自动控制原理实验教程

本书作为“自动控制原理”课程实践性教学的教材，较全面地涵盖了经典控制理论知识的重点和难点。本书所编排的实验章节内容与“自动控制原理”教材的课程内容相对应，共5章，分别为自动控制的基础理论、线性系统时域分析、线性系统频域分析、线性系统的校正与设计、非线性系统分析及线性系统的状态反馈，并按照自动控制原理知识体系精心设计了20个实验项目。本书内容紧密配合理论教学，覆盖线性系统的时域分析法、根轨迹法、频域分析法和校正设计以及非线性控制系统分析等主要知识点，既可帮助学生加深对理论知识点的理解，又可培养学生的基本操作技能。本书可作为高等学校自动化、电气自动化、机械制造及其自动化及相关专业“自动控制原理”课程的实验教材，也可作为理论学习的补充教材，还可供自学“自动控制原理”课程的科技人员及工程技术人员使用。

第1章自动控制的基础理论
1.1控制系统的一般概念
1.1.1自动控制系统中的术语
1.1.2开环控制系统、闭环控制系统和复合控制系统
1.1.3自动控制系统的基本要求
1.2控制系统的数学建模
1.2.1微分方程
1.2.2传递函数
1.2.3拉普拉斯变换
1.2.4相似系统
1.2.5典型环节
1.2.6典型实验信号
1.3控制系统的性能指标分析
1.3.1系统传递函数的研究
1.3.2控制系统的稳定性
1.3.3控制系统的动态分析
1.3.4二阶系统动态性能指标与传递函数参数的关系
1.3.5线性系统稳态误差
1.4控制系统的频域分析法
1.4.1传递函数与频率特性的关系
1.4.2开环频率性能的特征参数
1.4.3闭环频率性能的特征参数
1.4.4闭环系统频域指标和时域指标的转换
1.5线性系统的校正
1.6非线性系统分析
第2章线性系统时域分析
实验2.1线性典型环节实验
实验2.2二阶系统的性能研究
实验2.3二阶系统闭环加零点、极点的性能研究
实验2.4线性系统时域分析实验（一）
实验2.5线性系统时域分析实验（二）
第3章线性系统频域分析
实验3.1线性一阶系统性能的频域分析
实验3.2线性二阶系统的频率特性
第4章线性系统的校正与设计
实验4.1频域法导前校正
实验4.2频域法滞后校正
实验4.3频域法滞后-导前校正
实验4.4时域法比例-微分校正
实验4.5时域法局部比例反馈校正
实验4.6时域法微分反馈校正
第5章非线性系统分析及线性系统的状态反馈
实验5.1非线性典型环节实验
实验5.2继电型非线性控制系统实验
实验5.3饱和型非线性控制系统实验
实验5.4间隙（空回）型非线性控制系统实验
实验5.5继电型非线性三阶控制系统实验
实验5.6饱和型非线性三阶控制系统实验
实验5.7线性系统的状态反馈及极点配置实验
附录A自动控制教学实验系统构成及说明
A.1构成
A.2实验装置布局说明
A.2.1A实验区
A.2.2B实验区
A.2.3S实验区
附录B虚拟示波器
B.1时域示波器的使用
B.2频域示波器的使用
B.3工具示波器的使用
参考文献