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EDA与自动控制原理实验室简介.

EDA与自动控制原理实验室简介.
EDA与自动控制原理实验室简介.

EDA与自动控制原理实验室简介

EDA与自动控制原理实验室属自动化技术实验室下属实验分室,实验室为综合、设计、开放型实验室,主要承担信息学院自动化、计算机科学与技术、测控技术与仪器、通信工程、电子信息、电气工程及其自动化6个专业的《EDA技术》、《微机原理与接口技术》、《单片机原理及应用》,自动化、电气工程及其自动化、测控技术与仪器3个专业的《自动控制原理》以及相关专业的计控技术/微计算机应用实训、相关课程设计、毕业设计等实践教学。可开出实验项目达60余项,同时可接纳80人独立进行实验。实验室面积300平方米,仪器设备300多台套。专职实验教师2名。实验室实行全面开放,是学生提高实践能力、设计、应用综合能力,进行创新研究的良好实践教学平台。实验室仪器设备性能优良、功能齐全,已在实践教学与设计中取得良好的教学效果。

一、EDA技术

1、实验目的与内容:

EDA(Electronic Design Automation)技术实验室是以我院自行研制的EDA实验箱为核心,EDA相关软件及计算机等组成EDA实验平台。学生通过实验学习和了解EDA技术相关概念,熟悉常用EDA工具软件、硬件描述语言编程规则、器件编程及仿真;加强和巩固《数字电子技术》《模拟电子技术》《EDA技术》以及《硬件描述语言》等理论知识;着重培养学生电子电路设计方面的实践能力,增强学生实际动手能力的培养,提高知识综合运用水平以及独立设计的能力。

2、实验项目:

①、利用EDA软件进行电子电路计算机辅助分析、设计与仿真。

☆用PSPICE进行电路理论、模拟电路的分析、设计和仿真;

☆用MAXPLUSⅡ进行数字电路的分析、设计和仿真;

☆用PROTEL进行电路原理图、布线图的设计。

②、利用EDA实验箱进行数字电路方面的设计、仿真及硬件调试。

☆霓虹灯控制电路设计;

☆按键式数字密码锁控制系统;

☆简易电子琴、数字频率计、电子表

☆波形发生器、码形变换;

☆CPLD与单片机或上位机通信。

3、仪器设备:BTGY-- EDA实验箱;计算机及相应软件。

二、自动控制原理

1、实验目的与内容:

TKKL—2型控制理论实验箱能完成《自动控制原理》课程的主要实验内容,它可以模拟控制工程中的各种典型环节和控制系统,并对控制系统进行仿真研究,使学生通过实验对自动控制理论有更深一步地理解,提高分析与综合系统的能力。

基于本实验箱能完成十个实验项目并有详细的实验指导书,具有一定的广度和深度,教师可根据自己的教学需要进行选择,还可以结合自己的要求进行改写、扩充开发其它新的项目。学生可根据需要,任意组成各种典型环节与模拟系统,并对其进行仿真分析与研究。

2、实验项目:

◇控制系统典型环节的电模拟及其阶跃响应◇自动控制系统的动态校正

◇一阶系统的时域响应及参数测定◇PID控制器的动态特性

◇二阶系统的瞬态响应分析◇频率特性的测试

◇三阶系统的瞬态响应及稳态分析◇非线性系统的相平面分析

◇信号的采样与恢复◇典型非线性系统的模拟及特性测试

3、仪器设备:TKKL-2型控制理论实验箱、超低频双踪示波器、万用表等

三、微机原理与接口技术/单片机原理及应用

1、实验目的与内容:

本实验室应用Dais—958H+型仿真实验系统,它是集微机原理8086/8088、单片机原理MCS-51、

MCS-96为一体的三合一仿真系统,系统提供丰富的软硬件资源,实验项目完整丰富,与课程教学

紧密结合,能完成《微机原理与接口技术》、《单片机原理及应用》课程的实验内容。全部实验内

容为设计、综合型实验,有利于实现创新教学。

系统中的实验部件均为模块化设计电路,各模块之间相互独立,学生根据设计要求进行硬件

电路设计连线及软件编程,同时配有各种电机、音响等被控对象,可支持控制应用类综合型实验。

师生可根据实际需求选择,修改或自行设计实验项目并加以实施。

2、微原理与接口技术主要实验项目

△8255应用实验△PC总线接口扩展实验

△8251 串行口实验△继电器控制实验

△8253方波实验△8259中断实验

△简单I/O口扩展实验△步进电机控制实验

△A/D、D/A转换实验△小直流电机调速实验

△2×16LCD液晶显示接口实验△16×16点阵显示实验

△6位LED动态显示控制实验△8237A可编程DMA控制实验△8155并行扩展3×3键盘、4位LED 显示实验△使用8250A的串行口通讯实验

3、单片机原理主要实验项目

◎I/O口控制实验◎继电器控制实验

◎8032单片机串行口应用实验◎步进电机实验

◎工业顺序控制实验◎8253方波实验

◎LED显示控制实验◎串并转换实验

◎电子钟(秒表)实验◎存储扩展实验

◎A/D、D/A转换实验◎小直流电机调速实验

◎LED16×16点阵实验◎电子音响实验

◎GP—16微型打印机实验◎2×16LCD液晶显示接口实验4、仪器设备:计算机、Dais—958H+型仿真实验系统、示波器等。

计算机控制技术实验室简介

计算机控制技术实验室属自动化技术实验室下属实验分室,实验室为综合、设计、开放型实验室,现主要承担信息学院自动化、测控技术与仪器、电气工程及其自动化3个专业的《计算机控制技术》、《Matlab控制系统仿真》等实验课程以及相关课程设计、毕业设计等实践教学工作。可开出的实验项目达20余项,可同时接纳40人进行实验,每人一组。实验室面积150平方米,仪器设备40多台套。专职实验教师1名。实验室实行全面开放,是学生提高实践能力、设计、应用综合能力,进行创新研究的良好实践教学平台。实验室仪器设备性能优良、功能齐全,已在实践教学与设计中取得良好的教学效果。

计算机控制技术是自动控制理论和计算机技术相结合而发展起来的一门学科,是信息学院控制类专业的一门主干专业课。

实验室现有实验设备为AEDK-LABACT自控/计控原理教学实验箱,能完成《计算机控制技术》课程的主要实验教学内容。实验箱内各种控制环节易于搭建,被控对象丰富,通过对控制器编程可以实现不同的控制算法。学生通过实验可以加深对计算机控制理论的理解,掌握计算机控制技术方面的基本知识、基本分析及设计方法,培养学生分析和设计控制系统的能力,为实际应用打下坚实的理论基础。

基于本实验箱能完成十个实验项目并有详细的实验指导书,教师可根据自己的教学需要进行选择,还可以结合课程的要求进行扩充。学生可根据需要,任意组成各种典型控制系统,并对其控制算法进行分析与研究。

主要实验项目:

☆A/D,D/A转换实验;

☆采样与保持实验;

☆平滑与数字滤波实验;

☆数字PID控制实验;

☆最少拍控制算法实验;

☆大林算法实验;

☆多变量解耦实验;

☆直流电机闭环调速实验;

☆温度闭环控制实验;

☆步进电机调速实验;

仪器设备:AEDK-LABACT自控/计控实验箱;计算机及相应软件。

自动化创新实验室

二十一世纪是信息的时代,自动化专业的发展已和计算机技术、通信技术密不可分,自动化技术已从原有的工业自动化扩展到更宽广领域,从而对自动化专业也提出了更高的要求,多年来我们也在不断地探索,打造内蒙古高校的知名专业,培养创新型人才一直是我们的追求。

目前,现有成型的创新性实验设备价格昂贵且有局限性。总结和吸取在科研、教学活动中成熟的设计构想、实验电路的基础上,结合现有的实验设备特点,自主设计研发了一套综合性强、功能完善、资源开放共享的实验教学研究平台-开放式多功能智能控制与信息处理研究开发平台,该平台融合了现代控制领域的新技术、新器件和设计理念。采用了国内外最先进流行的四类主控单元:8位微处理器A T90CAN128、NIOS II软核处理器开发板、嵌入式ARM核心板、数字信号处理器DSP核心板主控单元。集成了常用的接口及功能模块,汇聚了EDA技术、计算机技术、嵌入式系统、工业自动化控制、DSP及数字通信于一体,装置支持检测、控制领域中的多种信号接口电路和人机窗口,灵活的组合和方便的接线方式。自身可以组成较强功能的控制系统,还可以方便地与其他的实验设备、装置有机结合构成复杂的控制系统。其特点是:

(1)该实验室资源共享,为信息学院6个专业的本科生、研究生及教师提供开放性、研究

性、创新性综合实验开发平台。

(2)构建软硬件集成实验环境支持综合设计性实验的开设,培养学生软硬件综合素质。

(3)推进研究型教学实验,促进教师开发具有挑战性和富有想象力的实验。

(4)培养学生自主创新能力,学生可以在良好的实验环境中进行自主探索。其研究的软硬

件成果可参加各种大学生竞赛,如“五四”科展、电子大赛、计算机大赛、机器人大赛等。

近三年来,共获得英特尔杯全国大学生电子设计大赛三等奖一项,全国电子毕业设计

暨创新设计大奖赛二等奖六项,全国大学生智能汽车竞赛东北赛区三等奖三项,第五届“挑

战杯”全区大学生课外学术科技作品竞赛三等奖七项、优秀奖六项,首届瑞萨超级MCU模

型车大赛优胜奖三项,第三届全国就业技能大赛优秀奖五项。

EDA课程设计---流水灯设计

EDA课程设计流水灯设计

目录 一、摘要··3 二、流水灯设计目的··4 三、流水灯设计流程··4 四、流水灯设计程序··5 五、流水灯设计管脚分配··7 六、功能仿真图··8 七、原理图波形图··9 八、设计注意事项··10

九、课程设计总结··11 十、参考文献··12 十一、评分表··13 一、摘要 随着EDA技术发展和应用领域的扩大与深入,EDA技术在电子信息、通讯、

自动控制及计算机应用等领域的重要性突出。随着技术市场与人才市场对EDA 的需求不断提高,产品的市场需求和技术市场的要求也必然会反映到教学领域和科研领域中来。因此学好EDA技术对我们有很大的益处。EDA是指以计算机为工具,在EDA软件平台上,根据设计社描述的源文件(原理图文件、硬件描述语言文件或波形图文件),自动完成系统的设计,包括编译、仿真、优化、综合、适配(或布局布线)以及下载。 流水灯是一串按一定的规律像流水一样连续闪亮,流水灯控制是可编程控制器的一个应用,其控制思想在工业控制技术领域也同样适用。流水灯控制可用多种方法实现,但对现代可编程控制器而言,基于EDA技术的流水灯设计也是很普遍的。 课程设计主要的目的是通过某一电路的综合设计,了解一般电路综合设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体的设计方法、通过设计也有助于复习、巩固以往的学习内容、达到灵活应用的目的。在设计完成后,还要将设计的电路进行安装、调试以加强学生的动手能力。在此过程中培养从事设计工作的整体观念。 课程设计应强调以能力培养为主,在独立完成设计及制作任务同时注意多方面能力的培养与提高,主要包括以下方面: ·独立工作能力和创造力。 ·综合运用专业及基础知识,解决实际工程技术问题的能力。 ·查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力。 ·写技术报告和编制技术资料的能力。 ·实际动手能力。

自动控制原理题目含复习资料

《自动控制原理》复习参考资料 一、基本知识1 1、反馈控制又称偏差控制,其控制作用是通过输入量与反馈量的差值进行的。 2、闭环控制系统又称为反馈控制系统。 3、在经典控制理论中主要采用的数学模型是微分方程、传递函数、结构框图和信号流图。 4、自动控制系统按输入量的变化规律可分为恒值控制系统、随动控制系统与程序控制系统。 5、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面,即:稳定性、快速性和准确性。 6、控制系统的数学模型,取决于系统结构和参数, 与外作用及初始条件无关。 7、两个传递函数分别为G1(s)与G2(s)的环节,以并联方式连接,其等效传递函数为G1(s)+G2(s),以串联方式连接,其等效传递函数为G1(s)*G2(s)。 8、系统前向通道传递函数为G(s),其正反馈的传递函数为H(s),则其闭环传递函数为G(s)/(1- G(s)H(s))。 9、单位负反馈系统的前向通道传递函数为G(s),则闭环传递函数为G(s)/(1+ G(s))。 10、典型二阶系统中,ξ=0.707时,称该系统处于二阶工程最佳状态,此时超调量为4.3%。 11、应用劳斯判据判断系统稳定性,劳斯表中第一列数据全部为正数,则系统稳定。 12、线性系统稳定的充要条件是所有闭环特征方程的根的实部均为负,即都分布在S平面的左平面。 13、随动系统的稳态误差主要来源于给定信号,恒值系统的稳态误差主要来源于扰动信号。 14、对于有稳态误差的系统,在前向通道中串联比例积分环节,系统误差将变为零。

15、系统稳态误差分为给定稳态误差和扰动稳态误差两种。 16、对于一个有稳态误差的系统,增大系统增益则稳态误差将减小。 17、对于典型二阶系统,惯性时间常数T 愈大则系统的快速性愈差。 18、应用频域分析法,穿越频率越大,则对应时域指标t s 越小,即快速性越好 19最小相位系统是指S 右半平面不存在系统的开环极点及开环零点。 20、按照校正装置在系统中的不同位置,系统校正可分为串联校正、反馈校正、 补偿校正与复合校正四种。 21、对于线性系统,相位裕量愈大则系统的相对稳定性越好。 22、根据校正装置的相位特性,比例微分调节器属于相位超前校正装置,比例积分调节器属于相位滞后校正装置,PID 调节器属于相位滞后-超前校正装置。 23、PID 调节中的P 指的是比例控制器,I 是积分控制器,D 是微分控制器。 24、离散系统中信号的最高频谱为ωmax ,则采样频率ωs 应保证ωs>=2ωmax 条件。 26、在离散控制系统分析方法中,把差分方程变为代数方程的数学方法为Z 变换。 27、离散系统中,两个传递函数分别为G 1(s)与G 2(s)的环节,以串联方式连接,连接点有采样开关,其等效传递脉冲函数为G 1(z)G 2(z);连接点没有采样开关,其等效传递脉冲函数为G 1G 2(z)。 28、根据系统的输出量是否反馈至输入端,可分为开环控制系统与闭环控制系统。 29、家用空调温度控制、电梯速度控制等系统属于闭环控制系统; 30、经典控制理论的分析方法主要有时域分析法、根轨迹分析法、频域分析法。 二、基本知识2 1、开环控制系统的的特征是没有( ) A.执行环节 B.给定环节 C.反馈环节 D.放大环节 2、闭环系统的动态性能主要取决于开环对数幅频特性的( ) A 、低频段 B 、中频段 C 、高频段 D 、均无关 3、若系统的开环传递函数为 10) (5 50 s s ,则它的开环增益为( ) A.5 B.10 C.50 D.100

自动控制原理教学大纲-2017版

《自动控制原理》课程教学大纲 课程代码:060131003 课程英文名称:Automatic Control Principle 课程总学时:64 讲课:56 实验:8 上机:0 适用专业:自动化专业 大纲编写(修订)时间:2017.11 一、大纲使用说明 (一)课程的地位及教学目标 自动控制原理是高等工业学校自动化专业开设的一门培养学生自动控制系统分析设计能力的主干技术基础课,主要讲授自动控制系统基本知识、基本理论和基本方法,在自动化专业培养计划中,它起到由基础理论课向专业课过渡的承上启下的作用。本课程在教学内容方面除基本知识、基本理论和基本方法的教学外,还通过实验学时,来培养学生的设计思维和设计能力。 通过本课程的学习,学生将达到以下要求: 1.掌握自动控制系统的分析原理、设计方法和系统稳定性的一般规律 2.具有设计闭环控制系统的初步能力; 3.了解典型控制系统的实验方法,获得实验技能的基本训练; (二)知识、能力及技能方面的基本要求 1.基本知识:掌握控制系统的一般知识,控制系统的主要类型、性能、结构特点、应用等。 2.基本理论和方法:掌握控制系统设计的基本原则,系统稳定的工作原理、简化的物理模型与数学模型、时域分析、根轨迹分析、频域分析、系统校正、非线性分析等。 3.基本技能:掌握设计计算、结构设计,实验技能等。 (三)实施说明 1.教学方法:课堂讲授中要重点对基本概念、基本方法和解题思路的讲解;采用启发式教学,培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力;引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识,培养学生的自学能力;增加讨论课,调动学生学习的主观能动性。讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力。 2.教学手段:本课程属于技术基础课,在教学中采用电子教案、CAI课件及多媒体教学系统等先进教学手段,以确保在有限的学时内,全面、高质量地完成课程教学任务。 3.计算机辅助学习:提醒学生使用matlab软件,要求学生使用VB编写程序来完成某些计算和绘制。 (四)对先修课的要求 本课程的教学必须在完成先修课程之后进行。本课程主要的先修课程有高等数学、信号变换等。 (五)对习题课、实践环节的要求 1.对重点、难点章节(如:系统校正、非线性计算等)应安排习题课,例题的选择以培养学生消化和巩固所学知识,用以解决实际问题为目的。 2.课后作业要少而精,内容要多样化,作业题内容必须包括基本概念、基本理论及设计计算方面的内容,作业要能起到巩固理论,掌握计算方法和技巧,提高分析问题、解决问题能力,熟悉标准、规范等的作用,对作业中的重点、难点,课上应做必要的提示,并适当安排课内讲评作业。学生必须独立、按时完成课外习题和作业,作业的完成情况应作为评定课程成绩的一部分。 3.每个学生要完成大纲中规定的必修实验,通过实验环节,学生应掌握典型系统的频率特

自动控制原理总经典总结

《自动控制原理》总复习

第一章自动控制的基本概念 一、学习要点 1.自动控制基本术语:自动控制、系统、自动控制系统、被控量、输入量、干扰量、受控对 象、控制器、反馈、负反馈控制原理等。 2.控制系统的基本方式: ①开环控制系统;②闭环控制系统;③复合控制系统。 3.自动控制系统的组成:由受控对象和控制器组成。 4.自动控制系统的类型:从不同的角度可以有不同的分法,常有: 恒值系统与随动系统;线性系统与非线性系统;连续系统与离散系统;定常系统与时变系统等。 5.对自动控制系统的基本要求:稳、快、准。 6.典型输入信号:脉冲、阶跃、斜坡、抛物线、正弦。 二、基本要求 1.对反馈控制系统的基本控制和方法有一个全面的、整体的了解。 2.掌握自动控制系统的基本概念、术语,了解自动控制系统的组成、分类,理解对自动控制 系统稳、准、快三方面的基本要求。 3.了解控制系统的典型输入信号。 4.掌握由系统工作原理图画方框图的方法。 三、容结构图

四、知识结构图 第二章 控制系统的数学模型 一、学习要点 1.数学模型的数学表达式形式

(1)物理系统的微分方程描述;(2)数学工具—拉氏变换及反变换; (3)传递函数及典型环节的传递函数;(4)脉冲响应函数及应用。 2.数学模型的图形表示 (1)结构图及其等效变换,梅逊公式的应用;(2)信号流图及梅逊公式的应用。 二、基本要求 1、正确理解数学模型的特点,对系统的相似性、简化性、动态模型、静态模型、输入变 量、输出变量、中间变量等概念,要准确掌握。 2、了解动态微分方程建立的一般方法及小偏差线性化的方法。 3、掌握运用拉氏变换解微分方程的方法,并对解的结构、运动模态与特征根的关系、零输入 响应、零状态响应等概念有清楚的理解。 4、正确理解传递函数的定义、性质和意义。熟练掌握由传递函数派生出来的系统开环传递 函数、闭环传递函数、误差传递函数、典型环节传递函数等概念。(#) 5、掌握系统结构图和信号流图两种数学模型的定义和绘制方法,熟练掌握控制系统的结构 图及结构图的简化,并能用梅逊公式求系统传递函数。(##) 6、传递函数的求取方法: 1)直接法:由微分方程直接得到。 2)复阻抗法:只适用于电网络。 3)结构图及其等效变换,用梅逊公式。 4)信号流图用梅逊公式。

EDA课程设计报告

湖北职业技术学院《EDA技术》课程设计报告 题目动态输出4位十进制频率计的设计所在学院电子信息工程学院 专业班级电信08304 学生姓名马强 学号08024839 指导教师王芳 完成日期2010年11月18 日

目录 一、概述 (3) 二、设计正文 (4) (一)设计目的 (4) (二)设计实现 (4) 1、端口说明 (4) 2、Cnt10模块说明 (5) 3、Tctl模块说明 (6) 4、锁存器reg16模块说明 (8) 5、Scan_led模块说明 (9) 6、顶层文件仿真 (10) 7、硬件下载 (11) 三、总结 (13) 四、感言 (14) 五、参考文献 (15)

概述 此次设计的主要目的是学习掌握频率计的设计方法;掌握动态扫描输出电路的实现方法;学习较复杂的数字系统设计方法。通过单位时间(1秒)内频率的计数来实现频率计的设计。此设计主要用四位十进制计数器,所以频率计数范围为100~9999Hz。然后锁存防止闪烁显示,最后由译码扫描显示电路输出到数码管进行显示输出。并且下载后会有一秒钟的延时后才会显示输出所计频率输出。设计下载后能够进行仿真频率的计数和静态显示,但是分频的设计程序有所缺陷导致长时间显示后会有1Hz的抖动。通过这次的设计能够更清楚的理解VHDL程序的描述语言,进行简单程序的编写和仿真。

动态输出4位十进制频率计的设计 一、目的 1.学习掌握频率计的设计方法。 2.掌握动态扫描输出电路的实现方法。 3.学习较复杂的数字系统设计方法 二、设计实现 4位十进制频率计外部接口如图1所示,顶层文件如图2所示,包含4中模块;Tctl、reg16、scan_led和4个cnt10。 (1)端口说明 F1Hz:给Tctl模块提供1Hz的频率输入。 Fin:被测频率输入。 scan_led:给scan_led模块提供扫描输入频率输入。 bt[1..0]:片选信号输出。 sg[6..0]:译码信号输出。 cout:进位输出。

自动控制原理知识点总结

~ 自动控制原理知识点总结 第一章 1、什么就是自动控制?(填空) 自动控制:就是指在无人直接参与得情况下,利用控制装置操纵受控对象,就是被控量等于给定值或按给定信号得变化规律去变化得过程。 2、自动控制系统得两种常用控制方式就是什么?(填空) 开环控制与闭环控制 3、开环控制与闭环控制得概念? 开环控制:控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系 特点:开环控制实施起来简单,但抗扰动能力较差,控制精度也不高. 闭环控制:控制装置与受控对象之间,不但有顺向作用,而且还有反向联系,既有被控量对被控过程得影响。 主要特点:抗扰动能力强,控制精度高,但存在能否正常工作,即稳定与否得问题。 掌握典型闭环控制系统得结构。开环控制与闭环控制各自得优缺点? (分析题:对一个实际得控制系统,能够参照下图画出其闭环控制方框图。) 4、控制系统得性能指标主要表现在哪三个方面?各自得定义?(填空或判断) (1)、稳定性:系统受到外作用后,其动态过程得振荡倾向与系统恢复平衡得能力 (2)、快速性:通过动态过程时间长短来表征得 (3)、准确性:有输入给定值与输入响应得终值之间得差值来表征得 第二章 1、控制系统得数学模型有什么?(填空) 微分方程、传递函数、动态结构图、频率特性 2、了解微分方程得建立? (1)、确定系统得输入变量与输入变量 (2)、建立初始微分方程组.即根据各环节所遵循得基本物理规律,分别列写出相应得微分方程,并建立微分方程组 (3)、消除中间变量,将式子标准化。将与输入量有关得项写在方程式等号得右边,与输出量有关得项写在等号得左边 3、传递函数定义与性质?认真理解。(填空或选择) 传递函数:在零初始条件下,线性定常系统输出量得拉普拉斯变换域系统输入量得拉普拉斯变

《自动控制原理》专科课程标准

《自动控制原理》课程标准 一、课程概述 (一)课程性质地位 自动控制原理是空间工程类、机械控制类、信息系统类等相关专业学历教育合训学员的大类技术基础课程。由于自动控制原理在信息化武器装备中得到了广泛的应用,因此,将本课程设置为大类技术基础课,对培养懂技术的指挥人才有着十分重要的作用。本课程所覆盖的知识面较宽,既有较深入的理论基础知识,也有较广泛的专业背景知识,因而,它在学员知识结构方面将起到加强理论深度和拓展知识广度的积极作用。 (二)课程基本理念 为了贯彻素质教育和创新教育的思想,本课程将在注重自动控制原理的基本概念和基本分析与设计方法的基础上,适当引入自动控制发展中的、学员能够理解的新概念和新方法;贯彻理论联系实际的原则,科学取舍各种主要理论、方法的比例,正确处理好理论与案例的关系,以适应为部队培养应用复合型人才的需要;适当引入和利用Matlab工具来辅助自动控制原理中的复杂计算与作图、验证分析与设计的结果;本课程应该既使学员掌握必要的基础理论知识,并了解它们对实际问题的指导作用,又要促进学员养成积极思考、长于分析、善于推导的能力和习惯。 (三)课程设计思路 本课程主要介绍自动控制原理的基本概念和基本的分析与设计方法。课程采用“一纵三横”的设计思路,具体来说,“一纵”就是在课程讲授中要求贯彻自动控制系统的建模、分析及设计方法这条主线;“三横”就是在方法讲授中要求强调自动控制系统的稳定性、快速性和准确性,稳准快三个字是分析的核心,也是设计的归宿。在课程讲授中,贯彻少而精的原则,即对重点、难点讲深讲透;注意理论联系专业实际,例子贴近生活,注重揭示抽象概念的物理意义;注意传统教法与现代教法的有机结合,充分运用各种教学手段,特别注重发挥课程教学网站的作用。在课程学习中,注重阅读教材、完成作业、课程实验及讨论问题等四个环节,深刻理解课程内容中的重点和难点,重点掌握自动控制原理的基本概念和基本分析与设计方法。 二、课程目标 (一)知识与技能 通过本课程的学习,使学员掌握自动控制原理的基本概念和基本的分析与设计方法,重点培养学生利用自动控制的基本理论分析与解决工程实际问题的思维方式和初步能力,并为学习后续相关专业课程,以及进一步学习和应用自动控制方面的新知识、新技术打下必要基础。 (二)过程与方法 通过本课程的学习,使学员掌握自动控制系统分析与设计的一般过程与基本方法。 (三)情感态度与价值观 通过本课程的学习,使学员在五个方面得到磨练与培养。 (1)实践意识:坚持一切从实际出发,不迷信书本、不迷信权威。 (2)质量意识:认认真真做好每一件事,在学习中的每一个环节都坚持质量至上的思想。 (3)协作意识:现代科学技术已经很少是一个人可以独立完成的了,所以要能与同学协同工作、协调配合。 (4)创新意识:勇于不断追求和探索新意境、新见解。 (5)坚毅意志:具有坚强的意志和顽强的精神,要敢于面对困难、善于克服困难。

EDA课程设计

课程设计说明书 课程:EDA技术基础 题目:数字钟的设计 闹钟与整点报时模块 学生姓名:XXX 学号201265110204 班级 :1203班 专业:电子信息与科学 指导教师:XXX 2014年12月20日 长沙理工大学课程设计任务书 物理与电子科学学院电子信息与科学专业1203班姓名王玲课程名称EDA技术基础 题目数字钟的设计

长沙理工大学课程设计成绩评定表

目录 1数字钟设计闹钟模块基本任务要求4 2设计思想4 3简述闹钟模块的输入与输出5 4分进程描述6 5仿真结果与分析7 6简述数字钟的设计总成果10 7总结11 参考文献13 代码附件13

基本任务要求:运用QuartusⅡ13.1软件平台,用VHDL语言描述并设计的闹钟模块满足可调闹钟时间,当时钟时间到达闹钟时间后会响闹铃,(由于实验室权限问题会以FPGA开发板上12个LED灯交替发光来表现);整点报时过程表现为整点的前十秒内响铃,(以FPGA开发板上一个LED灯交替发光来实现)。 设计思想:闹钟模块要以分频模块、计数器模块和译码显示模块为基础,将闹钟模块分为三个进程,一个进程用来实现调闹钟,一个进程来实现闹响闹钟(即实现LED灯交替发光),另一个进程来是实现整点报时。 (上面截图为数字钟整体编译后的RTL电路的闹钟模块) 简述闹钟模块图的输入与输出:上图中的输入粗黑实线为计数器模块输出的小时、分钟的高低位和秒钟的高位(都用四位的二进制表示);输出的粗黑实线为定的闹钟时间(包括小时和分钟),将送到译码显示模块显示闹钟时间,闹钟时间与时钟都在FPGA上的数码管显示,用二选一实现交替显示。clk和clk1都是经过分频器分出的不同频率的信号分别用于整点报时的闪灯脉冲与闹钟调时、闹响的闪灯脉冲。

自动控制原理大纲

自动控制原理教学大纲 自动控制原理 课程性质:专业技术基础课程 开设学期学时分配:第5学期 适用专业及层次:自动化、测控技术及仪器等工科类大学本科 先行、后继课程情况:先行课:工程数学1、2,电工、电子技术基础等 后继课:过程控制工程,运动控制系统等 推荐参考书: 1.《现代控制工程》绪方胜彦著(卢伯英佟明安罗维铭译)科学出版社 2.《自动控制原理与系统》上、下册清华大学吴麒等国防工业出版社 3.《自动控制原理》孙德宝主编化学工业出版社 4.《自动控制原理》天津大学李光泉主编机械工业出版社 5.《自动控制理论》侯夔龙主编西安交通大学出版社 6.《现代控制工程》第三版 [美] Katsuhiko Ogata 著 卢伯英于海勋等译电子工业出版 一、课程目的及要求: 本课程是自动化专业及其相关专业的一门主要技术基础课,是与后续专业课紧密相关的一门理论性较强的课程。重点在于学习反馈控制系统的基本理论及基本方法,掌握控制系统的分析,设计方法和技能,并能在后续专业课中应用其理论及方法进行分析和设计控制系统的任务。 本课程重点是线性、连续系统的基本理论,以掌握时域法、根轨迹法和频域法三大经典方法为基本要求。又本着适当扩充现代控制理论的思想,要求掌握状态空间分析法的基本方法和简单应用。对于非线性系统和离散时间系统的分析方法有一定程度的了解。 本课程教学学时数为90学时。 二、课程内容及学时分配: 第一章概述(3学时)介绍本课程研究的课题及方法,明确本课程的目的,介绍自动控制系统的基本原理与方式,控制系统的组成及系统的分类。 1.本课程研究课题及方法 1)自动控制系统的概念及在国民经济中的作用 2)研究对象及课题 3)自动控制理论的发展概况,经典理论与现代理论及其关系 4)课程的内容及特点 2.控制系统简介 1)控制系统的基本组成 2)控制系统的常用术语 3)自动控制系统示例 4)自动控制系统的分类 5)对自动控制系统的基本要求 第二章控制系统的数学模型(10 学时)介绍数学模型的概念,数学模型在分析、研究系统中的重要性,讲解常用的建模方法。1.系统的静态和动态特性 静态、动态特性的概念,动态特性在系统分析研究的作用以及数学描述

自动控制原理教学大纲-胡寿松

自动控制原理课程教学大纲 ◆层次:?本科?专科 ◆课程英文名称:Automatical control principle ◆课程类别:本科选?通识必修?通识选修?专业必修?专业选修 专科选?公共必修?公共选修?职业技术必修?职业技术选修 ◆适用专业:自动化 ◆配套教学计划:2011级教学计划 ◆开课系部:自动化系 ◆学分:5 ◆学时:80 其中:实验(实践)学时:10 ;课外学时:0 ◆执笔人:张海燕教研室审核人:张海燕系部审核人: 一、课程性质和教学目标 《自动控制原理》是自动化专业的一门必修课,通过本课程的学习,使学生掌握自动控制的基本原理和概念,并具备对自动控制系统进行分析,计算,实验的初步能力,为专业课的学习和参加控制工程实践提供必要的理论基础。 通过对本课程的学习,要求学生掌握自动控制的基本理论和基本分析方法,能应用控制理论对自动控制系统进行性能分析,能对系统进行校正和提出改善系统性能的途径和方法,具体要求如下: 1.掌握常规控制器和自动控制系统的组成及其相互关系。 2.了解对自动控制系统的性能要求及分析系统性能的方法。 3.掌握用传递函数,方框图,信号流图及状态空间描述建立系统数学模型的方法。 4.掌握常规控制器的基本控制规律、动态特性和对控制系统的作用。 5.掌握对控制系统进行分析和综合的方法:时域分析法、频域分析法、根轨迹法及状态空间分析法。6.初步掌握控制系统的校正和设计方法,为解决实际问题打好基础。 7.掌握脉冲传递函数的概念,了解离散控制系统的一般分析方法。 8.初步了解非线性系统的基本知识。 二、本课程与其他课程的联系与分工 本课程在自动化专业教学计划中被列为专业基础课,本课程以工程数学、电路、电机拖动等为前序课程,也是过程控制系统等课程必需的理论基础,因此本课程的学习对全面掌握各门专业课程起着重要的作用。本课程的重点是第三、第四、第五章章,次重点是第一、第二章,一般章节为六章。 三、教学内容和教学方式 第一章自动控制的一般概念(4学时) (一)教学要求

自动控制原理题库(经典部分)要点

《自动控制原理》题库 一、解释下面基本概念 1、控制系统的基本控制方式有哪些? 2、什么是开环控制系统? 答:在控制器与被控对象之间只有正向控制作用而没有反馈控制作用,即系统的输出量对控制量没有影响。 3、什么是自动控制? 答:自动控制就是采用控制装置使被控对象自动地按照给定的规律运行,使被控对象的一个或数个物理量能够在一定的精度范围内按照给定的规律变化。 4、控制系统的基本任务是什么? 5、什么是反馈控制原理? 6、什么是线性定常控制系统? 7、什么是线性时变控制系统? 8、什么是离散控制系统? 9、什么是闭环控制系统? 10、将组成系统的元件按职能分类,反馈控制系统由哪些基本元件组成? 11、组成控制系统的元件按职能分类有哪几种? 12、典型控制环节有哪几个? 13、典型控制信号有哪几种? 14、控制系统的动态性能指标通常是指? 15、对控制系统的基本要求是哪几项? 16、在典型信号作用下,控制系统的时间响应由哪两部分组成? 17、什么是控制系统时间响应的动态过程? 18、什么是控制系统时间响应的稳态过程? 19、控制系统的动态性能指标有哪几个? 20、控制系统的稳态性能指标是什么? 21、什么是控制系统的数学模型? 22、控制系统的数学模型有: 23、什么是控制系统的传递函数? 24、建立数学模型的方法有? 25、经典控制理论中,控制系统的数学模型有?

26、系统的物理构成不同,其传递函数可能相同吗?为什么? 27、控制系统的分析法有哪些? 28、系统信号流图是由哪二个元素构成? 29、系统结构图是由哪四个元素组成? 30、系统结构图基本连接方式有几种? 31、二个结构图串联连接,其总的传递函数等于? 32、二个结构图并联连接,其总的传递函数等于? 33、对一个稳定的控制系统,其动态过程特性曲线是什么形状? 34、二阶系统的阻尼比10<<ξ,其单位阶跃响应是什么状态? 35、二阶系统阻尼比ξ减小时,其阶跃响应的超调量是增大还是减小? 36、二阶系统的特征根是一对负实部的共轭复根时,二阶系统的动态响应波形是什么特点? 37、设系统有二个闭环极点,其实部分别为:δ=-2;δ=-30,问哪一个极点对系统动态过程的影响大?38、二阶系统开环增益K 增大,则系统的阻尼比ξ减小还是增大? 39、一阶系统可以跟踪单位阶跃信号,但存在稳态误差?不存在稳态误差。 40、一阶系统可以跟踪单位加速度信号。一阶系统只能跟踪单位阶跃信号(无稳态误差)可以跟踪单位斜坡信号(有稳态误差) 41、控制系统闭环传递函数的零点对应系统微分方程的特征根。应是极点 42、改善二阶系统性能的控制方式有哪些? 43、什么是二阶系统?什么是Ⅱ型系统? 44、恒值控制系统 45、谐振频率 46、随动控制系统 47、稳态速度误差系数K V 48、谐振峰值 49、采用比例-微分控制或测速反馈控制改善二阶系统性能,其实质是改变了二阶系统的什么参数?。 50、什么是控制系统的根轨迹? 51、什么是常规根轨迹?什么是参数根轨迹? 52、根轨迹图是开环系统的极点在s 平面上运动轨迹还是闭环系统的极点在s 平面上运动轨迹? 53、根轨迹的起点在什么地方?根轨迹的终点在什么地方? 54、常规根轨迹与零度根轨迹有什么相同点和不同点? 55、试述采样定理。

EDA课程设计说明书参考格式

<>课程设计说明书 题目 院、部: 学生姓名: 指导教师:王晓丽职称助教 专业: 班级: 完成时间:

摘要(三号,黑体,居中,字间空两格字符) (空二行换行) 空4格打印摘要内容(小四号宋体,行距20)。 关键词:(摘要内容后下空一行打印“关键词”三字(小四号黑体),其后为关键词(小四号宋体),每一关键词之间用分号隔开,最后一个关键词后不打标点符号。 ABSTRACT ①居中打印“ABSTRACT”,再下空二行打印英文摘要内容。②摘要内容每段开头留四个空字符。③摘要内容后下空一行打印“Key words”,其后为关键词用小写字母,每一关键词之间用分号隔开,最后一个关键词后不打标点符号。 Key words :aaa;bbb;ccc

目录(3号,黑体,居中) (空1行,以小4号黑体设置字体及大小,行间距22、字间距标准) 1 XXXXXX………………………………………………………………………… 1.1 XXXXXX……………………………………………………………………… 1.2 XXXXXX……………………………………………………………………… ┇ 2 XXXXXX………………………………………………………………………… 2.1 XXXXXX……………………………………………………………………… 2.2 XXXXXX……………………………………………………………………… ┇ 3 4 结束语 参考文献………………………………………………………………………………. 致谢……………………………………………………………………………………附录……………………………………………………………………………………

自动控制原理课程教学大纲

物理电子工程学院《自动控制原理》课程教学大纲课程编号:04210164 课程性质:专业必修课 先修课程:高等数学、函数变换、模拟电路、电路分析 总学时数:76 学分:4 适合专业:电子信息工程、机械与电子工程、机械自动化、电器自动化、通信、包装工程等专业 (一) 课程教学目标 自动控制理论是电子信息科学与技术专业的一门重要的专业基础课程。它侧重于理论角度,系统地阐述了自动控制科学和技术领域的基本概念和基本规律,介绍了自动控制技术从建模分析到应用设计的各种思想和方法,内容十分丰富。通过自动控制理论的教学,应使学生全面系统地掌握自动控制技术领域的基本概念、基本规律和基本分析与设计方法,以便将来胜任实际工作,具有从事相关工程和技术工作的基本素质,同时具有一定的分析和解决有关自动控制实际问题的能力。 (二) 课程的目的与任务 本课程是电子通信工程、机电一体化、包装工程等专业、工科及相关理科的必修基础课程。通过本课程的学习,使学生掌握自动控制的基础理论,并具有对简单连续系统进行定性分析、定量估算和初步设计的能力,为专业课学习和参加控制工程实践打下必要的基础。学生将掌握自动控制系统分析与设计等方面的基本方法,如控制系统的时域分析法、根轨迹分析法、频域分析法、状态空间分析法、采样控制系统的分析等基本方法等。为各类计算机控制系统设计打好基础。 (三) 理论教学的基本要求 1、熟练掌握自动控制的概念、基本控制方式及特点、对控制系统性能的基本要求。 2、熟练掌握典型环节的传递函数、结构图化简或梅森公式以及控制系统传递函数的建立和表示方法,初步掌握小偏差线性化方法和通过机理分析建立数学模型的方法。

自动控制原理典型习题含答案

自动控制原理习题 一、(20分) 试用结构图等效化简求下图所示系统的传递函数 ) ()(s R s C 。 解: 所以: 3 2132213211)()(G G G G G G G G G G s R s C +++= 二.(10分)已知系统特征方程为06363234=++++s s s s ,判断该系统的稳定性,若 闭环系统不稳定,指出在s 平面右半部的极点个数。(要有劳斯计算表) 解:劳斯计算表首列系数变号2次,S 平面右半部有2个闭环极点,系统不稳定。 三.(20分)如图所示的单位反馈随动系统,K=16s -1,T=0.25s,试求: (1)特征参数n ωξ,; (2)计算σ%和t s ; (3)若要求σ%=16%,当T 不变时K 应当取何值 解:(1)求出系统的闭环传递函数为: 因此有: (2) %44%100e %2 -1-=?=ζζπ σ (3)为了使σ%=16%,由式

可得5.0=ζ,当T 不变时,有: 四.(15分)已知系统如下图所示, 1.画出系统根轨迹(关键点要标明)。 2.求使系统稳定的K 值范围,及临界状态下的振荡频率。 解 ① 3n =,1,2,30P =,1,22,1m Z j ==-±,1n m -= ②渐进线1条π ③入射角 同理 2?2135sr α=-? ④与虚轴交点,特方 32220s Ks Ks +++=,ωj s =代入 222K K -0=1K ?= ,s = 所以当1K > 时系统稳定,临界状态下的震荡频率为ω 五.(20分)某最小相角系统的开环对数幅频特性如下图所示。要求 (1) 写出系统开环传递函数; (2) 利用相角裕度判断系统的稳定性; (3) 将其对数幅频特性向右平移十倍频程,试讨论对系统性能的影响。

EDA课程设计参考题目

附录I EDA课程设计参考题目 注:在以下设计中只可以用一个参考时钟 一、设计数码管显示控制器 要求: 1.能自动一次显示出数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9(自然数列),1、3、5、7、9(奇数列),0、2、4、6、8(偶数列),0、1、2、3、4、5、6、7、0、1(音乐符号序列);然后再从头循环; 2.打开电源自动复位,从自然数列开始显示。 二、设计乒乓球游戏机 要求: 1.用8个发光二极管表示球;用两个按钮分别表示甲乙两个球员的球拍; 2.一方发球后,球以固定速度向另一方运动(发光二极管依次点亮),当球达到最后一个发光二极管时,对方击球(按下按钮)球将向相反方向运动,在其他时候击球视为犯规,给对方加1分;都犯规,各自加1分; 3.甲、乙各有一数码管计分; 4.裁判有一个按钮,是系统初始化,每次得分后,按下一次。 三、设计智力竞赛抢答器 要求: 1.五人参赛每人一个按钮,主持人一个按钮,按下就开始; 2.每人一个发光二极管,抢中者灯亮; 3.有人抢答时,喇叭响两秒钟; 4.答题时限为10秒钟,从有人抢答开始,用数码管倒计时间,0、9、8…1、0;倒计时到0的时候,喇叭发出两秒声响。 四、设计数字钟 要求: 1.输入10HZ的时钟;(提示:对已有kHz频率时钟进行分频) 2.能显示时、分、秒,24小时制; 4.时和分有校正功能; 5.整点报时,喇叭响两秒; 6.可设定夜间某个时段不报时; 注意:硬件资源的节约,否则器件内资源会枯竭。 五、设计交通灯控制器 要求: 1.东西方向为主干道,南北方向为副干道; 2.主干道通行40秒后,若副干道无车,仍主干道通行,否则转换; 4.换向时要有4秒的黄灯期;

自动控制原理概述及开闭环实例分析

自动控制原理概述及开闭环实例分析 摘要 本文简单介绍了自动控制的基本原理和发展概况,并从开环控制和闭环控制两方面对自动控制原理进行了详细介绍。列举了开环控制和闭环控制的几个实例,结合实例分析了开环控制和闭环的优缺点,并对两种控制方式进行了对比。 关键词:自动控制、基本原理、开环、闭环 1自动控制基本原理及发展概述 所谓的自动控制,就是指在没有人直接参与的情况下,利用外加的设备(称为控制器)操作被控对象(如机器、设备或生产过程)的某个状态或参数(称为被控量),使其按预先设定的规律自动运行。 一般情况下自动控制理论的发展过程可以分为以下三个阶段: 1.1经典控制理论时期 时间为20世纪40-60年代,经典控制理论主要是解决单输入单输出问题,主要采用以传递函数、频率特性、根轨迹为基础的频域分析方法。此阶段所研究的系统大多是线性定常系统,对非线性系统,分析时采用的相平面法一般不超过两个变量。 1.2现代控制理论时期 时间为20世纪60-70年代,这个时期由于计算机的飞速发展,推动了空间技术的发展。经典控制理论中的高阶常微分方程可以转化为一阶微分方程组,用以描述系统的动态过程,这种方法可以解决多输入多输出问题,系统既可以是线性的、定常的,也可以是非线性的、时变的。 1.3大系统理论、智能控制理论时期 时间为20世纪70年代末至今,控制理论向着“大系统理论”和“智能控制”方向发展。“大系统理论”是用控制和信息的观点,研究各种大系统的结构方案、总体设计中的分解方法和协调等问题的技术理论基础。而“智能控制”是研究与模拟人类智能活动及其控制与信息传递过程的规律,研究具有某些仿人智能的工程控制与信息处理系统。 2自动控制系统分类 按照控制方式和策略,系统可分为开环控制系统和闭环控制系统。 2.1开环控制系统 开环控制系统是一种简单的控制系统,在控制器和控制对象间只有正向控制作用,系统的输出量不会对控制器产生任何影响,如图1所示。在该类控制系统中,对于每一个输入量,就有一个与之对应的工作状态和输出量,系统的精度仅取决于元件的精度和执行机构的调整精度。 控制量输出量 图1 开环控制系统

(完整版)自动控制原理知识点总结

@~@ 自动控制原理知识点总结 第一章 1.什么是自动控制?(填空) 自动控制:是指在无人直接参与的情况下,利用控制装置操纵受控对象,是被控量等于给定值或按给定信号的变化规律去变化的过程。 2.自动控制系统的两种常用控制方式是什么?(填空) 开环控制和闭环控制 3.开环控制和闭环控制的概念? 开环控制:控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系 特点:开环控制实施起来简单,但抗扰动能力较差,控制精度也不高。 闭环控制:控制装置与受控对象之间,不但有顺向作用,而且还有反向联系,既有被控量对被控过程的影响。 主要特点:抗扰动能力强,控制精度高,但存在能否正常工作,即稳定与否的问题。 掌握典型闭环控制系统的结构。开环控制和闭环控制各自的优缺点? (分析题:对一个实际的控制系统,能够参照下图画出其闭环控制方框图。) 4.控制系统的性能指标主要表现在哪三个方面?各自的定义?(填空或判断) (1)、稳定性:系统受到外作用后,其动态过程的振荡倾向和系统恢复平衡的能力 (2)、快速性:通过动态过程时间长短来表征的 e来表征的 (3)、准确性:有输入给定值与输入响应的终值之间的差值 ss 第二章 1.控制系统的数学模型有什么?(填空) 微分方程、传递函数、动态结构图、频率特性 2.了解微分方程的建立? (1)、确定系统的输入变量和输入变量 (2)、建立初始微分方程组。即根据各环节所遵循的基本物理规律,分别列写出相应的微分方程,并建立微分方程组 (3)、消除中间变量,将式子标准化。将与输入量有关的项写在方程式等号的右边,与输出量有关的项写在等号的左边 3.传递函数定义和性质?认真理解。(填空或选择)

EDA课程设计题目

计算机辅助设计参考题目 设计一数字式竞赛抢答器 1、设计一个可容纳6组(或4组)参赛的数字式抢答器,每组设一个按钮,供抢 答使用。 2、抢答器具有第一信号鉴别和锁存功能,使除第一抢答者外的按钮不起作用。 3、设置一个主持人“复位”按钮。 4、主持人复位后,开始抢答,第一信号鉴别锁存电路得到信号后,有指示灯显 示抢答组别,扬声器发出2~3秒的音响。 5、设置一个计分电路,每组开始预置100分,由主持人记分,答对一次加10 分,答错一次减10分。 教学提示: 1、此设计问题的关键是准确判断出第一抢答者并将其锁存,实现的方法可使 触发器或锁存器,在得到第一信号后将输入封锁,使其它组的抢答信号无效。 2、形成第一抢答信号后,用编码、译码及数码显示电路显示第一抢答者的组别, 用第一抢答信号推动扬声器发出音响。 3、计分电路采用十进制加/减计数器、数码管显示,由于每次都是加/减10 分,所以个位始终为零,只要十位、百位进行加/减运算即可。 设计二数字钟 1、设计一个能显示1/10秒、秒、分、时的12小时数字钟。 2、熟练掌握各种计数器的使用。 3、能用计数器构成十进制、六十进制、十二进制等所需进制的计数器。 4、能用低位的进位输出构成高位的计数脉冲。 教学提示: 1、时钟源使用频率为0.1Hz的连续脉冲。 2、设置两个按钮,一个供“开始”及“停止”用,一个供系统“复位”用。 3、时钟显示使用数码管显示。 4、“时显示”部分应注意12点后显示1点。 5、注意各部分的关系,由低位到高位逐级设计、调试。 设计三数字频率计 1、设计一个能测量方波信号的频率的频率计。 2、测量的频率范围是1Hz~9999Hz。 3、结果用十进制数显示。 教学提示: 1、脉冲信号的频率就是在单位时间内所产生的脉冲个数,其表达式为,f为被 测信号的频率,N为计数器所累计的脉冲个数,T为产生N个脉冲所需的时间。 所以,在1秒时间内计数器所记录的结果,就是被测信号的频率。 2、被测频率信号取自实验箱晶体振荡器输出信号,加到主控门的输入端。 3、再取晶体振荡器的另一标准频率信号,经分频后产生各种时基脉冲:1ms, 10ms,0.1s,1s等,时基信号的选择可以控制,即量程可以改变。 4、时基信号经控制电路产生闸门信号至主控门,只有在闸门信号采样期间内(时 基信号的一个周期),输入信号才通过主控门。 5、f=N/T,改变时基信号的周期T,即可得到不同的测频范围。

-自动控制原理知识点汇总

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自动控制原理知识点总结 第一章 1.什么是自动控制?(填空) 自动控制:是指在无人直接参与的情况下,利用控制装置操纵受控对象,是被控量等于给定值或按给定信号的变化规律去变化的过程。 2.自动控制系统的两种常用控制方式是什么?(填空) 开环控制和闭环控制 3.开环控制和闭环控制的概念? 开环控制:控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系 特点:开环控制实施起来简单,但抗扰动能力较差,控制精度也不高。 闭环控制:控制装置与受控对象之间,不但有顺向作用,而且还有反向联系,既有被控量对被控过程的影响。 主要特点:抗扰动能力强,控制精度高,但存在能否正常工作,即稳定与否的问题。 掌握典型闭环控制系统的结构。开环控制和闭环控制各自的优缺点? (分析题:对一个实际的控制系统,能够参照下图画出其闭环控制方框图。) 4.控制系统的性能指标主要表现在哪三个方面?各自的定义?(填空或判断) (1)、稳定性:系统受到外作用后,其动态过程的振荡倾向和系统恢复平衡的能力 (2)、快速性:通过动态过程时间长短来表征的 e来表征的 (3)、准确性:有输入给定值与输入响应的终值之间的差值 ss 第二章 1.控制系统的数学模型有什么?(填空) 微分方程、传递函数、动态结构图、频率特性 2.了解微分方程的建立? (1)、确定系统的输入变量和输入变量 (2)、建立初始微分方程组。即根据各环节所遵循的基本物理规律,分别列写出相应的微分方程,并建立微分方程组 (3)、消除中间变量,将式子标准化。将与输入量有关的项写在方程式等号的右边,与输出量有关的项写在等号的左边 3.传递函数定义和性质?认真理解。(填空或选择) 传递函数:在零初始条件下,线性定常系统输出量的拉普拉斯变换域系统输入量的拉普拉斯变

自动控制原理专业词汇中英文对照

自动控制原理专业词汇中英文对照 中文 英文 自动控制 automatic control;cybernation 自动控制系统 automatic control system 自动控制理论 automatic control theory 经典控制理论 classical control theory 现代控制理论 modern control theory 智能控制理论 intelligent control theory 开环控制 open-loop control 闭环控制 closed-loop control 输入量 input 输出量 output 给定环节 given unit/element 比较环节 comparing unit/element 放大环节 amplifying unit/element 执行环节 actuating unit/element 控制环节 controlling unit/element 被控对象 (controlled) plant 反馈环节 feedback unit/element 控制器 controller 扰动/干扰 perturbance/disturbance 前向通道 forward channel 反馈通道 feedback channel 恒值控制系统 constant control system 随动控制系统 servo/drive control system 程序控制系统 programmed control system 连续控制系统 continuous control system 离散控制系统 discrete control system 线性控制系统 linear control system 非线性控制系统 nonlinear control system 定常/时不变控制系统 time-invariant control system 时变控制系统 time-variant control system 稳定性 stability 快速性 rapidity 准确性 accuracy 数学模型 mathematical model 微分方程 differential equation

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