主根轨迹
4-11（1） 的根轨迹如图A-4-11所示。
图A-4-4题4-3系统常规根轨迹
（2）
分离点为 ；常规根轨迹如图A-4-4（b）所示。从根轨迹图看，加了零点 后，无论 取何值，系统都是稳定的。
4-4系统的根轨迹族如图A-4-6所示。
图A-4-6题4-4系统的根轨迹族
4-5系统的根轨迹族如图A-4-7所示。
图A-4-7题4-5系统的根轨迹族
4-7系统特征方程为
5-3
《自动控制理论》教学大纲
《自动控制理论》课程教学大纲课程名称：自动控制理论课程编码：52310507学时：72 学分：4开课学期：4课程类别：学科平台课程课程性质：必修适用专业：自动化、电气工程及其自动化、测控技术与仪器先修课程：高等数学、线性代数、复变函数与积分变换、电路、模拟电子技术、数字电子技术、电机与拖动一、课程的性质、目的与任务该课程是自动化专业、测控技术与仪器专业和电气工程及其自动化专业的主要专业基础课，在技术基础课和专业课之间发挥承上启下的桥梁纽带作用，其目的是为后续专业课程奠定自动控制方面的理论基础，其任务主要是学习自动控制的基本概念和控制系统的建模方法，掌握控制系统的时域分析法、根轨迹法、频域分析法以及校正设计方法、线性离散系统分析方法等内容。
二、教学内容及基本要求第一章自动控制的一般概念教学目的和要求：掌握自动控制的一些基本概念和反馈控制的基本原理。
教学难点和重点：反馈控制的基本原理。
教学方法和手段：课堂讲授；课件演示。
第一节自动控制的基本原理和方式 1 学时第二节自动控制系统的分类0.5 学时第三节对自动控制系统的基本要求0.5 学时复习与作业要求：掌握考核知识点。
考核知识点：自动控制和自动控制系统的概念；反馈控制系统的基本组成结构；负反馈控制的基本原理；自动控制的基本方式；自动控制系统的基本类别；对自动控制系统的性能要求。
第二章控制系统的数学模型教学目的和要求：充分理解数学模型的概念，重点掌握微分方程和传递函数的求取方法、动态结构图和信号流图的绘制方法；学会动态结构图的等效变换方法和梅逊公式的应用方法。
教学重点和难点：动态结构图的等效变换和梅逊公式教学方法与手段：课堂讲授；课件演示；实验；习题课。
第一节拉普拉斯变换（选讲）第二节控制系统的时域数学模型2学时第三节控制系统的复域数学模型2学时第四节控制系统的结构图和信号流图4学时复习与作业要求：掌握考核知识点，通过习题熟练掌握传递函数的求取、结构图和信号流图的绘制、梅逊公式的应用方法。
自动控制理论课后题答案及试题
自动控制理论课后题答案及试题一、填空题1. 自动控制系统的被控对象是指系统的____________，它是系统进行控制的对象。
答案：输入输出对象2. 开环控制系统是指系统的输出____________系统的输入。
答案：不直接3. 闭环控制系统又称为________控制系统。
答案：反馈4. 系统的稳定性是指系统在受到____________后，能否迅速恢复到原来的稳定状态。
答案：干扰5. 系统的稳态是指系统在长时间运行后，其____________和____________趋于稳定。
答案：输出，输入6. 系统的动态性能是指系统在受到____________时，系统输出信号的变化情况。
答案：输入7. 系统的性能指标主要包括：稳态性能、动态性能和____________性能。
答案：鲁棒性8. 常用的数学工具主要有：微分方程、____________和____________。
答案：差分方程，传递函数9. 拉普拉斯变换是一种________变换，它将时域信号变换为________域信号。
答案：线性，复10. 控制系统的性能可以通过____________、____________和____________等指标来衡量。
答案：稳态误差，上升时间，调整时间二、选择题1. 下列哪种系统是闭环控制系统？（）A. 开环控制系统B. 闭环控制系统C. 半开环控制系统D. 半闭环控制系统答案：B2. 下列哪种方法可以提高系统的稳定性？（）A. 增加系统的开环增益B. 减小系统的反馈增益C. 增加系统的相位裕度D. 减小系统的截止频率答案：C3. 下列哪种情况会导致系统产生稳态误差？（）A. 系统的输入为常数B. 系统的输入为正弦信号C. 系统的反馈环节存在纯滞后D. 系统的开环增益为无穷大答案：C三、简答题1. 请简述自动控制系统的稳定性、动态性能和稳态性能的概念及它们之间的关系。
答案：稳定性是指系统在受到干扰后，能否迅速恢复到原来的稳定状态；动态性能是指系统在受到输入信号时，系统输出信号的变化情况；稳态性能是指系统在长时间运行后，其输出和输入趋于稳定。
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《自动控制理论》实验教学大纲课程名称：自动控制理论课程性质：非独立设课使用教材：自编课程编号：面向专业：自动化课程学分：考核方法：成绩是考核学习效果的重要手段，实验成绩按学生的实验态度，独立动手能力和实验报告综合评定，以20%的比例计入本门课程的总成绩。
实验课总成绩由平时成绩（20%）、实验理论考试成绩（40%）、实验操作考试成绩（40%）三部分组成，满分为100分。
实验理论考试内容包含实验原理、实验操作方法、实验现象解析、实验结果评价、实验方案设计等。
考试题型以填空、判断、选择、问答为主，同时可结合课程特点设计其他题型。
实验操作考试根据课程特点设计若干个考试内容，由学生抽签定题。
平时成绩考核满分为20分，平时成绩= 平时各次实验得分总和÷实验次数（≤20分）。
每次实验得分计算办法为：实验报告满分10分（其中未交实验报告或不合格者0分，合格6分，良好8分，优秀10分）；实验操作满分10分（其中旷课或不合格者0分，合格6分，良好8分，优秀10分）。
撰写人：任鸟飞审核人：胡皓课程简介：自动控制理论是电气工程及其自动化专业最主要的专业基础必修课。
通过本课程的各个教学环节的实践，要求学生能熟练利用模拟电路搭建需要的控制系统、熟练使用虚拟示波器测试系统的各项性能指标，并能根据性能指标的变化分析参数对系统的影响。
实验过程中要求学生熟悉自动控制理论中相关的知识点，可以在教师预设的实验前提下自己设计实验方案，完成实验任务。
教学大纲要求总学时80，其中理论教学68学时、实验12学时，实验个数6个。
9采样控制系统的分析√4选做10采样控制系统的动态校正√4选做合计实验一典型环节的电路模拟一、实验类型：综合性实验二、实验目的：1.熟悉THBCC-1型实验平台及“THBCC-1”软件的使用；2.熟悉各典型环节的阶跃响应特性及其电路模拟；3.测量各典型环节的阶跃响应曲线，并了解参数变化对其动态特性的影响。
三、实验内容与要求：1.设计并组建各典型环节的模拟电路；2.测量各典型环节的阶跃响应，并研究参数变化对其输出响应的影响；3.画出各典型环节的实验电路图，并注明参数。
4.写出各典型环节的传递函数。
5.根据测得的典型环节单位阶跃响应曲线，分析参数变化对动态特性的影响。
四、仪器设备：1.THBCC-1型信号与系统•控制理论及计算机控制技术实验平台；2.PC机一台(含“THBCC-1”软件)、USB数据采集卡、37针通信线1根、16芯数据排线、USB接口线；五、注意事项：给环节加阶跃信号前，注意按下“锁零按钮”对电容上的电荷清零，保证系统为零初始条件。
二阶系统的瞬态响应实验二一、实验类型：综合性实验二、实验目的：1. 通过实验了解参数(阻尼比)、n的变化对二阶系统动态性能的影响；2. 掌握二阶系统动态性能的测试方法。
三、实验内容与要求：1.观测二阶系统的阻尼比分别在0<<1，=1和>1三种情况下的单位阶跃响应曲线；2.为一定时，观测系统在不同n时的响应曲线。
3.画出二阶系统线性定常系统的实验电路，并写出闭环传递函数，表明电路中的各参数；4. 根据测得系统的单位阶跃响应曲线，分析开环增益K和时间常数T对系统的动态性能的影响。
四、仪器设备：1.THBCC-1型信号与系统•控制理论及计算机控制技术实验平台；2.PC机一台(含“THBCC-1”软件)、USB数据采集卡、37针通信线1根、16芯数据排线、USB接口线；五、注意事项：实验三高阶系统的瞬态响应和稳定性分析一、实验类型：综合性实验二、实验目的：1.通过实验，进一步理解线性系统的稳定性仅取决于系统本身的结构和参数、与外作用及初始条件均无关的特性；2.研究系统的开环增益K或其它参数的变化对闭环系统稳定性的影响。
三、实验内容与要求：1.观测三阶系统的开环增益K为不同数值时的阶跃响应曲线。
2.画出三阶系统线性定常系统的实验电路，并写出其闭环传递函数，表明电路中的各参数。
3.根据测得的系统单位阶跃响应曲线，分析开环增益对系统动态特性及稳定性的影响。
四、仪器设备：1.THBCC-1型信号与系统•控制理论及计算机控制技术实验平台；2.PC机一台(含“THBCC-1”软件)、USB数据采集卡、37针通信线1根、16芯数据排线、USB接口线；五、注意事项：1.给系统加阶跃信号前，注意按下“锁零按钮”对电容上的电荷清零，保证系统为零初始条件。
2.在对系统整体联调前，先对每一个环节进行阶跃信号测试，保证该环节输出正常。
实验四线性定常系统的稳态误差一、实验类型：综合性实验二、实验目的：1.通过本实验，理解系统的跟踪误差与其结构、参数与输入信号的形式、幅值大小之间的关系；2.研究系统的开环增益K对稳态误差的影响。
三、实验内容与要求：1. 观测0型二阶系统的单位阶跃响应和单位斜坡响应，并实测它们的稳态误差；2.观测I型二阶系统的单位阶跃响应和单位斜坡响应，并实测它们的稳态误差；3.观测II型二阶系统的单位斜坡响应和单位抛物坡，并实测它们的稳态误差。
4.画出0型二阶系统的方框图和模拟电路图，并由实验测得系统在单位阶跃和单位斜坡信号输入时的稳态误差。
5.画出Ⅰ型二阶系统的方框图和模拟电路图，并由实验测得系统在单位阶跃和单位斜坡信号输入时的稳态误差。
6.画出Ⅱ型二阶系统的方框图和模拟电路图，并由实验测得系统在单位斜坡和单位抛物线函数作用下的稳态误差。
7.观察由改变输入阶跃信号的幅值，斜坡信号的速度，对二阶系统稳态误差的影响。
并分析其产生的原因。
四、仪器设备：1.THBCC-1型信号与系统•控制理论及计算机控制技术实验平台；2.PC机一台(含“THBCC-1”软件)、USB数据采集卡、37针通信线1根、16芯数据排线、USB接口线；五、注意事项：1.给系统加阶跃信号前，注意按下“锁零按钮”对电容上的电荷清零，保证系统为零初始条件。
2.在对系统整体联调前，先对每一个环节进行阶跃信号测试，保证该环节输出正常。
实验五典型环节和系统频率特性的测量一、实验类型：设计性实验二、实验目的：1.了解典型环节和系统的频率特性曲线的测试方法；2.掌握根据频率特性曲线求取传递函数的方法。
三、实验内容与要求：1.惯性环节的频率特性测试；2.二阶系统频率特性测试；3.由实验测得的频率特性曲线，求取相应的传递函数。
4.写出被测环节和系统的传递函数，并画出相应的模拟电路图；5.把实验测得的数据和理论计算数据列表，绘出它们的Bode图，并分析实测的Bode图产生误差的原因；6.用上位机实验时，根据由实验测得二阶系统闭环幅频特性曲线，据此写出该系统的传递函数，并把计算所得的谐振峰值和谐振频率与实验结果相比较；7.绘出被测环节和系统的幅频特性。
四、仪器设备：1. THBCC-1型信号与系统•控制理论及计算机控制技术实验平台；2. PC机一台(含“THBCC-1”软件)、USB数据采集卡、37针通信线1根、16芯数据排线、USB接口线；五、注意事项：1、给系统加阶跃信号前，注意按下“锁零按钮”对电容上的电荷清零，保证系统为零初始条件。
2、借助于Matlab绘制半对数坐标系下的频率特性曲线。
线性定常系统的串联校正实验六一、实验类型：设计性实验二、实验目的：1.通过实验，理解所加校正装置的结构、特性和对系统性能的影响；2.掌握串联校正几种常用的设计方法和对系统的实时调试技术。
三、实验内容与要求：1.观测未加校正装置时系统的动、静态性能；2.按动态性能的要求，分别用时域法或频域法（期望特性）设计串联校正装置；3.观测引入校正装置后系统的动、静态性能，并予以实时调试，使之动、静态性能均满足设计要求；4.利用上位机软件，分别对校正前和校正后的系统进行仿真，并与上述模拟系统实验的结果相比较。
5.根据对系统性能的要求，设计系统的串联校正装置，并画出它的电路图；6.根据实验结果，画出校正前系统的阶跃响应曲线及相应的动态性能指标；7.观测引入校正装置后系统的阶跃响应曲线，并将由实验测得的性能指标与理论计算值作比较；8.实时调整校正装置的相关参数，使系统的动、静态性能均满足设计要求，并分析相应参数的改变对系统性能的影响。
四、仪器设备：1.THBCC-1型信号与系统•控制理论及计算机控制技术实验平台；2.PC机一台(含“THBCC-1”软件)、USB数据采集卡、37针通信线1根、16芯数据排线、USB接口线；五、注意事项：1.给系统加阶跃信号前，注意按下“锁零按钮”对电容上的电荷清零，保证系统为零初始条件。
2.在对系统整体联调前，先对每一个环节进行阶跃信号测试，保证该环节输出正常。
实验七典型非线性环节的静态特性一、实验类型：验证性实验二、实验目的：1.了解典型非线性环节输出—输入的静态特性及其相关的特征参数；2.掌握典型非线性环节用模拟电路实现的方法。
三、实验内容与要求：1.继电器型非线性环节静特性的电路模拟；2.饱和型非线性环节静特性的电路模拟；3.具有死区特性非线性环节静特性的电路模拟；4.具有间隙特性非线性环节静特性的电路模拟。
5.画出各典型非线性环节的模拟电路图，并选择好相应的参数；6.根据实验，绘制相应非线性环节的实际静态特性，并与理想情况下的静态特性相比较，分析电路参数对特性曲线的影响。
四、仪器设备：1.THBCC-1型信号与系统•控制理论及计算机控制技术实验平台；2.PC机一台(含“THBCC-1”软件)、USB数据采集卡、37针通信线1根、16芯数据排线、USB接口线；五、注意事项：实验面板上的非线性单元中，有些期间只是绘制了图形符号在图中，并没有在电路中实际接入，注意用导线连接相应单元。
非线性系统的描述函数法实验八一、实验类型：综合性实验二、实验目的：1.进一步熟悉非线性控制系统的电路模拟方法；2.掌握用描述函数法分析非线性控制系统；3．通过实验进一步了解非线性系统产生自持振荡的条件和非线性参数对系统性能的影响。
三、实验内容与要求：1.用描述函数法分析继电器型非线性三阶系统的稳定性，并由实验测量自持振荡的振幅和频率；2.用描述函数法分析饱和型非线性三阶系统的稳定性，并由实验测量自持振荡的振幅和频率；3.掌握饱和型非线性系统消除自持振荡的方法。
4.观测继电型非线性系统的自持振荡，将由实验测量自振荡的幅值与频率与理论计算值相比较，并分析两者产生差异的原因。
5.调节系统的开环增益K，使饱和非线性系统产生自持振荡，由实验测量其幅值与频率，并与理论计算值相比较。
四、仪器设备：1.THBCC-1型信号与系统•控制理论及计算机控制技术实验平台；2.PC机一台(含“THBCC-1”软件)、USB数据采集卡、37针通信线1根、16芯数据排线、USB接口线；五、注意事项：各非线性环节在接入线性系统前，注意检查其输入输出特性并记录相应参数。