东南大学自动控制原理实验三
东南大学2014电子科学与技术本科专业培养方案
东南大学2014级电子科学与技术本科专业培养方案门类：工学专业代码：080702授予学位：工学学士学制：四年制定日期：2014年5月一.培养目标培养以电子器件及其系统应用为核心，重视器件与系统的交叉与融合，能跟踪新理论、新技术的发展，具有宽广的国际化视野，在微电子、物理电子、光电子和光通信等技术领域从事科学研究、教学、工程设计及技术开发等工作的德、智、体、美全面发展、具有创新实践能力的研究型、应用型和管理型人才。
二.基本要求学生应具有扎实的理论基础、系统的专业知识、较强的实践能力和良好的人文素质，具有在电子科学与技术及相关领域从事科学研究、工程设计、技术开发、教学和管理等方面的实际工作能力。
三.毕业生应具有的知识、能力、素质1．扎实的数学、物理等自然科学和电子科学、技术与工程等基本知识；2．了解本专业学科的前沿、应用背景和发展方向，具有电子科学与技术领域宽广的专业知识；3．具有良好的电子材料、器件、电路与系统的设计及应用开发能力，一定的计算机硬件、软件应用与开发能力；4．熟练掌握一门外语，能熟练阅读专业科技文献资料以及具备一定的口头及书面交流能力；5．具有良好的职业道德、敬业精神、组织协调能力和团队合作精神；6．具有良好的社交能力四.主干学科与相近专业电子科学与技术、信息与通信工程、计算机科学与技术、物联网技术、新能源材料与器件。
五.主要课程1．通识教育基础课：马列课、德育课及文化素质类、大学英语、数学、物理类、计算机类等。
2．大类学科基础课：电路基础、计算机结构与逻辑设计、信号与系统、电子电路基础、微机系统与接口、电磁场理论。
3．专业主干课：固体物理基础、半导体物理、信息电子技术中的场与波、现代光学基础、光电子物理基础、电子器件、VLSI设计基础。
4．专业及跨学科选修课：通信原理、自动控制原理、计算机网络概论、通信电子线路、数字信号处理、工程光学应用与实践、机械设计基础、嵌入式系统设计、微波电路、电子器件可靠性工程与应用。
19东南大学自动化考博经验
东大自动化考博经验一、关注申请考核条件1．申请者必须符合我校博士生招生简章中规定的报考条件。
2.申请者应为全日制应届或全日制往届硕士毕业生（含学术学位和专业学位），其硕士学习经历原则上应满足以下条件之一：1）全国重点大学（世界一流大学建设高校或世界一流学科建设高校）2）全国第四轮学科评估排名为B+以上的学科3）重要科研院所（包括中科院、国家各部委、军工系统等下属科研院所）4）国外一流大学（须取得“教育部留学服务中心”的学历学位认证报告）3.原则上，申请者英语水平应达到以下条件之一：CET-4良好或CET-6合格或IELTS≥6.0或TOEFL≥85或已在英文国际期刊上以第一（或第二）作者发表过英文学术论文。
4.对于确有特殊学术专长和突出科研能力，并于近三年内在本学科领域已取得比较突出科研成果的申请者，可不受第2、3条的限制，但应满足以下条件之一（须提供相关证明材料）：1）在国内外核心期刊上以第一作者正式发表过较高水平学术论文2）获得省部级及以上科技成果奖（有个人获奖证书）3）其它重要科研成果（须经院系专家小组审核确认并报研究生院审批）满足以上条件即可；二、联系导师确定可报名，申请考核表要求导师亲笔签名有同意报考的根据方可；报名后，提交申请材料，学院根据申请条件，对申请者提供的材料进行资格审核，择优拟定进入综合考核的名单报送研招办审批，附件材料由学院留存备查；研招办网上公示资格审核通过者名单并公布各学院考核工作细则。
通过资格审核的申请者方能参加学院综合考核。
三、综合考核综合考核由院（系）研究生招生工作小组负责组织专家对考生的学科背景、理论基础、专业基础、外语水平、思维能力、创新能力等进行全面考核。
1、综合笔试（满分100分）形式：闭卷（英语考试可带纸质字典，3小时）内容：（1）外语水平测试（占30%）：主要考核考生阅读和翻译外文文献的水平。
（2）专业基础测试（占70%）：科目一：自动控制原理或工程矩阵（二选一）自动控制原理:不考核频域与非线性控制系统部分，主要集中在线性系统时域分析；控制系统基本原理、分类；连续系统的校正方法，包括PID校正方法；离散系统的状态空间分析与设计(状态能控能观性定义、判断与分析，状态观测器与极点配置)。
夏德钤《自动控制原理》(第4版)-名校考研真题-第3章 线性系统的时域分析【圣才出品】
名校考研真题第3章 线性系统的时域分析一、选择题1．线性定常系统对某输入信号的响应已知，则求该系统对输入信号导数的响应，可通过把系统对该输入信号响应的（）来求取；而求系统对该输入信号的积分的响应，可通过系统对该信号响应的（）来求取。
[北京理工大学研]A．导数，导数B．积分，积分C．导数，积分D．积分，导数【答案】C2．某系统的开环传递函数，该系统是（）。
[南京理工大学研]A．Ⅰ型三阶系统B．Ⅲ型三阶系统C．Ⅲ型两阶系统D．Ⅰ型两阶系统【答案】A【解析】由于积分环节个数为1，所以选A 。
3．单位反馈控制系统的开环传递函数为，其开环增益和时间常数分别为（ ）。
[南京理工大学研]A ．20，5B ．50，0.2C ．10，5D ．10，0.2【答案】D 【解析】将传递函数改写成如下形式，开环增益和时间常数分别为10，0.2。
4．二阶振荡环节中，三个有定义的频率为：为无阻尼自然频率为有阻尼自然频率为谐振频率，它们之间的大小关系为( )。
[清华大学研]A．B ．C ．D ．【答案】B【解析】，显然。
5．闭环传递函数为的单位脉冲响应曲线，在处的值为( )。
[南京理工大学研]A．B．C．D．0【答案】B【解析】，所以当时，。
6．系统校正中引入“偶极子”的作用是改善系统的（）。
[东南大学研]A．稳态特性B．动态特性C．稳定性D．以上说法均不对【答案】A【解析】偶极子可以产生很大的开环增益而对系统的动态性能影响不大。
7．对高阶系统常常用主导极点的概念和偶极子对的方法进行简化，进而简化计算过程。
下面是几个简化式子，正确的是（）。
[南京理工大学]A．B．C．D．【答案】B【解析】利用闭环主导极点和偶极子对对系统进行化简时应该保证系统的开环增益不变。
二、填空题1．在反馈控制系统中，设置______或______可以消除或减小稳态误差。
[南京邮电大学研]【答案】开环增益；题型系统型次2．当系统的输入信号为单位斜坡函数时，______型以上的系统，才能使系统的稳态误差为零。
高国燊《自动控制原理》(第4版)(名校考研真题 线性离散(时间)控制系统分析)
一、填空题1．离散系统输出响应的Z 变换为：()2320.3680.2642 1.6320.632z z C z z z z +=-+-则系统输出在前两个采样时刻的值为______，______。
[重庆大学()C nT ()0C =()C T =2006年研]【答案】0；0.3682．零阶保持器的传递函数是______，加入零阶保持器______会影响采样系统的稳定性。
[北京交通大学2009年研]【答案】；不1e Ts s--二、问答题1．如何判断离散系统的稳定性。
并图示说明之。
[东北大学研]答：由于Z 变换与拉普拉斯变换之间的映射关系为，其中T 为采样周期，在s平面内当系统稳定时所有特征根位于左半平面，映射到Z 平面中则是单位圆内，对应的映射关系如图8-1所示。
图8-1于是判断离散系统的稳定性时，只需判断其特征方程的根的模是否大于1，当其模大于1时，系统不稳定；模等于1时，系统临界稳定；当其模小于1时，系统稳定，为了能位于右半平面；位于左半平面；对应的映射关系如图8-2所示。
所示得到关于ω的特征方程，使用劳斯判据进行判断。
图8-22．线性定常离散系统的稳定性除了与系统结构参数有关之外，还与哪些因素有关？[南京航空航天大学2008年研]答：线性定常离散系统的稳定性除了与系统结构参数有关之外，还与采样周期T有关，当系统开环增益一定时，T越小，稳定性越好。
三、计算题1．先用Z变换法求解下面的微分方程，再求其终值e（∞）。
e（k＋2）＋3e（k＋1）＋2e（k）＝0，已知e（0）＝0，e（1）＝1。
[浙江大学研]解：将善分方程两沩讲行Z变换可以得到：将e（0）＝0，e（1）＝1代入整理可以得到：2．已知z变换求离散时间函数z（k）和采样函数[清华大学研]解：由对照典型函数的z 变换表可以得到即其中T为采样周期，为单位脉冲。
3．某离散系统如图8-3所示，试求其闭环脉冲传递函数[四川大学研]图8-3解：由题意，可以得到如下方程整理得到对式（3）两边进行z变换得到：（4）由两边进行Z 变换得到：（5）联立式（4），式（5），消去中间变量可以得到4．线性定常离散系统如图8-4所示，写出闭环系统的脉冲传递函数。
东南大学级自动化本科专业培养方案
东南大学级自动化本科专业培养方案门类：工学专业代码：授予学位：工学学制：制定日期：一. 培养目标本专业的培养目标是面向各类自动化系统的工程设计与开发，培养兼具软件和硬件设计能力、弱电和强电知识、控制基础理论和自动化工程应用能力，同时在控制科学、控制工程、智能机器人、智能信息处理等专业方向领域之一具有（知识和实践动手能力的）显著专业特长的综合型工程技术人才。
本专业毕业生在毕业五年左右的预期目标：、有良好的修养和道德水准；、能够作为成员或领导，在一个团队中独立承担某一专业领域的工作；、可胜任流程工业、机器人、智能信息处理、自动化仪表、现代制造等领域的科学研究、技术开发、教育及管理工作；、在自动化及相关领域具有就业竞争力，或有能力进入研究生阶段学习；、能够通过其它学习途径拓展自己的知识和能力；、有意愿、有能力服务社会。
二. 毕业生应具有的知识、能力、素质、工程知识：具有从事自动化工程所需的数学、自然科学、工程基础和专业知识，并可灵活、综合应用这些知识。
、问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析具体的复杂自动化工程问题，以获得有效结论。
、设计开发解决方案：能够针对具体的自动化工程问题，设计解决方案。
所设计的方案可满足特定的工程需求，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。
、研究：能够基于相关科学原理并采用科学方法对具体自动化工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。
、使用现代工具：能够针对具体自动化工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。
、工程与社会：能够基于相关背景知识进行合理分析，评价具体的工程实践和解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。
、环境和可持续发展：能够理解和评价具体的自动化工程实践对环境、社会可持续发展的影响。
东南大学2015级计算机科学与技术本科专业培养方案
东南大学 2015级计算机科学与技术本科专业培养方案门类：工学专业代码： 080901 授予学位：工学学制： 4 制定日期： 2015一. 培养目标本专业以培养高素质且具有创新精神及创新意识的人才为主要目标，积极探索多层次、个性化的人才分类培养模式；以创新教育、素质教育为核心，注重知识、能力和素质的协调，使学生德、智、体、美全面发展；以“强化基础、软硬结合、立足系统、面向应用、强化实践”为基本原则，以计算机科学理论和计算机工程应用为主线，构建学科基础及专业主干课程体系；同时加强工程实践训练，使学生能系统地掌握计算机科学理论、计算机软/硬件系统及应用知识，具备分析、解决计算机专业及相关领域科学问题的能力及较强的工程实践能力。
预期学生毕业5年左右达到以下目标:1、系统运用数学、自然科学基础知识和计算机工程专业知识解决复杂工程问题的能力；2、在计算机和应用系统设计以及相关领域具备较强的科研和开发能力；3、具备良好的学习新知识和新技术的能力，具有较强的创新意识；4、具备良好的沟通能力、团队合作精神和团队管理能力。
二. 毕业生应具有的知识、能力、素质本专业毕业要求包括以下12项：（1）工程知识：具有从事计算机工程所需的扎实的数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂工程问题。
（2）问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析计算机工程领域复杂工程问题，以获得有效结论。
（3）设计/开发解决方案：能够综合运用理论和技术手段，设计针对计算机工程领域复杂工程问题的解决方案，设计满足信息获取、传输、处理或使用等需求的系统、单元（部件）或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。
（4）研究：能够基于科学原理并采用科学方法对计算机工程领域复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。
（5）使用现代工具：能够针对计算机工程领域复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对计算机工程领域复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。
东南大学2015级电子科学与技术本科专业培养方案
东南大学 2015级电子科学与技术本科专业培养方案门类：工学专业代码： 080702 授予学位：工学学制： 4 制定日期： 2015一. 培养目标培养以电子器件及其系统应用为核心，重视器件与系统的交叉与融合，能跟踪新理论、新技术的发展，在微电子、物理电子、光电子和光通信等技术领域从事科学研究、教学、工程设计及技术开发等工作的人格健全、责任感强、具有较强的创新实践能力和宽广的国际化视野的应用型、研究型和管理型人才。
二. 毕业生应具有的知识、能力、素质学生应具有扎实的理论基础、系统的专业知识、较强的实践能力和良好的人文素质，具有在电子科学与技术及相关领域从事科学研究、工程设计、技术开发、教学和管理等方面的实际工作能力，包括：1. 工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂电子工程问题；2. 问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂电子工程问题，以获得有效结论；3. 设计/开发解决方案：能够设计针对复杂电子工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素；4. 研究：能够基于科学原理并采用科学方法对复杂电子工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论；5. 使用现代工具：能够针对复杂电子工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对复杂电子工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性；6. 工程与社会：能够基于电子工程相关背景知识进行合理分析，评价专业工程实践和复杂电子工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任；7. 环境和可持续发展：能够理解和评价针对复杂电子工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响；8. 职业规范：具有人文社会科学素养、社会责任感，能够在电子工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行责任；9. 个人和团队：能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色；10. 沟通：能够就复杂电子工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。
东南大学考研934电路
现在正是考研复习的开始阶段，有的积极的考生已经在上半年把课本都过了一遍，那么我们现在开始复习的同学也不用担心，时间依然充裕，那么究竟应该什么时候开始复习专业课呢，尤其是像东南大学电路934这样的考点多，难度较大的学科，究竟应该什么时候开始复习才能复习完呢？每天又该复习多长时间才合适呢？选用什么样的辅导资料和模拟题才能做到事半功倍呢？对于这些问题，楼主根据以前师哥师姐的经验建议，以及自己复习备考时的总结，归纳出了简单几个方面：对于专业课的复习早晚，一般认为是从暑假结束就可以开始了，太早了，占用其他课程复习时间，不利于公共课打牢基础，太晚了又会影响专业课的复习效果，因此，从九月份开始复习，利用一个月左右的时间复习完书本以及课后重点习题，打牢基础，十月份开始针对辅导资料，有针对性的总结知识点，串联各章之间的关系，举一反三，并且通过一定的习题训练全面掌握考点，熟练基本的分析解题思路。
从十一月中旬开始就应该定期做完整的真题，或者模拟题，来训练自己的考试感觉，并融会贯通前两个月复习成果，等到十二月份可能更多的时间是用来背诵政治和做实战模拟了，因此十一月份到十二月份这一个月尤为重要，打好基础，熟练各种题型，掌握所有的知识点和解题方法并且能准确运用于题目中对最后的真题与模拟冲刺是很有好处的。
很多考生都会反映最后考场上没发挥好啊，题目做不完啊，题型生僻啊，其实说到底还是知识点模糊，训练不够，答题节奏没有掌握好。
第一，针对基础，选择正确的教材，东南大学934电路的指定教材是邱关源的《电路》第4版或者第五版。
自动控制原理是东大自己编写的《自动控制原理》第二版，田玉平主编。
要想初试考电路的同学和考自控原理的同学一定要选对教材，考什么课就对应选什么教材。
第二，对于辅导资料，东南大学并不公开往年的考试题，尤其是05年以后的，本校考生可以拿到最新的，在这里楼主给亲们推荐一本非常好用，非常全面，题目非常典型的参考资料，上海交通大学陈洪亮编写的《电路基础试题集与考研指南》。
东南大学交换生有关专业教学计划
东南大学交换生有关专业教学计划 计算机科学与技术专业 课程名称 学分数 说明 操作系统 4 计算机网络概论 3 选2门 数据库原理 3 软件工程 3 模糊数学 2 偏理论模块 模式识别 3 人工智能 3 计算机系统机构 3 偏工程技术模块 多媒体技术 2 单片机及嵌入式系统 2
电气工程及其自动化专业 课程名称 学分数 说明 军事理论 1 经济管理基础 2 环境保护与可持续发展导论 2 电能系统基础 4 电力传动技术 3 计算机软件技术基础 3 计算机控制技术 3 数字信号处理 3
自动化专业 课程名称 学分数 说明 信息通讯网络概念 3 自动控制原理 3 计算机控制技术 3 电力电子技术 3 MCU技术及课程设计 2 选1门 DSP技术及课程设计 2
图像处理 2 A组 系统工程导论 2 B组 管理信息系统 2 C组 自动化仪表设计 2 E组 数据结构 3 至少选3学分 通讯原理 3 电力系统保护及控制 3
电子科学与技术专业 课程名称 学分数 说明 经济管理基础 2 信息电子技术中的场与波 3 光电子物理基础 2 半导体物理电子器件 2 电子器件 3 综合电子设计 3 计算机控制技术 3
至少选6学分 传感与检测技术 3 通信原理 3 数字信号处理 2 纳米材料与器件 2 集成电路制造基础 2
土木工程专业 课程名称 学分数 说明 人文社科 4 建筑结构设计 4 至少选8学分 道路工程（线路、路基、路面） 4
桥梁工程 4 地下结构工程 4 现代施工技术 2 选2学分 隧道工程 2 地下建筑规划 2 土木工程基础实验（含工程力学、水力学、图力学、结构） 1
水力学与水文学（双语） 2 信息工程专业 课程名称 学分数 说明 经济管理基础 2 选1门 财经概念 2 现代经济学 2 信息通讯网络概念 3 计算机组织与结构（外文教材） 3 通信原理 3 选3学分 微波工程基础 3
数据压缩 2 信息组 数字图像处理 2 语音信号处理 2 单片机原理与应用 2
高国燊《自动控制原理》(第4版)(名校考研真题 自动控制系统的时域分析)
7．已知控制系统如图 6-1 所示，该系统在单位斜坡函数输入作用下的稳态误差是（ ）。[重庆大学研]
A．0.2 B．0.4 C．0.02 D．0.04
【答案】A 【解析】由题意
图 6-1 ，
二、填空题 1．已知二阶系统的单位阶跃响应为 的自然频率是______，阻尼比是______。[南京邮电大学研] 【答案】2；0.6
G s
H s R s
1 4s 1
。
5．在斜坡函数的输入作用下，______型系统的稳态误差为零。[华南理工大学 2006 年 研]
【答案】Ⅱ型系统
三、问答题 1．二阶系统的性能指标有哪些？[厦门大学研] 答：上升时间，峰值时间，超调量，调节时间，振荡次数。
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答：设系统的开环传递函数为
，系统的误差系数有 3 种，即阶跃（位置）
误差系数
H（s），速度误差系数
，加速度误差系数
答：主导极点距离 s 平面的虚轴太近，说明主导极点的实部太小，由于极点的实部大 小直接影响系统的峰值时间，而且系统的峰值时间与极点实部的大小成反比，故峰值时间 太大，系统反应大为缓慢，阶跃响应表现不好，要想改善系统的性能，即增加系统的快速 性，可以采取超前校正或其他降低系统阻尼比的措施。
4．系统的误差系数有几种，分别是什么？[厦门大学研研]
S3
1
2
S2
3
10
S1
0
S0
1
0
第一列不全为正，由劳斯判据易得系统不稳定。
5．高阶系统的时域指标 % 随频域指标 M r 的增加（ 研]
）。[华中科技大学 2009 年
A．保持不变
B．缓慢变化
C．增大
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东南大学自动控制实验室 实 验 报 告
课程名称： 自动控制原理实验
实验名称： 闭环电压控制系统研究 院（ 系）： 自动化学院 专 业： 自动化 姓 名： 学 号： 实 验 室： 实验组别： 同组人员： 实验时间： 2017/11/17 评定成绩： 审阅教师： 目 录 一．实验目的和要求 ............................................................................................................................ 3 二．实验原理 ........................................................................................................................................ 3 三．实验方案与实验步骤 .................................................................................................................... 4 四．实验设备与器材配置 .................................................................................................................... 5 五．实验记录 ........................................................................................................................................ 5 六．实验总结 ........................................................................................................................................ 6 七．预习与回答 .................................................................................................................................... 9 一．实验目的和要求 实验目的： （1）通过实例展示，认识自动控制系统的组成、功能和自动控制原理课程主要解决的问题。
（2）会正确实现闭环负反馈。 （3）通过开、闭环实验数据说明闭环控制效果。
报告要求： （1） 用文字叙说，工程上，正确实现闭环负反馈的方法。 （2） 说明实验步骤（1）至（6）的意义。 （3） 画出本实验自动控制系统的各个组成部分，并指出对应元件。 （4） 你认为本实验最重要的器件是哪个？作用是什么？ （5） 写出系统传递函数，用劳斯判据说明：闭环工作时，4.7K可变电阻为8圈（Kp=19.2）时，数字表的现象和原因。 （6） 比较表格中的实验数据，说明开环与闭环控制效果。 （7） 用教材上稳态误差理论公式E=R/1+Kp（0型）计算验证稳态误差测量值e。注意：R是改变的输入电压，用数字表测得。开环增益Kp在带了负载以后，实际下降了一半。
二．实验原理 （1） 利用各种实际物理装置（如电子装置、机械装置、化工装置等）在数学上的“相似性”，将各种实际物理装置从感兴趣的角度经过简化、并抽象成相同的数学形式。我们在设计控制系统时，不必研究每一种实际装置，而用几种“等价”的数学形式来表达、研究和设计。又由于人本身的自然属性，人对数学而言，不能直接感受它的自然物理属性，这给我们分析和设计带来了困难。所以，我们又用替代、模拟、仿真的形式把数学形式再变成“模拟实物”来研究。这样，就可以“秀才不出门，遍知天下事”。实际上，在后面的课程里，不同专业的学生将面对不同的实际物理对象，而“模拟实物”的实验方式可以做到举一反三，我们就是用下列“模拟实物”——电路系统，替代各种实际物理对象。 （2） 自动控制的根本是闭环，尽管有的系统不能直接感受到它的闭环形式，如步进电机控制，专家系统等，从大局看，还是闭环。闭环控制可以带来想象不到的好处，本实验就是用开环和闭环在负载扰动下的实验数据，说明闭环控制效果。自动控制系统性能的优劣，其原因之一就是取决调节器的结构和算法的设计（本课程主要用串联调节、状态反馈），本实验为了简洁，采用单闭环、比例调节器K。通过实验证明：不同的K，对系性能产生不同的影响，以说明正确设计调节器算法的重要性。 （3） 为了使实验有代表性，本实验采用三阶（高阶）系统。这样，当调节器K值过大时，控制系统会产生典型的现象——振荡。本实验也可以认为是一个真实的电压控制系统。
三．实验方案与实验步骤 （1） 如图接线，建议使用运算放大器U8、U10、U9、U11、U13。先开环，即比较器接输出一端的反馈电阻100KΩ接地。将可变电阻47KΩ（必须接可变电阻47K上面两个插孔）左旋到底时，即系统增益Kp=0。再右旋1圈，阻值为4.7KΩ，Kp=2.4。经仔细检查后接通220伏电源，再打开+15、-15伏电源开关，弹起红色按键“不锁零”。 （2） 按下“阶跃按键”键，调“负输出”端电位器RP2，使“交/直流数字电压表”的电压为2.00V。如果调不到，则对开环系统进行逐级检查，找出故障原因，并记录。 （3） 先按表格先调好可变电阻47KΩ的规定圈数，再调给定电位器RP2，在确保空载输出为2.00V的前提下，再加上1KΩ的扰动负载。分别右旋调2圈、4圈、8圈后依次测试，测得各数据填表。 注意：为了数据可比性，加1 KΩ负载前必须保证电压是2.00V。稳态误差测量值e是比较器的输出，用数字表测得。 （4） 正确判断并实现反馈！（课堂提问）理解后闭环，即反馈端电阻100KΩ接系统输出。 （5） 按表格调可变电阻47KΩ的圈数，再调给定电位器RP2，在确保空载输出为2.00V的前提下，再加上1KΩ的扰动负载，分别右旋调2圈、4圈、8圈依次测试，填表 要注意在可变电阻为8圈时数字表的现象。并用理论证明。 （6） 将比例环节换成积分调节器：将第二运放的10KΩ改为100KΩ；47KΩ可变电阻改为10μF电容，调电位器RP2，确保空载输出为2.00V后再加载，测输出电压值并记录。
实验线路图： 四．实验设备与器材配置 THBDC-1实验平台
五．实验记录 开环 空载 加1KΩ负载 开环增益 调4.7K电阻 1圈 （Kp=2.4） 2圈 （Kp=4.8） 4圈 （Kp=9.6） 8圈 （Kp=19.2） 输出电压 2.00V 1.0 1.0 1.0 1.0
闭环 加1KΩ负载 开环增益 调4.7K电阻 1圈 （Kp=2.4） 2圈 （Kp=4.8） 4圈 （Kp=9.6） 8圈 （Kp=19.2） 输出电压 2.00V 1.6 1.7 1.8 振荡
稳态误差 测量值e 1.3 0.7 0.4 振荡
稳态误差 计算值E 1.3 0.7 0.4 振荡
测量改变的输入电压，用数字表测得： 1圈 2圈 4圈 8圈 R/V 2.8 2.4 2.2 振荡 将比例环节换成积分调节器，测量输出电压值： 输出电压值：2.0V 六．实验总结 实验数据处理： 稳态误差理论公式：E=R/1+Kp, R是改变的输入电压，用数字表测得： 1圈：E=2.8/(1+2.4/2)=1.3 2圈：E=2.4/（1+4.8/2）=0.7 4圈：E=2.2/（1+9.6/2）=0.4 8圈：振荡
实验结果分析讨论： 1) 用文字叙说，工程上，正确实现闭环负反馈的方法。 实现闭环负反馈的方法主要有四种，一是用输出与输入做加减法。二是带极性判断加减。三是根据电压变化量加减。四是闭环的情况下根据误差的变化来选择正反馈和负反馈，正反馈误差发散，负反馈误差收敛。正确的方法为三和四，但在工程上，正确实现闭环负反馈的方法只有第三种，如果使用第四种方法会导致飞车。 正确实现闭环负反馈的方法为： 如果输入信号增加，测量反馈信号，若增加，就将输入信号与反馈信号构成减法电路实现。反之构成加法电路实现。
2) 说明实验步骤（1）至（6）的意义。 意义： 步骤一：先进行基本的开环操作，让平台正常工作。 步骤二：调节电位器RP2，确保交直流数字电压表的电压能够调到2.00V 步骤三：是在开环控制的条件下，测量空载输出为2V时，加负载时的电压输出值。与闭环控制条件下的测量值进行比较，说明开环与闭环控制的差异。同时也为了说明在开环控制的条件下，Kp变化对输出量没有影响。 步骤四：正确判断并实现负反馈，确保在闭环条件下的基准电压为2V 步骤五：闭环下，使Kp从小变化到大，测量此时的输出电压，观察8圈时数字表的现象。 数字电压表现象，在8圈时，输出电压值出现了振荡不稳定的情况。
步骤六：比例环节带负载输出电压会下降，而积分环节不会，使输出更稳定，对积分环节进行测量验证 3) 画出本实验自动控制系统的各个组成部分，并指出对应元件。 扰动 给定输入 比较器 调节器 被控对象 输出U。
4) 你认为本实验最重要的器件是哪个？作用是什么？ 本实验最重要的器件时调节器，作用是根据反馈的结果对输入的信号进行调节。调节Kp的值，以便于观察开环和闭环控制时，在不同Kp的条件下，加负载时输出电压值。
5) 写出系统传递函数，用劳斯判据说明：闭环工作时，4.7K可变电阻为8圈（Kp=19.2）时，数字表的现象和原因。
每一个模块的传递函数如下： 比例环节：G1（s）= - K 惯性环节:G2(s)= - 2/(0.2s+1) G3(s)= -1/(0.094s+1) G4(s)= -2.55/(0.051s+1) 单位反馈：H(s)=1 系统的传递函数为： G（s）=G1(s)G2(s)G3(s)G4(s) / [1+H(s)G1(s)G2(s)G3(s)G4(s)]
单位反馈 比较器器
单位反馈 调节器 被控对象