信号、系统与控制实验教程

《信号、系统与控制实验教程》是“信号、系统与控制”课程的配套实验教材。全书分为两个部分共6章。其中第一部分是信号与系统实验，分为3章：第1章是MATLAB基础知识介绍；第2章是实验资源介绍，包括硬件、软件资源；第3章是信号与系统的基本实验，共设计6个实验，实验内容包括时间连续信号的频谱分析、离散信号的频谱分析、连续时间系统的时域分析和频域响应分析、二阶系统的时间和频率响应特性分析、模拟滤波器的设计。第二部分是自动控制理论实验，分为3章：第4章是反馈控制原理，主要介绍单回路反馈控制系统基本理论；第5章是反馈控制系统的校正方法，主要介绍了串联校正以及反馈控制系统的性能指标；第6章是自动控制理论实验，实验内容包括典型环节及其阶跃响应、控制系统稳定性分析、反馈控制系统的串联校正等实验。
《信号、系统与控制实验教程》内容与“信号、系统与控制”课程教学内容结合紧密，实验均设计了实验专题以及思考题，以加深学生对课堂讲授内容的理解和掌握。
《信号、系统与控制实验教程》适合作为高等学校仪器仪表、机械工程、电气工程和自动化技术等相关专业学生学习“信号、系统与控制”课程的实验指导书或参考书，也可作为其他学生学习使用MATLAB进行信号分析的参考书。

第一部分 信号与系统实验
第1章 MATLAB基础知识
1.1 MATLAB介绍
1.1.1 MATLAB简介
1.1.2 MATLAB特性
1.1.3 MATLAB界面和帮助
1.2 MATLAB基础知识
1.2.1 常用数据类型
1.2.2 矩阵及其应用
1.2.3 常用运算
1.2.4 MATLAB绘图
1.3 MATLAB程序设计
1.3.1 M文件
1.3.2 程序调试
第2章 实验资源介绍
2.1 实验系统构成
2.2 实验箱面板介绍
2.3 软件使用说明
2.3.1 工具栏按钮
2.3.2 示波器操作
第3章 信号与系统基本实验
3.1 时间连续信号的频谱分析
3.1.1 实验目的
3.1.2 实验原理
3.1.3 实验内容
3.1.4 实验要求
3.1.5 实验设备
3.1.6 问题与思考
3.2 离散信号的频谱分析
3.2.1 实验目的
3.2.2 实验原理
3.2.3 实验内容
3.2.4 实验要求
3.2.5 实验设备
3.2.6 问题与思考
3.3 连续时间系统的时域分析
3.3.1 实验目的
3.3.2 实验原理
3.3.3 实验内容
3.3.4 实验要求
3.3.5 实验设备
3.3.6 问题与思考
3.4 连续时间系统的频域分析
3.4.1 实验目的
3.4.2 实验原理
3.4.3 实验内容
3.4.4 实验要求
3.4.5 实验设备
3.4.6 问题与思考
3.5 二阶系统的时间和频率响应特性分析
3.5.1 实验目的
3.5.2 实验原理
3.5.3 实验内容
3.5.4 实验要求
3.5.5 实验设备
3.5.6 问题与思考
3.6 模拟滤波器的设计
3.6.1 实验目的
3.6.2 实验原理
3.6.3 实验内容
3.6.4 实验步骤
3.6.5 选做实验
3.6.6 实验要求
3.6.7 实验设备
3.6.8 问题与思考
3.6.9 实验结果参考
第二部分 自动控制理论实验
第4章 反馈控制原理
4.1 单回路反馈控制系统
4.2 反馈控制系统的稳定性分析
4.2.1 奈奎斯特稳定判据
4.2.2 伯德图稳定判据
4.2.3 增益裕度与相位裕度
第5章 反馈控制系统的校正方法
5.1 校正的基本概念
5.1.1 串联校正
5.1.2 反馈校正
5.1.3 校正环节
5.2 串联校正
5.2.1 相位超前校正
5.2.2 相位滞后校正
5.2.3 相位滞后-超前校正
5.3 反馈控制系统的性能指标
5.3.1 时域性能指标
5.3.2 频域性能指标
5.3.3 频域指标与时域指标的近似关系
第6章 自动控制理论实验
6.1 典型环节及其阶跃响应
6.1.1 实验目的
6.1.2 实验原理
6.1.3 实验内容
6.1.4 实验步骤
6.1.5 实验要求
6.1.6 实验设备
6.1.7 问题与思考
6.2 二阶系统阶跃响应
6.2.1 实验目的
6.2.2 实验原理
6.2.3 实验内容
6.2.4 实验步骤
6.2.5 实验要求
6.2.6 实验设备
6.2.7 问题与思考
6.3 控制系统的稳定性分析
6.3.1 实验目的
6.3.2 实验内容
6.3.3 实验步骤
6.3.4 实验要求
6.3.5 实验设备
6.3.6 问题与思考
6.4 控制系统的串联校正设计
6.4.1 实验目的
6.4.2 实验原理
6.4.3 实验内容
6.4.4 实验要求
6.4.5 实验设备
6.4.6 问题与思考
附录1 实验说明及参考答案
附录2 实验报告参考格式
参考文献