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肇庆学院光机电一体化综合性实验教学示范中心实验教材之十二——自动控制原理实验教程
目 录
第一章 自动控制理论实验系统软件说明……………………………………………… 1
1.1 软件安装………………………………………………………………………………1
1.2 使用步骤………………………………………………………………………………1
1.3 菜单说明………………………………………………………………………………3
第二章 自动控制原理课程实验………………………………………………………… 7
2.1 引 言………………………………………………………………………………… 7
2.1.1 实验设备…………………………………………………………………………7
2.1.2 实验须知…………………………………………………………………………7
2.2 自动控制原理课程实验………………………………………………………………8
2.2.1 典型环节及其阶跃响应…………………………………………………………8
2.2.2 二阶系统阶跃响应………………………………………………………………11
2.2.3 控制系统的稳定性分析…………………………………………………………14
2.2.4 系统频率特性测量………………………………………………………………16
2.2.5 连续系统串联校正………………………………………………………………18
2.2.6 采样实验…………………………………………………………………………22
第三章 控制系统计算机辅助分析与设计………………………………………………25
3.1 引 言………………………………………………………………………………… 25
3.2 MATLAB及其应用………………………………………………………………………25
3.2.1 MATLAB简介………………………………………………………………………25
3.2.2 MATLAB矩阵的表示………………………………………………………………26
3.2.3 MATLAB的绘图功能………………………………………………………………29
3.2.4 MATLAB演示系统…………………………………………………………………35
3.2.5 RLC网络及根轨迹法设计……………………………………………………… 36
3.3 采用SIMULINK软件建立系统模型……………………………………………………39
3.3.1 SIMULINK仿真软件应用简介……………………………………………………39
3.3.2 SIMULINK建模……………………………………………………………………40
3.4 控制系统仿真…………………………………………………………………………45
3.4.1 PWM波形实现…………………………………………………………………… 45
3.4.2 H型PWM直流控制系统……………………………………………………………48
3.4.3 双闭环电机转速控制系统仿真…………………………………………………49
3.4.4 三相逆变器SPWM控制实现原理…………………………………………………50
3.5 课程仿真实验…………………………………………………………………………53
3.5.1 一、二阶系统的阶跃响应………………………………………………………53
3.5.2 控制系统的根轨迹………………………………………………………………56
3.5.3 控制系统的频率特性……………………………………………………………58
3.5.4 PID控制器设计………………………………………………………………… 60
3.5.5 直流双闭环调速系统仿真………………………………………………………62
3.5.6 倒立摆系统实验…………………………………………………………………63
第四章 综合性、设计性实验……………………………………………………………67
4.1 控制系统的校正………………………………………………………………………67
4.2 自动控制系统的稳定性研究…………………………………………………………70
4.3 温度控制实验…………………………………………………………………………71
参考文献……………………………………………………………………………………72
附 录………………………………………………………………………………………73