自动控制理论课程设计
自动控制理论课程设计
1万+ 人选课
更新日期:2026/03/31
开课时间2025/11/04 - 2026/01/23
课程周期12 周
开课状态已结课
每周学时-
课程简介

自动化技术广泛应用于工业、农业、军事、医疗等领域,把人类从繁重的体力劳动中解放出来,极大地提高了生产率。自动化技术的基础是自动控制理论,而“自动控制理论实验”这门课程不仅包含通用的控制方法,还包含相关实验操作。该课程作为控制科学的实验课程,将更好地引导学生理论与实践的结合。

“自动控制理论实验”课程是自动化专业的核心课程,涵盖了经典控制理论和控制器仿真设计,主要面向自动化相关专业开展教学,通过课程学习,使学生掌握控制系统设计方法,经典控制实验原理,可独立完成系统建模与仿真操作。共包含5个章节,通过课程教学达到以下目标:

(1)具有仿真环境中进行数学运算、编程和计算成果展示的基本能力;

(2)具有应用仿真软件控制理论工具箱对线性控制系统进行时域、频域及状态空间仿真和实验能力,掌握系统调试和系统稳定性等分析方法,具备对实验过程的正确性加以评判;

(3)具有应用仿真模块搭建非线性控制系统,完成复杂控制系统的构建、仿真和分析的能力,形成运用建模-仿真-实验方法进行控制系统设计的意识,并能够应用仿真软件获取相关数据;

(4)通过典型被控对象数字孪生仿真,能够完成控制器设计和系统调试。

课程大纲
第一章 课程介绍和MATLAB的基本应用
1.1 课程介绍和MATLAB的基本应用
第二章 MATLAB编程和应用基础
2.1 矩阵和矩阵运算
2.2 图形绘制与数据可视化
2.3 程序设计
第三章 MATLAB在自动控制理论中的应用
3.1 控制系统数学描述
3.2 不同模型之间转换及框图化简
3.3 线性控制系统阶跃响应和脉冲响应
3.4 典型二阶系统阶跃响应
第四章 Simulink在自动控制理论中的应用
4.1 Simulink介绍及典型一阶、二阶系统仿真
4.2 Simulink非线性系统仿真与分析
4.3 Simulink硬件在环仿真
第五章 基于Qube-Servo2电机的控制系统实验
5.1 基于Qube-Servo2电机的分析与设计
第六章 基于Qube-Servo2的智能垃圾分拣系统设计
6.1 基于Qube-Servo2的智能垃圾分拣系统设计
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