《机械工程控制基础》实验教学大纲.docx

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1、机械工程控制基础实验教学大纲课程代码：VEEN2011课程名称：机械工程控制基础英文名称：Control principles of mechanical engineering实验室名称：自动控制工程实验室课程学时：63实验学时：9一、本课程实验教学目的与要求通过实验，要求学生掌握线性系统的时域分析方法；熟悉TD-ACS设备的使 用方法，掌握典型环节的方框图、传递函数、模拟电路图及阶跃响应，了解参数 变化对典型环节动态特性的影响；了解二阶系统的特征参量对过渡过程的影响， 了解三种阻尼比下的响应曲线及系统的稳定性，掌握利用Routh判据对二阶、三 阶线性系统进行稳定性分析和判断；掌握系统校正的

2、方法，重点了解串联校正， 可以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。3个 实验均为基础性实验，基础性实验所占的比例为100%。通过实验，使学生加深 理解自动控制系统的工作原理和特性以及分析方法。二、主要仪器设备及现有台套数TD-ACS实验系统 32台双踪示波器32台万用表32台PC机32台三、实验课程内容和学时分配-序号实验工程名称目的、要求实验内容学时 分配实验 类型每组 人数必开、 选开1典型环节的时 域分析（1）熟悉并掌握 TD-ACS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，

3、分析原因；（3） 了解参数变化 对典型环节动态特 性的影响。典型环节的方 框图、传递函 数、模拟电路 图、阶跃响应。3基础性2必开-序号实验工程名称目的、要求实验内容学时 分配实验 类型每组 人数必开、 选开2典型系统的时 域响应和稳定 性分析(1)研究二阶系统 的特征参量对过渡 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；(3)熟悉Routh 判据，用Routh判 据对三阶系统进行 稳定性分析。1、典型的二阶 系统稳定性分 析；2、典型的 三阶系统稳定 性分析。3基础性2必开3线性系统的校 正(1)掌握系统校正 的方法，重点了解 串联校正；(2)根 据期望的

4、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。1、原系统的结 构框图及性能 指标；2、期望 校正后系统的 性能指标；3、 串联校正环节 的理论推导。3综合性2必开4线性系统的频 率响应分析(1)掌握波特图的 绘制方法及由波特 图来确定系统开环 传函；(2)掌握实 验方法测量系统的 波特图。1、实验对象的 结构框图;2、 模拟电路图；3、 画出波特图和 极坐标图。3综合性2选开四、考核方式1、实验报告：本门课程实验对实验报告的要求(应包括对报告内容的要求) 实验报告应包含以下内容：(1)实验的工程名称；(2)实验的任务目标；(3)实验所用到的实验设备；(4)绘制实验的接线图；(5)记录实验的过程、现象和数据；(6)实验结果和数据分析；(5)实验小结、体会和建议。2、考核方式：课程实验的考核方式由实验结果和实验报告两局部构成，实验结果占实验成绩的50%,实验报告占实验成绩的50%,课程实验成绩占课程总成绩的 20%0五、实验教材、参考书1、教材：胡寿松.自动控制原理,科学出版社.20072、参考书：杨叔子.机械工程控制基础.华中科技大学出版社.2005.