课程编号: 06211321 |
适用专业:机械电子工程 |
学 时 数: 16学时 |
学 分 数: 1 |
执 笔 人: 张力文 |
编写日期: 2019年5月 |
一、实验课程的目的与任务
计算机控制技术与仿真课程实验的目的在于使学生掌握基本的实验方法及实验技能，学习科学研究的方法，帮助学生学习和运用理论处理实际问题，验证消化和巩固基础理论的重要环节。通过计算机控制技术与仿真实验使学生初步具备计算机工业控制软件的应用、控制算法的实现和实时数据采集处理等综合能力。正确处理实验数据和分析实验结果的能力，运用所学的理论解决实际问题的能力，提高学生的综合素质。
要求学生通过计算机工业控制软件的应用加深对控制算法及工作原理的了解，能对计算机工业控制有一个初步的认识。通过对计算机控制系统的实际操作实验掌握计算机控制系统的控制方法，了解计算机控制系统的结构特点和工作特性。
二、实验教学基本要求
1、通过计算机工业控制软件的学习，了解工业控制的方法，了解各种控制系统的工作原理，按一定的步骤搭建计算机仿真控制系统。
2、学会过程通道接口技术，熟悉计算机控制系统输入输出通道的设计方法。
3、学会和掌握控制算法的设计和计算机实现。
4、认真研究实验结果，对实验项目能够正确分析和得出定性、定量的实验结论。
5、具备正确处理实验数据的能力学会撰写实验报告的能力。
三、实验项目与内容提要
序号 |
实验项目名称 |
项目学时 |
每组人数 |
内容提要 |
实验项目 类型 |
实验项目 要求 |
1 |
MATLAB基本操作、控制语句、绘图功能、数值运算，SIMULINK模型构造、创建子系统、封装编辑器 |
4 |
40 |
了解工业控制的方法；熟悉工业控制软件的应用 |
操作型 |
必修 |
2 |
计算机控制系统输入输出通道设计 |
2 |
40 |
熟悉计算机控制系统输入输出通道的设计方法。 |
操作型 |
必修 |
3 |
系统数学模型间的相互转换、系统模型的连接 |
1 |
40 |
能够利用计算机工业控制软件完成系统数学模型间的转换与连接 |
操作型 |
必修 |
4 |
数值积分法（龙格-库塔法） |
1 |
40 |
利用计算机工业控制软件完成控制算法的验证和计算机实现 |
操作型 |
必修 |
5 |
数字滤波技术的计算机实现 |
2 |
40 |
利用计算机工业控制软件完成控制算法的验证和计算机实现 |
综合型 |
必修 |
6 |
有限拍调节器的设计与计算机实现 设计 |
2 |
40 |
利用计算机工业控制软件完成控制算法的验证和计算机实现 |
综合型 |
必修 |
7 |
PID调节器的设计与计算机实现 |
2 |
40 |
利用计算机工业控制软件完成控制算法的验证和计算机实现 |
综合型 |
必修 |
8 |
控制系统的时频域分析, 根轨迹分析 |
1 |
40 |
利用计算机工业控制软件完成控制算法的验证和计算机实现 |
综合型 |
必修 |
9 |
超前校正、滞后校正、滞后－超前校正 |
1 |
40 |
利用计算机工业控制软件完成控制算法的验证和计算机实现制软件的应用 |
综合型 |
必修 |
四、实验报告格式及要求
完成计算机控制技术与仿真实验指导书中各实验表格的数据处理及相应图表绘制。分析实验结果。完成各实验后的思考题。
五、考核方式及成绩评定方法
1、本课程考核方式：
a）学生参加实验过程表现出的积极性和对相应专业知识的熟练程度。
b) 实验报告的完成情况
给出每名学生的实验成绩。
2、成绩评定方法：
现场结果检查、现场回答问题以及实验过程的规范性、积极性和实验报告的完成情况，实验思考题目的回答是否准确全面。综合考察以上各项成绩，然后给出每名学生的实验总评的分。
六、实验仪器设备配置
40台以上的计算机设备
计算机工业控制软件
七、实验教材（指导书）及参考书
[1]《计算机控制技术与仿真实验指导书》.自编、攀枝花学院机械工程分院.
[2]何克忠. 计算机控制系统.清华大学出版社，2015.07
[3]李正军.计算机控制系统.机械工业出版社，2015.11
[4]李江全计算机控制技术.机械工业出版社出版，2014.1
[5]林敏.计算机控制技术及工程应用.国防工业出版社，2014
[6]孙亮.MATLAB语言与控制系统仿真.北京工业大学出版社，2004.1
[7]顾德英.计算机控制技术（Computer Control Technology）（第3版）.北京邮电大学出版社，2012.6
[8]于海生.计算机控制技术.机械工业出版社，2011.6
