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編輯推薦： 本书为《自动控制原理》（王建辉，顾树生主编 杨自厚主审，清华大学出版社2007年4月出版）的配套用书，针对有具体实验操作的章节，给出需要加深理解的章节要点，优选了经典的模拟和数字仿真实验，利用互联网 技术，开发了通过网页可以进行的虚拟仿真实验和远程控制实验，使读者可以感受时代的气息，激发实践环节中的兴趣，便于学习和使用。 內容簡介： 自动控制原理是自动化相关专业的基础理论课。本书主要介绍自动控制原理的经典验证性实验及综合设计性系统实验。全书共11章，内容包括自动控制系统的时域分析、根轨迹法、频率法、控制系统的校正、非线性系统分析、线性离散系统、基于ELVIS II的控制系统设计、单自由度垂直起降飞行器控制系统的设计、旋转倒立摆控制系统的设计、实验中常用仪器设备的使用、实验报告等。 本书可作为全国普通高等学校自动化及仪表、电气传动、计算机、机械、化工、航空航天等相关专业的学生深入学习和理解《自动控制原理》课程内容的辅助用书。 關於作者： 王建辉 女 工学博士，东北大学教授、博士生导师，1957年生于辽宁。宝钢教育奖获得者，辽宁省教学名师，沈阳市优秀教师。国家级教学团队自动化专业主干课教学团队，国家精品课自动控制原理课程负责人，1982年东北工学院（今东北大学）自动控制系自动化专业毕业后留校任教，先后任自动控制教研室副主任、自动控制系副主任、自动化研究所副所长。主要研究方向为复杂控制系统的建模与控制、网络环境下先进控制技术及其在工业中的应用，智能控制理论及其应用等。获省部级科技进步奖4项、教育教学成果奖10余项，主持和参加国家级省部级自然科学基金等纵向科研课题10余项、各类教改课题项目近10余项。发表有关论文100余篇。编著《自动控制原理》《自动控制原理习题详解》、《控制系统计算机仿真与辅助设计》《自动控制原理综合实验教程》。 王彦婷 女 工学硕士，东北大学实验师，1987年生于辽宁。国家级教学团队自动化专业主干课教学团队、国家级精品课程和国家级精品资源共享课自动控制原理课程团队成员，主要负责线上线下混合式实践教学开发。2011年东北大学信息科学与工程学院控制理论与控制工程专业毕业后留校任教，现担任东北大学国家级电子实验教学示范中心自动化及检测技术实验室主任，长期从事自动控制原理、电力电子技术和运动控制系统等课程的实践教学与研究工作。编著《自动控制原理综合实验教程》《西门子SINAMICS S120系统应用与实践》。 目錄： 第一篇 基础实验 第1章 自动控制系统的时域分析 1.1 基础知识 1.1.1 一阶系统的阶跃响应 1.1.2 二阶系统的阶跃响应 1.1.3 高阶系统的动态响应 1.1.4 自动控制系统的代数稳定判据 1.1.5 稳态误差 1.2 【实验一】控制系统典型环节的模拟 1.2.1 实验目的 1.2.2 实验设备 1.2.3 实验原理 1.2.4 实验内容 1.3 【实验二】一阶系统的时域响应及参数测定 1.3.1 实验目的 1.3.2 实验设备 1.3.3 实验原理 1.3.4 实验内容 1.4 【实验三】二阶系统的暂态响应分析 1.4.1 实验目的 1.4.2 实验设备 1.4.3 实验原理 1.4.4 实验内容 1.5 【实验四】三阶系统的暂态响应及稳定性分析 1.5.1 实验目的 1.5.2 实验设备 1.5.3 实验原理 1.5.4 实验内容 1.6 【实验五】控制系统的稳态误差分析 1.6.1 实验目的 1.6.2 实验设备 1.6.3 实验原理 1.6.4 实验内容 自动控制原理综合实验教程 第2章 根轨迹法 2.1 基础知识 2.1.1 根轨迹法的基本概念 2.1.2 根轨迹的绘制法则 2.1.3 零度根轨迹 2.1.4 根轨迹法分析系统的动态特性 2.2 【实验六】零极点对系统性能的影响 2.2.1 实验目的 2.2.2 实验设备 2.2.3 实验原理 2.2.4 实验内容 第3章 频率法 3.1 基础知识 3.1.1 频率特性的基本概念 3.1.2 频率特性的表示方法 3.1.3 典型环节的频率特性 3.1.4 开环频率特性 3.1.5 奈奎斯特稳定判据 3.1.6 闭环频率特性 3.1.7 系统动态性能与频率特性的关系 3.2 【实验七】惯性环节频率特性的测试 3.2.1 实验目的 3.2.2 实验设备 3.2.3 实验原理 3.2.4 实验内容 3.3 【实验八】线性系统频率特性的测试 3.3.1 实验目的 3.3.2 实验设备 3.3.3 实验原理 3.3.4 实验内容 第4章 控制系统的校正 4.1 基础知识 4.1.1 基本校正方法 4.1.2 串联校正 4.1.3 反馈校正 4.1.4 复合校正 4.2 【实验九】PID控制器的动态特性 4.2.1 实验目的 4.2.2 实验设备 4.2.3 实验原理 4.2.4 实验内容 4.3 【实验十】控制系统的动态校正 4.3.1 实验目的 4.3.2 实验设备 4.3.3 实验原理 4.3.4 实验内容 第5章 非线性系统分析 5.1 基础知识 5.2 【实验十一】典型非线性环节的模拟 5.2.1 实验目的 5.2.2 实验设备 5.2.3 实验原理 5.2.4 实验内容 第6章 线性离散系统 6.1 基础知识 6.1.1 线性离散系统的基本概念 6.1.2 离散时间函数的数学表达式及采样定理 6.2 【实验十二】信号的采样与恢复 6.2.1 实验目的 6.2.2 实验设备 6.2.3 实验原理 6.2.4 实验内容 第二篇 系统实验 第7章 基于NI ELVIS Ⅱ的控制系统设计 7.1 NI ELVIS Ⅱ虚拟教学平台 7.1.1 NI ELVIS Ⅱ的硬件平台 7.1.2 NI ELVIS Ⅱ的虚拟仪器 7.2 基于NI ELVIS Ⅱ的数据采集 7.2.1 常用DAQmx API函数 7.2.2 模拟信号的输入 7.2.3 模拟信号的输出 7.3 【实验一】旋转运动控制系统的设计 7.3.1 实验目的 7.3.2 实验设备 7.3.3 实验原理 7.3.4 实验内容 第8章 单自由度垂直起降飞行器控制系统的设计 8.1 QNET 2.0 VTOL实验板简介 8.1.1 QNET 2.0 VTOL实验板介绍 8.1.2 QNET 2.0 VTOL实验板常见问题 8.2 【实验二】单自由度垂直起降飞行器控制系统的设计 8.2.1 实验目的 8.2.2 实验设备 8.2.3 实验原理 8.2.4 实验内容 第9章 一阶旋转倒立摆控制系统的设计 9.1 QNET Rotary Inverted Pendulum实验板简介 9.1.1 QNET Rotary Inverted Pendulum实验板介绍 9.1.2 QNET Rotary Inverted Pendulum实验板常见问题 9.2 【实验三】一阶旋转倒立摆控制系统的设计 9.2.1 实验目的 9.2.2 实验设备 9.2.3 实验原理 9.2.4 实验内容 第三篇 常用仪器设备使用及实验报告 第10章 实验中常用仪器设备的使用 10.1 自动控制原理电路板 10.2 数字万用表 10.3 数字存储示波器 10.3.1 硬件入门 10.3.2 示波器的基础功能 10.3.3 示波器的高级功能 10.3.4 示波器Web界面 第11章 实验报告 11.1 实验要求 11.1.1 实验要求及评分标准 11.1.2 实验调试及测试数据处理 11.2 基础实验报告 11.2.1 【实验一】控制系统典型环节的模拟 11.2.2 【实验二】一阶系统的时域响应及参数测定 11.2.3 【实验三】二阶系统的暂态响应分析 11.2.4 【实验四】三阶系统的暂态响应及稳定性分析 11.2.5 【实验五】控制系统的稳态误差分析 11.2.6 【实验六】零极点对系统性能的影响 11.2.7 【实验七】惯性环节频率特性的测试 11.2.8 【实验八】线性系统频率特性的测试 11.2.9 【实验九】PID控制器的动态特性 11.2.10 【实验十】控制系统的动态校正 11.2.11 【实验十一】典型非线性环节的模拟 11.2.12 【实验十二】信号的采样与恢复 11.3 系统实验报告 11.3.1 【实验一】旋转运动控制系统的设计 11.3.2 【实验二】单自由度垂直起降飞行器控制系统的设计 11.3.3 【实验三】一阶旋转倒立摆控制系统的设计 11.4 常用仪器设备使用预习报告 参考文献 內容試閱： 自动控制原理是自动化及相关专业的基础课，为提高学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力，各院校近年来都在积极推进实验教学改革。随着信息化、数字化时代迈向智能化时代，计算机仿真技术、虚拟仿真技术、ARVR技术、网络技术等都为改进实验提供了新的技术环境。 为了帮助广大读者更好地掌握和理解自动控制原理中有关自动控制系统的基本原理、自动控制系统的分析与设计方法，理论联系实际，也为了使学生可以感受时代的气息，提高做实验的兴趣，我们优选了传统模拟仿真实验，利用网络技术、虚拟仿真技术开发了线上实验操作内容，同时编写了这本与《自动控制原理》（王建辉、顾树生主编，杨子厚主审）配套使用的《自动控制原理综合实验教程》。 考虑到本书是与《自动控制原理》（全国高等学校自动化专业系列教程）完全对应，所以在书中只针对有具体实验操作的章节，给出需要加深理解的章节要点，相应的基本概念、基本方法等在《自动控制原理》中已有详细讲解，本书不加赘述。 本书由王建辉、王彦婷主编。其中，王彦婷负责第1、4、7章，李鸿儒负责第2章，方小柯负责第3章，徐林负责第5章，张羽负责第6章，王建辉负责第8章，郑艳负责第9章，陈姝雨负责第10章，梁岩负责第11章。全书由王彦婷整理并校对。 本书的实验内容开发得到很多行业专家的指导，包括美国国家仪器公司的刘洋工程师，沈阳实拓科技有限公司的王帅工程师等。在编写过程中参考并汲取了许多院校专家的著作和经验，我们的硕士研究生林治富、李弟等在本书的录入、画图、校对等过程中做了很多工作，在此表示感谢！ 由于编者水平有限，不足之处在所难免，敬请广大读者谅解并予以指正，我们将不胜感激！ 编者 2020年1月于沈阳

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