《机械控制工程基础》课程教学大纲
《 机械工程控制基础》教学大纲
《机械工程控制基础》教学大纲Cybernetics Foundation for Mechanical Engineering修订单位：机械工程学院机电工程系适用专业：机械设计制造及其自动化专业执笔人：葛汉林使用年级：06-08级一、课程性质和教学目的课程性质：专业基础课。
教学目的：学习本课程的目的在于使学生能以动力学的观点而不是静态观点去看待一个机械工程系统；从整体的而不是分离的角度，从整个系统中的信息之传递、转换和反馈等角度来分析系统的动态行为；能结合工程实际，应用经典控制论中的基本概念和基本方法来分析、研究和解决其中的问题。
为学习后续专业课程和进一步学习现代控制论打下基础。
二、课程教学内容1．控制理论关于信号传递、加工、反馈的概念，开环控制和闭环控制的概念；工程数学中关于拉普拉斯变换的基本方法及其性质；2．控制系统数学建模的一般步骤，简单机械系统（弹簧-质量-阻尼系统）以及简单电网络（电阻-电容-电感）的数学建模；传递函数的概念及含义，典型环节的传递函数；对控制系统的方框图进行变换；3．控制系统时域分析的方法，重点是一阶和二阶系统的时间响应和时域性能指标；误差概念及误差计算方法；4．频率特性的概念，频率特性的表示方法；典型环节频率特性的Nyquist图；典型环节频率特性的Bode图；频率特性的性能指标；5．稳定性概念；Routh稳定性判别法；Nyquist稳定性判别法；相对稳定性；6．性能指标；校正方式；串联校正；相位朝前校正；相位滞后校正；相位朝前滞后校正；7．系统辨识的基本概念；频率特性的谐波输入测试法；频率特性的参数模型估计。
三、课程教学的教学基本要求1．要求掌握的基本知识拉普拉斯变换的基本方法及其性质，控制系统的数学模型建立、方框图进行变换，时域分析、误差分析、频率特性图示方法、稳定性分析。
2．要求掌握的基本理论和方法（1）对于建立机电系统的数学模型，有关数学工具（如Laplace变换等）的应用，传递函数与方框图的求取、简化与演算等，应有清楚的基本概念并能熟练掌握；（2）对于典型系统的时域和频域特性，应有清楚的基本概念并能熟练掌握；（3）掌握判别线性系统稳定性的基本概念和常用判据；（4）对于线性系统的性能指标有较全面的认识，了解并掌握系统的综合与校正的常用方法；（5）对系统辩识问题应建立基本概念。
《机械工程控制基础》课程教学大纲-版(可编辑修改word版)
《机械工程控制基础》课程教学大纲课程名称：机械工程控制基础英文名称：Control Fundamental of Mechanical Engineering课程编码：51510502学时/学分：36/2课程性质：必修课适用专业：机械类各专业先修课程：高等数学，理论力学，电工与电子技术，复变函数与积分变换（可选）一、课程的目的与任务《机械工程控制基础》是机械设计制造及其自动化专业的机械电子工程及相近专业方向的一门技术基础课。
本课程是在高等数学和工程数学（复变函数与积分变换）的知识基础上，结合力学、电学等相关知识，介绍机械工程类专业的重要理论基础之一——工程控制论。
这门学科既是一门广义的系统动力学，又是一种合乎唯物辩证法的思想论和方法论，对启迪与发展人们的思维与智力有很大的作用。
本课程的基本任务是将自动控制理论应用于机械工程实际，基本要求是在阐明机械工程控制论的基本概念、基本知识与基本方法的基础上，使学生学会建立和变换系统的数学模型，掌握控制系统的时间响应分析和频率特性分析方法，并在此基础上具备讨论控制系统的稳定性，以及系统分析和校正、系统辨识等问题的能力。
使学生以辩证方法冲破形而上学的思想方法，推动这一领域的生产与学科向前发展。
在学习本课程之前，学生应当从先修课程中获得动力学分析、电路分析的能力，了解微分方程求解知识和复变函数的概念，初步掌握积分变换及其逆变换的基本方法。
学习本课程之后，学生还应当注意结合其它机械工程学的知识，将控制理论应用到工程实践中去。
二、教学内容及基本要求第一章绪论教学目的和要求：本章首先阐述了机械工程控制基础这门课程的重要意义，然后介绍控制工程的基本思想、基本概念、控制系统的分类和基本要求，使学生了解机械工程控制论的研究对象与任务和系统、模型等知识，深刻理解反馈和反馈控制，接下来对控制理论的发展进行简单介绍。
教学重点和难点：1．系统及其模型2.反馈和反馈控制3.系统的基本要求教学方法与手段：以课堂讲授为主，注意举例和采用启发式教学，配合适当的课堂练习和课外作业。
机电控制工程基础课程教学大纲
第一部分大纲说明1. 课程性质与任务课程性质：本课程是中央广播电视大学机械设计制造及其自动化专业的一门必修专业基础课程。
课程任务：通过本课程的教学和实践，使学生掌握自动控制的基本理论、自动控制系统校正及设计基本方法，全面培养学生分析系统、设计系统的能力，使学生在面对实际问题时，能够站在系统的、全局的高度来思考。
2．本课程与相关课程的关系先修课：微积分初步、C语言程序设计、电路分析基础等。
后续课：计算机控制技术、机电一体化系统设计基础、信号处理原理等。
3．课程的教学基本要求（1）了解自动控制系统的基本概念，区分开环与闭环控制系统；（2）能够熟练建立机电系统的微分方程、传递函数这两种形式的数学模型，掌握系统复杂动态结构图的化简；（3）理解系统时域分析的基本概念，熟练求解一阶和二阶系统的响应，深刻理解系统稳定性的基本概念，掌握Routh稳定性判据的基本思想，熟练求解系统的稳态误差；（4）深刻理解频率法的基本概念，熟练掌握典型环节频率特性的绘制方法，重点掌握系统暂态特性和开环频率特性的关系;（5）掌握典型系统根轨迹的绘制原则；（6）理解控制系统校正的一般概念，熟练掌握系统的串联校正、并联校正和前馈校正等补偿方法。
4．教学方法和数学形式建议本课程是一门理论性和实践性都很强的课程，涉及面较宽，所以要强调利用多种教学手段，完成大纲要求。
课程教学形式建议以课堂讲授为生，辅助实践环节的训练，并通过课后练习和自学加强对所学知识的理解。
有条件时可进行网上教学。
课堂讲授（1）建议利用电子教案或课件，结合板书授课，这样既可增大信息量又使学生思路跟得上教师的讲课进度；（2）建议结合学生专业特点，多举一些应用实例，在讲授知识的同时，着重讲授提出问题、解决问题的方法。
也可以引进课上讨论分析的手段，提高学生的参与度，但设计的问题要合适、明确、有趣；（3）建议在讲授基本知识点、基本要求的同时，结合计算机应用技术的发展，给学生介绍一些相关的新型知识、技术、典型产品等。
机械工程控制基础教学大纲
机械工程控制基础教学大纲(实用版)编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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机械工程控制基础 教学大纲
机械工程控制基础一、课程说明课程编号：080802Z10课程名称：机械工程控制基础/Fundamentals of Mechanical Control Engineering课程类别：专业教育学时/学分：40/2.5先修课程：高等数学、大学物理、电工技术适用专业：机械设计制造及其自动化、车辆工程、微电子等教材、教学参考书：（1）杨叔子等，机械工程控制基础（第六版），武汉：华中科技大学出版社，2013年；（2）钱学森，宋键，工程控制论（修订本）:上册，北京：科学出版社，1980年；（3）NORMAN S N. Control System Engineering. Fourth Edition. John Wiley & Sons, Inc. ,2004;（4）RICHARD C D. ROBERT H B. Modern Control System, Eleventh Edtion. Pearson Prentice Hall, 2008.二、课程设置的目的意义本课程以数学、物理及有关科学为其理论基础，以机械工程中有关系统动力学为其抽象、概括与研究的对象，运用信息的传输、处理与反馈控制这一系统的观点与思维方法，分析系统的动力学及控制的演化过程。
课程的主要内容为机械设计制造及其自动化专业本科生在机电系统的控制方面打下理论基础，是进一步学习相关信息类与控制类课程的起点。
三、课程的基本要求通过本课程的学习，学生应达到以下基本要求1. 掌握描述典型机电系统动力学过程的数学模型建立方法；学会数学模型的微分方程、传递函数等的表达方法。
2. 掌握低阶机电系统动态过程的时间响应分析方法；掌握描述系统动态性能的时域指标的分析与计算。
3. 掌握机电系统的频率特性的基本概念、物理意义及表达方法；掌握描述系统动态性能的频域指标的概念以及分析与计算。
4. 掌握机电系统的稳定性的分析方法，学会判断系统的相对稳态性，学会计算系统的稳态误差。
机械控制工程基础教学大纲
机械控制工程基础教学大纲机械控制工程基础教学大纲机械控制工程是现代工程领域中的重要学科之一，它涉及到机械系统的设计、控制和优化。
为了帮助学生全面掌握机械控制工程的基础知识和技能，制定一份科学合理的教学大纲至关重要。
本文将探讨机械控制工程基础教学大纲的内容和结构。
一、课程目标机械控制工程基础课程的目标是培养学生对机械系统的控制原理和方法有基本的了解和掌握，能够应用所学知识解决实际问题。
通过该课程的学习，学生应具备以下能力：1. 理解机械系统的基本结构和工作原理；2. 掌握机械控制系统的建模和仿真方法；3. 熟悉常见的控制器设计方法；4. 能够应用所学知识进行机械系统的控制和优化。
二、课程内容1. 机械系统基础知识介绍机械系统的组成部分和基本工作原理，包括机械元件、传动系统、传感器等。
2. 信号与系统讲解信号的基本概念和特性，介绍系统的数学建模和分析方法，为后续的控制系统设计打下基础。
3. 控制系统基础主要介绍控制系统的基本概念和分类，包括开环控制和闭环控制，以及控制系统的性能指标和稳定性分析方法。
4. 传感器与执行器详细介绍常见的传感器和执行器的原理和应用，包括光电传感器、压力传感器、电机等。
5. 控制器设计介绍常见的控制器设计方法，包括比例积分控制器、PID控制器等，以及控制器参数调整和优化方法。
6. 系统建模与仿真讲解机械系统的建模方法，包括基于物理原理的建模和基于数据的建模，以及仿真工具的使用。
7. 控制系统实验进行基于实际机械系统的控制系统实验，培养学生的动手能力和实际应用能力。
三、教学方法1. 理论授课通过课堂讲解和案例分析，向学生传授机械控制工程的基础理论知识。
2. 实践操作安排实验课程，让学生亲自操作实际的机械系统，加深对所学知识的理解和应用能力。
3. 课程设计布置课程设计任务，要求学生独立完成机械控制系统的设计和优化，培养学生的综合能力。
四、评估方式1. 平时成绩包括课堂表现、作业完成情况和实验报告等。
机械工程控制基础教案
机械工程控制基础教案第一篇：机械工程控制基础教案第一章绪论[教学内容]1．控制理论学科的发展概况2．控制理论的研究对象3．控制系统的工作原理及基本要求4．学习目的和学习方法[教学安排]安排的教学时数：4学时[知识点及基本要求]了解机械控制工程理论的由来和发展，了解其在机械制造领域中的作用。
熟悉有关“反馈与反馈控制”的基本概念。
学习分析具体控制系统的组成环节，知道系统的被控对象、被控量、扰动量、控制量等，会画工作原理方框图。
[重点和难点]反馈与反馈控制；控制系统的概念；[教学法设计]应用多媒体课件，开展案例教学。
第二章控制系统的数学模型[教学内容]1．控制系统动态微分方程的建立以及非线性方程的线性化；2．传递函数的概念及传递函数方块图的简化方法；3．典型环节的传递函数；[教学安排]本章安排的教学时数：6学时2.1.1 线性系统与非线性系统；2.1.2 线性系统微分方程的列写；2.1.3系统非线性微分方程的线性化。
安排2学时。
2.2.1 传递函数的定义；2.2.2传递函数的常见形式；2.3.1控制系统的基本联接方式；2.3.2扰动作用下的闭环控制系统。
安排2学时2.3.3 传递函数方块图的绘制；2.3.4传递函数方块图的变换；2.3.5传递函数方块图的简化。
安排2学时。
2.4 典型环节的传递函数。
安排2学时。
[知识点及其基本要求]2.1 控制系统的微分方程线性系统与非线性系统，以质量-弹簧系统等为例引出线性系统与非线性系统的概念，让学生对概念有明确的理解；线性系统微分方程的列写，是本次课的重点，通过力学、电学等方面的实例让学生掌握动态系统建模的方法；系统非线性微分方程的线性化，让学生理解非线性动态微分方程线性化的处理方法。
2.2 传递函数传递函数的定义，是本次课的重点讲解内容，通过实例让学生理解为什么要引入传递函数表述动态系统；传递函数的常见形式，让学生了解它的多种表达方式；控制系统的基本联接方式，主要掌握串联、并联和反馈控制等基本联接方式；扰动作用下的闭环控制系统。
机械工程控制基础教学大纲
机械工程控制基础教学大纲机械工程控制基础教学大纲机械工程是一门应用科学，它涉及到机械设计、制造和控制等多个领域。
在机械工程中，控制是一个非常重要的环节，它涉及到对机械系统的稳定性、性能和效率等方面的控制。
因此，机械工程控制基础教学大纲的制定对于培养学生的控制能力和解决实际问题的能力具有重要意义。
一、教学目标机械工程控制基础教学的目标是培养学生的控制理论和实践能力，使他们能够理解和应用控制系统的基本原理和方法。
具体来说，教学大纲的目标包括：1. 掌握控制系统的基本概念和术语，包括控制对象、控制器、传感器等。
2. 理解控制系统的数学模型和传递函数，能够进行系统的建模和分析。
3. 学习控制系统的稳定性分析方法，包括根轨迹法和频率响应法。
4. 掌握经典控制方法，如比例控制、积分控制和微分控制，以及PID控制器的设计和调节方法。
5. 学习现代控制方法，如状态空间法和模糊控制等，了解其在机械工程中的应用。
6. 进行实践操作，学习控制系统的调试和优化方法。
二、教学内容机械工程控制基础教学的内容应包括以下几个方面：1. 控制系统的基本概念和术语：介绍控制对象、控制器、传感器等的基本概念和作用。
2. 控制系统的数学模型和传递函数：介绍控制系统的数学建模方法，包括微分方程法和传递函数法。
3. 控制系统的稳定性分析方法：介绍控制系统的稳定性概念和判据，包括根轨迹法和频率响应法。
4. 经典控制方法：介绍比例控制、积分控制和微分控制等经典控制方法的原理和应用。
5. PID控制器的设计和调节方法：介绍PID控制器的结构和参数调节方法，包括经验法和优化法。
6. 现代控制方法：介绍状态空间法和模糊控制等现代控制方法的原理和应用。
7. 控制系统的实践操作：进行实验和仿真操作，学习控制系统的调试和优化方法。
三、教学方法机械工程控制基础教学应采用多种教学方法，包括理论讲授、实验操作和案例分析等。
具体来说，可以采用以下几种教学方法：1. 理论讲授：通过教师的讲解和演示，向学生传授控制系统的基本原理和方法。
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《机械控制工程基础》课程教学大纲一、课程基本信息1．课程编号：MACH4008012．课程体系 / 类别：专业类/专业核心课3．学时 /学分：56学时/ 3学分4．先修课程：高等数学、积分变换、理论力学、电工电子技术、机械设计基础、大学计算机基础、高级程序设计5．适用专业：机械大类专业（包括机械工程、车辆工程、测控技术与仪器、能源与动力工程和工业工程）二、课程目标及学生应达到的能力《机械控制工程基础》是西安交通大学机械类专业的一门专业核心课程，主要授课内容是运用现代数学知识、自动控制理论和信息技术来分析、设计典型机电控制系统。
旨在培养学生运用科学方法和工具来解决机械工程基本问题的系统分析设计能力、综合创新能力。
本课程的主要任务是通过课堂教学、计算机仿真实训、实验教学等教学方式，使学生掌握实现机械系统自动控制的基本理论；学会典型机电系统的数学建模、运行性能分析和系统设计、校正与补偿等基本知识和基本技能；具有基本的机电控制系统分析设计能力，以及对复杂机械系统的控制问题进行分析、求解和论证的能力，并了解机械控制领域的新理论和新技术，支撑毕业要求中的相应指标点。
课程目标及能力要求具体如下：课程目标 1. 掌握机械控制系统的基本概念和组成原理，具备自动控制原理与系统的基础概念；掌握典型机电传动单元与系统的数学建模方法；掌握机电系统的时域和频域分析设计校正方法。
（毕业要求中的第 1）课程目标 2. 培养学生对机械控制工程中复杂问题的分析能力，能够对复杂机械控制系统进行分析、设计，并能够采用相关软件进行模拟仿真，能够构建实验控制系统进行分析研究，具有研究和解决机械控制工程问题的能力。
（毕业要求中的第 2 、4）课程目标 3. 初步了解机械系统常用的控制方法，以及现代控制和智能控制的原理，了解机械控制理论的现状与发展趋势。
培养学生运用机械控制工程领域新技术新方法对复杂机械工程中的系统控制问题进行理论分析、实验研究的能力。
（毕业要求中的第4）毕业要求毕业要求指标点课程目标对毕业要求的支撑关系1. 工程知识 1.4 掌握机械设计、制造及其自动化领域的专业知识，能将其与课程目标 1数理基础、工程基础和经济管理等知识相结合，综合应用于解决复杂机械工程问题。
2.问题分析 2.2能够通过文献查阅、分析或实验、实践，对复杂工程问题进课程目标2行解释并提出相应的解决方案。
能理解工程问题解决方案的多样性，并对不同方案进行比较、评价。
4. 研究 4.2能够对复杂工程问题中所涉及到的物理现象、材料特性以及课程目标3系统性能进行理论分析或实验测试、验证；三、课程教学内容与学时分配序教学内容教学要求号）第一章绪论 1. 掌握机械控制工程的基本概念以及） 1.1 引言学科发展史；）机电控制工程的研究对象、用途、 2. 掌握典型机电控制系统的数学分析基本内容、学科发展简史等方法。
） 1.2 机电控制系统基本概念与术语）控制系统的定义及组成，控制系统） 1分析与设计的主要性能指标，计算机辅助设计，控制系统主要任务等） 1.3 典型机电控制系统的介绍）运用微分方程对典型机电控制系统进行分析，并利用拉普拉斯变换对系统进行处理。
第二章机电系统数学建模 1.掌握机电控制系统通过微分方程数2.1从建立机电系统的运动微分方学建模、传递函数建模的基本方法；程入手，经 Laplace 变换，引出传 2.掌握典型机电系统的传递函数数学递函数、方框图等概念。
模型。
22.2典型的电路环节、平动机械传动环节、转动机械传动环节、典型机电对象的传递函数。
2.3复杂机电系统传递函数的构建，系统方块图的绘制、简化等。
第三章系统的时域响应分析 1.掌握机械控制系统的时域分析方法；3.1时间响应与时域特性概念 2.掌握典型机电系统的性能指标表征3.2一阶系统、二阶系统的时域响和分析方法。
3应及其性能指标3.3 高阶系统的时间响应与闭环主导极点3.4 系统误差分析第四章系统的稳定性分析1．掌握系统稳定性的基本概念及基本4.1系统稳定性的概念及准则判断方法；4 4.2劳斯稳定性判据及应用2．掌握系统相对稳定性的校验方法。
4.3奈奎斯特稳定性判据及应用4.4系统的相对稳定性第五章基于根轨迹法的系统设计 1.掌握根轨迹法设计与校正系统原理；与校正 2.掌握用计算机求解根轨迹设计校正方5.1 根轨迹的定义、性质、画法、法。
5应用法则等 3.初步掌握 PID 校正方法5.2 基于根轨迹法的系统校正补偿方法，包括 PI 校正、 PD校正、 PID校正等第六章基于频率响应的系统设计 1.掌握系统频率响应分析的基本思想；与校正 2.掌握用 bode 图，Nyquist 图进行典型6 5.1 系统频率响应的定义、性质，机电系统频域分析和校正的方法一阶系统、二阶系统的频率特性Bode 图、 Nyquist图画法与应用，推荐教学对应的课程学时方式目标2讲授14讲授1、2 8讲授1、2 410讲授1、2 8讲授1、27 8 9 10 11 12 13 14 15典型机电系统的频域特性分析和系统辨识等5.2 基于系统频率响应系统校正补偿，相位超前、相位滞后、相位超前滞后校正等5.3 PID校正方法第七章现代智能控制理论的发展趋势和应用7.1 现代控制理论基本概念及其应用7.2 智能控制理论方法及其发展趋势上机一Matlab计算基础Matlab 界面与定义，数值计算，逻辑计算，矩阵运算，符号运算，复数和复变函数运算， Laplace 变换等在典型机电系统中的应用。
上机二Simulink 仿真基础Simulink 建模仿真，功能模块处理，仿真器参数设置， S 函数设置与典型机电控制系统的应用等。
上机三控制系统数学模型Simulink 中的控制系统模型表示，系统数学模型的转换与连接。
上机四时域分析法及应用时域响应性能指标求取，二阶系统参数对时域响应性能的影响， LTIViewer 应用，稳定性分析上机五根轨迹法根轨迹分析相关的MATLAB函数，根轨迹分析与设计工具 rltool ，利用MATLAB绘制根轨迹图，正反馈系统的根轨迹，参数根轨迹，时滞系统的根轨迹，用根轨迹法分析系统的瞬态特性，控制系统的根轨迹法校正。
上机六频域分析与PID 校正系统的 Bode 图 Nyquist 图画法，系统的频率响应分析与稳定性分析，应用 MATLAB/Simulink 设计 PID控制器。
实验一：基于直流伺服电机的旋转运动控制与校正实验实验二：基于比例电磁铁的直线运动控制与校正实验1.查阅中英文文献，撰写关于机器人智能控制理论现状及其未来发展趋势的课程报告，并做 PPT进行简要汇报。
（此内容每届需更新）1、掌握用 Matlab 进行一般数值计算的方法。
2、利用 Matlab 软件对弹簧 - 质量 - 阻尼等二阶机械系统特性进行分析。
学会使用 Simulink 搭建弹簧 - 质量 - 阻尼、机械传动等控制系统结构图，并在不同仿真条件下观察系统的稳定性。
学会在 Simulink环境下建立弹簧- 质量-阻尼、机械传动、机床切削过程等控制系统数学模型。
1. 学会用 Matlab 函数和 LTI Viewer 分析一阶弹簧 - 阻尼系统、二阶机械平移、转动系统的时域特性，并对系统的响应时间、超调量等参数进行分析。
2.针对球杆系统、倒立摆系统、带弹簧的直线伺服电机系统等建立数学模型，并转换成传递函数，通过 Simulink 对系统特性进行分析。
1.学会用 Matlab 及其 rltool 工具对机械一阶、二阶控制系统进行根轨迹分析与校正。
2.对球杆系统、倒立摆系统、带弹簧的直线伺服电机系统等系统分析其根轨迹特性，确定控制参数。
1.学会用 Matlab 中函数对系统的频率响应进行分析，学会 PID 控制器设计与参数整定；2.并在 simulink 对 PID 等控制算法设计的参数对系统进行校正仿真1.通过对直流伺服电机进行建模，通过Matlab 对模型进行分析，掌握直流伺服电机控制系统的时域与频域特征；2.通过编程和仿真综合实验装置，观察和分析不同参数的频率特性，掌握PID参数的整定方法；3.掌握直流伺服电机控制系统的校正方法，分析不同 PID 参数与电机控制系统性能的关系。
1.掌握比例电磁铁控制系统的时域与频域特征；2.通过编程和仿真综合实验装置，观察和分析不同参数的频率特性，掌握 PID 参数的整定方法；4讲授34上机24上机22上机1、22上机1、24上机1、24上机22（ 4）实验1、2、 32（ 4）实验1、2、 3实验三：基于直线伺服电机的控制与校正实验3.掌握比例电磁铁控制系统的校正方法，分析 PID 参数与比例电磁铁控制系统性能的关系。
1.建立直线伺服电机、弹簧系统的数学模型，通过Matlab 等软件对直线伺服电机系统进行分析，掌握直线伺服电机系统的时域与频域特征；2.通过编程和仿真综合实验装置，观察16和分析不同参数的频率特性，4（ 8）实验1、2、 3并根据根轨迹方法确定球杆系统的调整参数；3.掌握直线伺服电机控制系统的校正方法，分析 PID 参数与直线伺服电机控制系统性能的关系。
实验四：基于直流伺服电机的球杆 1. 建立球杆系统的数学模型，通过控制与校正实验Matlab 等软件对球杆系统进行分析，掌握球杆位置控制系统的时域与频域特征；2. 通过编程和仿真综合实验装置，观察和分析不同参数的频率特性，并根据根17轨迹方法确定球杆系统的调整参数，4（ 8）实验1、2、 3明；3. 掌握在 Simulink 实时控制系统中，球杆位置控制系统的校正方法，通过对比球杆系统的仿真结果与球杆位置控制系统，分析 PID 参数与控制系统性能之间关系。
实验五：基于倒立摆系统的控制与 1. 建立倒立摆系统的数学模型，通过校正系统Matlab 等软件对倒立摆系统进行分析，掌握倒立摆系统的时域与频域特征；2. 通过编程和仿真综合实验装置，观察18和分析不同参数的频率特性，并根据根1、2、 3轨迹方法确定球杆系统的调整参数；4（ 8）实验3.掌握在 Simulink 实时控制系统中，倒立摆系统的校正方法，通过对比倒立摆系统的仿真结果与实时控制系统，分析PID 参数与控制系统性能之间关系。
备注：（1）实验室提供以上 5 个大综合实验条件，要求学生自由选择其中 4 个；（2）学生 4-5 人一组自由组合。
每个综合实验 1 个组长 4 个组员，由组长协调组员的分工；第 2 个综合实验换1 个组长，新组长协调组员完成新的综合实验。
（3）对于每个综合实验，2-4学时课内、4-8学时课外。
（4）综合实验完成后除了提交实验报告外，还需准备PPT 进行答辩。
每组答辩总时间20 分钟，每个小组由2个人分别汇报每个综合实验完成情况，每人汇报7分钟， 2人共14 分钟，教师提问 6 分钟。