《机电系统计算机控制技术》实验教学大纲 - 教学大纲

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《机电系统计算机控制技术》实验教学大纲

【添加时间：2015-08-04 16:43:04】【来源：】【作者：uestcetcmce】【阅读：】

适用专业：理工科类学时数：8学时先修课程：公共基础课、学科基础课

一、课程性质、目的和任务

“机电系统计算机控制技术实验”着重于培养学生在机电系统计算机控制技术应用方面的基本技能和工程素养。课程的性质属于实践环节，学生进行自控、计控实践以后，可以掌握机电系统计算机控制技术的基本知识，并掌握自控/计控教学实验机的使用与基本控制电路的知识，还可以得到较为系统的机电系统控制方面的基本技能训练并熟悉相关工程应用知识，为后续相关课程的学习以及复合型知识体系的建立奠定一定的基础。

二、教学内容与时间安排

实验一

1、实验项目名称：采样与保持实验。

2、实验目的和要求：了解模拟信号到计算机控制的离散信号的转换—采样过程；了解判断采样控制系统稳定性的充要条件，及采样周期T对系统的稳定性的影响；掌握临界稳定时采样周期值的计算，观察分析采样控制系统在不同采样周期T时的瞬态响应曲线。

3、实验内容：构造模拟电路，选择“采样与保持/采样实验”、“采样与保持/采样控制”，改变周期，观察相应的实验现象。

4、实验项目需用设备：自控/计控教学实验箱AEDK-LABACTN、计算机。

5、所需主要元器件及耗材：连接导线，电源插座。

6、学时数：2。

7、本项目设备数：40套。

8、接纳学生：160人。

实验二

1、实验项目名称：最少拍控制实验。

2、实验目的和要求：了解和掌握数字控制器的原理和直接设计方法。了解和掌握並求取广义对象和数字调节器D(Z)的脉冲传递函数。了解和掌握用Z传递函数建立后向差分方程的方法。了解和掌握用LabACT实验箱实验最少拍控制被控过程，观察和分析最少拍控制系统的输出波形是否符合设计要求。了解和掌握最少拍控制系统纹波消除的方法，了解和掌握用LabACT实验箱实验无纹波最少拍控制被控过程，观察和分析无纹波最少拍控制系统的输出波形是否符合设计要求。

3、实验内容：构造模拟电路，选择最少拍控制/最少拍有纹波控制系统、最少拍控制/最少拍无纹波控制系统，观察实验现象，并判断其稳定性。

4、实验项目需用设备：自控/计控教学实验箱AEDK-LABACTN、计算机。

5、所需主要元器件及耗材：连接导线，电源插座。

6、学时数：2。

7、本项目设备数：40套。

8、接纳学生：160人。

实验三

1、实验项目名称：温度PID控制实验。

2、实验目的和要求：了解温度PID闭环控制的组成和工作原理；了解和掌握用LabACT实验箱实验温度PID闭环控制的被控过程；观察和分析在温度PID控制系统中，P.I.D参数对系统性能的影响。

3、实验内容：构造模拟电路，选择控制系统应用实验A/温度控制观察实验现象，并判断其稳定性，P.I.D参数对系统性能的影响。

4、实验项目需用设备：自控/计控教学实验箱AEDK-LABACTN、计算机。

5、所需主要元器件及耗材：连接导线，电源插座。

6、学时数：2。

7、本项目设备数：40套。

8、接纳学生：160人。

三、考核方法

本课程的考核由实验表现与实验报告两部分构成，成绩具体组成如下：

1、实验表现成绩：学生完成本大纲所要求操作的每一个实验项目后，由负责教师进行成绩考核（劳动纪律、安全生产等占总成绩的20％、操作技能占总成绩的60%）来评定实验表现成绩，计入学生实习成绩登记表中。

2、实验报告成绩：占总成绩的20%。

3、课程总成绩：由上述成绩综合评定课程总成绩，由实验指导教师评定每个学生的课程总成绩，于实验结束后上报学生所在学院。

4、学生缺勤（病假、事假）达到实验期间的1/5，则成绩为零。学生需补全实习后才能获得实验成绩，无故旷课4课时即取消实验资格，成绩计为不及格。

5、学生因病休假缺席某实验，应按要求补完该项目的实验，才能获得相应成绩。

6、学生实验成绩不及格者，按学校有关规定处理。

四、教材与参考书

1、教材：

熊静琪.《计算机控制技术》，北京：电子工业出版社，2003.

2、参考书：

熊世和.《机电系统计算机控制技术》，成都：电子科技大学出版社，1993.

姚伯威等.《控制工程基础》，北京：国防工业大学出版社，2004.

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