【正文】 試。主要儀器設(shè)備：（1）單片機實驗臺；（2）PC機，單片機編程軟件；（3）PROTEUS電子設(shè)計仿真軟件。循環(huán)程序設(shè)計實驗目的與要求：（1）熟悉循環(huán)程序的類型及結(jié)構(gòu)；（2）掌握單重循環(huán)和多重循環(huán)程序的設(shè)計方法。實驗內(nèi)容：自行設(shè)計編寫一到二個循環(huán)程序，并調(diào)試運行程序，同時觀察運行的結(jié)果。主要儀器設(shè)備：（1）單片機實驗臺；（2）PC機，單片機編程軟件；（3）PROTEUS電子設(shè)計仿真軟件。外部中斷實驗實驗目的與要求：（1）P1口接發(fā)光二極管，，在PROTEUS環(huán)境繪制電路原理圖；（2）編程實現(xiàn)正常情況P1口所接的發(fā)光二極管作跑馬燈運行，產(chǎn)生中斷0時燈閃爍，產(chǎn)生中斷1時，燈低四位和高四位交替閃爍；（3）在PROTEUS環(huán)境對設(shè)計進行仿真和調(diào)試。實驗內(nèi)容：在PROTEUS環(huán)境，P1口接發(fā)光二極管，開放外部中斷0和中斷1。正常情況下，P1口作跑馬燈使用，當外部中斷0產(chǎn)生時，燈全部作閃爍，當外部中斷1產(chǎn)生時，P1口低四位和高四位交替閃爍。主要儀器設(shè)備：（1）單片機實驗臺；（2）PC機，單片機編程軟件；（3）PROTEUS電子設(shè)計仿真軟件。定時計數(shù)器實驗實驗目的與要求：（1）T0作為定時器使用，P1口接發(fā)光二極管，編程實現(xiàn)二極管循環(huán)點亮；（2）改變定時器的初值，觀察彩燈的變化；（3）思考怎樣擴大定時/計數(shù)器的范圍。實驗內(nèi)容：,T0作定時器使用,編程實現(xiàn)發(fā)光二極管循環(huán)點燈。主要儀器設(shè)備：（1）單片機實驗臺；（2）PC機，單片機編程軟件；（3）PROTEUS電子設(shè)計仿真軟件。串行通信實驗實驗目的與要求：（1）P0口接數(shù)碼管，顯示串行接收數(shù)據(jù)，P1口接數(shù)字開關(guān)，P1口數(shù)據(jù)從串行口輸出；（2）編程程序?qū)崿F(xiàn)雙機通信；（3）在PROTEUS環(huán)境對設(shè)計進行仿真和調(diào)試。實驗內(nèi)容：在PROTEUS環(huán)境實現(xiàn)雙機通信。主要儀器設(shè)備：（1）單片機實驗臺；（2）PROTEUS軟件。A/D轉(zhuǎn)換實驗實驗目的與要求：（1）要求在PROTEUS環(huán)境中實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換控制電路設(shè)計；（2）編程實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)在數(shù)碼管上顯示；（3）在PROTEUS環(huán)境對設(shè)計進行仿真和調(diào)試；（4）在單片機實驗系統(tǒng)中加以驗證。實驗內(nèi)容：在PROTEUS環(huán)境用ADC0808作為轉(zhuǎn)換器，編程實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)用數(shù)碼管進行顯示。并在硬件上加以驗證。主要儀器設(shè)備：（1）單片機實驗臺；（2）PROTEUS軟件。數(shù)碼顯示實驗實驗目的與要求：（1）設(shè)計符合實驗內(nèi)容的電路；（2）編寫實驗程序，改變掃描頻率觀察顯示效果；實驗內(nèi)容：LED為共陰數(shù)碼管，利用單片機的端口做為位驅(qū)動，用74LS273作為段驅(qū)，采用動態(tài)掃描，顯示存放在6個連續(xù)單元中的BCD碼數(shù)字。主要儀器設(shè)備：（1）單片機實驗臺；（2）PC機，單片機編程軟件。波形發(fā)生器設(shè)計實驗目的與要求：（1）在PROTEUS環(huán)境中，以DAC0832為D/A轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)波形發(fā)生器電路設(shè)計；（2）編寫正弦波、三角波程序；（3）在PROTEUS環(huán)境對設(shè)計進行仿真和調(diào)試。實驗內(nèi)容：在PROTEU環(huán)境用DAC0832為轉(zhuǎn)換器，設(shè)計程序?qū)崿F(xiàn)正弦波、三角波等。主要儀器設(shè)備：（1）單片機實驗臺；（2）PROTEUS軟件。五、考核方法與評分標準考核方法：每個實驗的考勤與實驗完成情況和實驗報告相結(jié)合的評定方式。評分標準：分優(yōu)、良、中、及格、不及格五個等級，實驗的考勤與實驗完成情況占30%，實驗報告占70%。占課程成績百分比：15%。六、教材或指導書教材：. 北京精儀達盛科技有限公司,2006.實驗指導書：自編。《自動控制原理》課程實驗教學大綱課程代碼：121200106課程性質(zhì)：非獨立設(shè)課課程屬性：專業(yè)基礎(chǔ)實驗課適用專業(yè)：自動化、電氣工程及其自動化、測控技術(shù)與儀器學 時：總學時 58 實驗學時 10 編 寫 人：林立 審 核 人：羅慶躍一、課程簡介《自動控制原理》是電氣工程及其自動化、自動化、測控技術(shù)與儀器專業(yè)的一門必修學科基礎(chǔ)課，是一門應用性很強的課程。本課程主要要求學生熟練掌握自動控制系統(tǒng)的基本概念和數(shù)學建模方法，掌握控制系統(tǒng)的時域、頻域及根軌跡分析方法及頻域設(shè)計方法，為后續(xù)專業(yè)課程提供理論分析基礎(chǔ)。通過實驗加深對自動控制系統(tǒng)理論的理解，并加強工程實踐和動手能力的培養(yǎng)。二、實驗教學目的及要求目的：配合理論教學，培養(yǎng)學生的實踐操作能力，為今后學習和工作打下良好的基礎(chǔ)。要求：要求學生根據(jù)所學自動控制系統(tǒng)的基本知識，一方面，掌握一階、二階、高階系統(tǒng)的硬件模擬方法和軟件模擬方法，并對其分析時域、頻域響應及穩(wěn)定性分析；另外一方面，掌握控制系統(tǒng)的串聯(lián)及PID數(shù)字控制校正設(shè)計方法，提高控制系統(tǒng)的性能，為解決實際生產(chǎn)問題提供技術(shù)支撐。三、實驗項目設(shè)置表序號實驗項目名稱實驗學時每組人數(shù)必做或選做實驗類型1典型環(huán)節(jié)及階躍響應22人必做驗證性2二階系統(tǒng)的階躍響應22人必做驗證性3控制系統(tǒng)的穩(wěn)定分析22人必做驗證性4系統(tǒng)頻率特性測量22人選做綜合性5控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性及時、頻域的Matlab分析22人選做綜合性6典型環(huán)節(jié)的Simulink時域分析22人選做綜合性7連續(xù)系統(tǒng)串聯(lián)校正22人選做驗證性8數(shù)字PID控制22人選做驗證性四、單項實驗項目的內(nèi)容和要求典型環(huán)節(jié)及階躍響應實驗目的與要求：（1）掌握根據(jù)典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)設(shè)計模擬電路的方法；（2）掌握典型環(huán)節(jié)模擬電路的外部接線方法；（3）掌握用計算機測試典型環(huán)節(jié)模擬電路階躍響應的方法。實驗內(nèi)容：（1）對各典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)設(shè)計相應的模擬電路；（2）測試各典型環(huán)節(jié)在單位階躍信號作用下的輸出響應；（3）改變各典型環(huán)節(jié)的相關(guān)參數(shù)，觀測對輸出響應的影響。主要儀器設(shè)備：（1）自動控制原理實驗箱；（2）PC機。二階系統(tǒng)的階躍響應實驗目的與要求：（1）掌握二階系統(tǒng)的模擬電路實現(xiàn)方法，掌握不同阻尼比下其階躍響應情況；（2）掌握二階系統(tǒng)的動態(tài)性能指標的測試方法。實驗內(nèi)容：（1）通過對二階系統(tǒng)開環(huán)增益的調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)分別呈現(xiàn)為欠阻尼0＜ξ＜1(R=10K，K=10),臨界阻尼ξ=1(R=40K，K=)和過阻尼ξ＞1(R=100K，k=1)三種狀態(tài)，并用示波器記錄階躍響應曲線；（2）能過對二階系統(tǒng)開環(huán)增益k的調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)的阻尼比ξ==(R=20K，K=5)，觀測此時系統(tǒng)在階躍信號作用下的動態(tài)性能指標：超調(diào)量Mp，上升時間tp和調(diào)整時間ts，并記錄下來。主要儀器設(shè)備：（1）自動控制原理實驗箱；（2）PC機?？刂葡到y(tǒng)的穩(wěn)定分析實驗目的與要求：（1）通過三階系統(tǒng)的模擬電路實驗，掌握線性定常系統(tǒng)動、靜態(tài)性能的一般測試方法；（2）研究三階系統(tǒng)的參數(shù)與其靜態(tài)性能間的關(guān)系。實驗內(nèi)容：（1）研究三階系統(tǒng)的開環(huán)增益k或一個慢性環(huán)節(jié)時間常數(shù)T的變化對系統(tǒng)動態(tài)性能的影響；（2）由實驗確定三階系統(tǒng)穩(wěn)定由臨界k值，并與理論計算結(jié)果進行比較。主要儀器設(shè)備：（1）自動控制原理實驗箱；（2）PC機。系統(tǒng)頻率特性測量實驗目的與要求：（1）典型環(huán)節(jié)的模擬電路搭建方法；（2）掌握典型環(huán)節(jié)正弦函數(shù)作用下典型環(huán)節(jié)頻率特性響應測試方法。實驗內(nèi)容：（1）典型環(huán)節(jié)的模擬電路搭建；（2）典型環(huán)節(jié)正弦函數(shù)作用下典型環(huán)節(jié)頻率特性響應測試。主要儀器設(shè)備：（1）自動控制原理實驗箱；（2）PC機?？刂葡到y(tǒng)的穩(wěn)定性及時、頻域的Matlab分析實驗目的與要求：（1）掌握高階系統(tǒng)穩(wěn)定性、時域、頻域分析的Matlab程序編寫方法；（2）掌握高階系統(tǒng)穩(wěn)定性、時域、頻域分析的Matlab程序運行結(jié)果分析方法。實驗內(nèi)容：（1）高階系統(tǒng)穩(wěn)定性、時域、頻域分析的Matlab程序編寫；（2）高階系統(tǒng)穩(wěn)定性、時域、頻域分析的Matlab程序運行結(jié)果分析。主要儀器設(shè)備：（1）自動控制原理實驗箱；（2）PC機、Matlab軟件。典型環(huán)節(jié)的Simulink時域分析實驗目的與要求：（1）掌握典型環(huán)節(jié)的Simulink建模方法；（2）掌握典型環(huán)節(jié)的Simulink分析方法。實驗內(nèi)容：（1）典型環(huán)節(jié)的Simulink建模；（2）典型環(huán)節(jié)的Simulink時域分析。主要儀器設(shè)備：（1）自動控制原理實驗箱；（2）PC機、Matlab軟件。連續(xù)系統(tǒng)串聯(lián)校正實驗目的與要求：（1）掌握串聯(lián)校正裝置設(shè)計的一般方法；（2）設(shè)計一個有源串聯(lián)超前校正裝置，使之滿足實驗系統(tǒng)動、靜態(tài)性能的要求。實驗內(nèi)容：（1）原始系統(tǒng)的模擬電路搭建方法；（2）串聯(lián)校正裝置參數(shù)的設(shè)計；（3）串聯(lián)校正系統(tǒng)性能測試。主要儀器設(shè)備：（1）自動控制原理實驗箱；（2）PC機。數(shù)字PID控制實驗目的與要求：（1）通過實驗進一步理解采樣控制的基本理論；（2）掌握采樣控制系統(tǒng)校正裝置的設(shè)計和調(diào)試方法。實驗內(nèi)容：（1）采樣控制系統(tǒng)校正裝置的設(shè)計；（2）采樣控制系統(tǒng)的調(diào)試方法。主要儀器設(shè)備：（1）自動控制原理實驗箱；（2）PC機。五、考核方法與評分標準考核方法：實驗考核在期末考題中體現(xiàn)，約占課程總成績的10 %；實驗缺席兩次不準參加本課程的考試和考核。評分標準：每次實驗在規(guī)定學時內(nèi)獨立完成，且完成情況較好的，優(yōu)；每次實驗在規(guī)定學時內(nèi)部分獨立完成，部分經(jīng)過教師指導完成，良；每次實驗在規(guī)定學時內(nèi)經(jīng)過教師指導完成，且完成情況較好，中；每次實驗在規(guī)定學時內(nèi)經(jīng)過教師指導完成，且完成情況一般，及格；不能在規(guī)定學時內(nèi)完成實驗內(nèi)容，不及格。六、教材或指導書孫炳達主編《自動控制原理》第3版 機械工業(yè)出版社 2012. 指導書：[1]胡壽松．《自動控制原理》．科學出版社．第六版．.[2]李曉秀，宋麗蓉．《自動控制原理》．機械工業(yè)出版社．第2版．.[3]自動控制原理實驗指導書（自編）.[4]自動控制原理實驗裝置使用說明書（廠家提供）.《PLC原理及應用》課程實驗教學大綱課程代碼：121200107 課程性質(zhì)：非獨立設(shè)課課程屬性：專業(yè)基礎(chǔ)實驗課適用專業(yè)：電氣工程及其自動化、測控技術(shù)與儀器、自動化、軌道交通信號與控制學 時：總學時 50 實驗學時 10 編 寫 人：朱群峰 審 核 人：羅慶躍一、課程簡介《PLC原理及應用》是電類專業(yè)的一門必修學科基礎(chǔ)課，是一門應用性很強的課程。本課程主要要求學生熟練掌握PLC的基本結(jié)構(gòu)與工作原理、FX系列PLC的編程元件與指令系統(tǒng)、順序功能圖的設(shè)計方法和以順序功能圖為基礎(chǔ)的3種順序控制梯形圖程序編程方法（使用STL指令、使用起保停電路和以轉(zhuǎn)換為中心等）；掌握PLC在工程領(lǐng)域的實際應用方法（包括PLC應用項目的規(guī)劃、硬件設(shè)計、軟件設(shè)計、系統(tǒng)調(diào)試等）；了解PLC在工業(yè)自動化領(lǐng)域的發(fā)展動態(tài)和趨勢；具備分析解決工程實際問題的初步能力。二、實驗教學目的及要求目的：配合理論教學，培養(yǎng)學生的實踐操作能力，為今后學習和工作打下良好的基礎(chǔ)。要求：要求學生根據(jù)所學PLC知識，掌握PLC系統(tǒng)的設(shè)計，包括系統(tǒng)分析，PLC選型，I/O接線等硬件電路的設(shè)計，以及軟件的編程、調(diào)試、運行與監(jiān)視等實驗方法，達到為工業(yè)自動化生產(chǎn)設(shè)計的基本要求。三、實驗項目設(shè)置表序號實驗項目名稱實驗學時每組人數(shù)必做或選做實驗類型1基本指令的編程練習22人必開驗證性2定時計數(shù)器實驗22人必開驗證性3十字路口交通燈控制實驗22人選開綜合性4電梯控制實驗42人選開設(shè)計性5機械手控制實驗22人選開綜合性6運料小車控制實驗42人選開設(shè)計性四、單項實驗的內(nèi)容和要求基本指令的編程練習實驗實驗目的與要求： （1）掌握PLC編程軟件的使用和PLC編程方法；（2）掌握PLC的外部接線方法；（3）掌握下載程序、調(diào)試、運行和監(jiān)視實驗現(xiàn)象的操作步驟。實驗內(nèi)容： （1）邏輯與或非實驗；（2）起、保、停電路控制實驗；主要儀器設(shè)備：（1）PLC實驗臺；（2）PC機，PLC軟件。定時計數(shù)器實驗實驗目的與要求：（1）掌握PLC定時/計數(shù)器的使用和編程方法；（2）掌握PLC的外部接線方法；（3）掌握下載程序、調(diào)試、運行和監(jiān)視實驗現(xiàn)象的操作步驟。實驗內(nèi)容：（1）編程使用PLC 輸出周期為3秒的方波信號；（2）PLC對外部脈沖計數(shù)，計數(shù)值達到10時， PLC的Y0輸出為1，按下復位時將輸出清0。主要儀器設(shè)備：（1）PLC實驗臺；（2）PC機，PLC軟件。十字路口交通燈實驗實驗目的與要求：（1）熟悉PLC的編程原理及方法；（2）掌握定時器的使用方法；（3）掌握順序設(shè)計法的使用。實驗內(nèi)容：設(shè)計交通燈控制系統(tǒng)，交通燈規(guī)則：東西紅南北紅（1s）——南北紅東西綠（3s）——南北紅東西黃（1s）——南北紅東西紅（1s）南北綠東西紅（3s）南北黃東西紅（1s），以后依次循環(huán)。主要儀器設(shè)備：（1）PLC實驗臺；（2）PC機，PLC軟件。電梯控制實驗實驗目的與要求：（1）熟悉PLC的編程原理及方法；（2）掌握電梯運行的一般要求；（3）探索隨機系統(tǒng)控制設(shè)計技巧。實驗內(nèi)容：設(shè)計3層以上電梯控制系統(tǒng)：要