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第1章 自动控制理论实验设备简介 1

1.1 自动控制理论实验设备 1

目录 1

1.2 自动控制理论实验软件与使用 2

1.2.1 软件安装 2

1.2.2 使用说明 2

1.2.3 菜单说明 4

1.2.4 实验注意事项 6

2.1 Multisim 2001系统简介 7

第2章 Multisim 2001仿真软件 7

2.2 Multisim的基本界面 8

2.2.1 Multisim的主窗口 8

2.2.2 Multisim菜单栏 9

2.2.3 Multisim工具栏 16

2.2.4 Multisim的元器件库 16

2.2.5 Multisim仪器仪表库 22

2.3 Multisim的基本操作 23

2.3.1 文件操作 23

2.3.2 元器件的操作 24

2.3.3 导线的操作 29

2.3.4 输入／输出端点 30

2.3.5 创建子电路 30

2.3.6 在电路工作区内输入文字 31

2.3.7 输入文本 32

2.3.8 编辑图纸标题栏 32

2.3.9 电路操作环境的设置 33

2.4.1 仪器仪表的基本操作 38

2.4 Multisim常用仪器仪表的使用 38

2.4.2 电压表 39

2.4.3 电流表 39

2.4.4 数字多用表 39

2.4.5 函数信号发生器 41

2.4.6 示波器 41

2.4.7 波特图仪 43

2.4.8 频谱分析仪 44

2.4.9 其他仪器 45

2.5.1 Multisim的分析菜单 48

2.5 Multisim的分析方法 48

2.5.2 Multisim的分析方法与功能 49

第3章 MATLAB语言简介 54

3.1 MATLAB语言的特点 54

3.2 MATLAB的桌面平台 55

3.2.1 MATLAB的主窗口 55

3.2.2 MATLAB的命令窗口（Command Window） 56

3.2.3 MATLAB的历史窗口（Command History） 56

3.2.4 MATLAB的当前目录窗口（Current Directory） 56

3.2.6 MATLAB的工作间管理窗口（Workspace） 57

3.2.5 MATLAB的发布窗口（Launch Pad） 57

3.2.7 MATLAB的程序编辑器 58

3.2.8 MATLAB的演示界面（Demos） 59

3.2.9 MATLAB的帮助系统（Help） 59

3.3 MATLAB的功能 62

3.3.1 MATLAB的数学运算功能 62

3.3.2 MATLAB的绘图功能 67

3.3.3 MATLAB的程序设计 70

3.4.1 Simulink与建模仿真 75

3.4 MATLAB在建模仿真中的应用 75

3.4.2 Simulink建模仿真 76

3.4.3 Continuous（连续系统模块库） 77

3.4.4 Discrete（离散系统模块库） 78

3.4.5 Math Operation（数学运算模块库） 78

3.4.6 Nonlinear（非线性系统模块库） 80

3.4.7 Sinks（接收／显示输出模块库） 81

3.4.8 Sources（输入源模块库） 82

3.4.9 模块的操作 84

3.4.10 系统仿真运行 86

3.4.11 系统建模仿真实例 87

3.4.12 子系统的创建与封装 90

第4章 自动控制理论实验 98

4.1 典型环节及其阶跃响应实验 98

4.1.1 实验目的 98

4.1.2 实验原理 98

4.1.3 实验内容 101

4.1.4 实验步骤 102

4.1.5 仿真实验 103

4.1.6 预习思考题 112

4.1.7 实验总结报告 112

4.2 二阶系统的阶跃响应实验 113

4.2.1 实验目的 113

4.2.2 实验原理 113

4.2.3 实验内容 115

4.2.4 实验步骤 116

4.2.5 仿真实验 117

4.2.6 预习思考题 121

4.2.7 实验总结报告 121

4.3 控制系统的稳定性分析实验 121

4.3.1 实验目的 121

4.3.2 实验原理 121

4.3.3 实验内容 122

4.3.4 实验步骤 122

4.3.5 仿真实验 123

4.3.7 实验总结报告 126

4.3.6 预习思考题 126

4.4 系统频率特性测试实验 127

4.4.1 实验目的 127

4.4.2 实验原理 127

4.4.3 实验内容 127

4.4.4 实验步骤 128

4.4.5 仿真实验 128

4.4.7 实验总结报告 131

4.4.6 预习思考题 131

4.5 连续系统串联校正实验 132

4.5.1 实验目的 132

4.5.2 实验原理 132

4.5.3 实验内容 133

4.5.4 实验步骤 134

4.5.5 仿真实验 136

4.5.6 预习思考题 145

4.5.7 实验总结报告 145

4.6.1 实验目的 146

4.6.2 实验原理 146

4.6 数字PID控制实验 146

4.6.3 实验内容 148

4.6.4 实验步骤 148

4.6.5 仿真实验 148

4.7 状态反馈与状态观测器实验 151

4.7.1 实验目的 151

4.7.2 实验原理 151

4.6.7 实验总结报告 151

4.6.6 预习思考题 151

4.7.3 实验内容 153

4.7.4 实验步骤 153

4.7.5 仿真实验 154

4.7.6 预习思考题 157

4.7.7 实验总结报告 157

4.8 解藕控制实验 157

4.8.1 实验目的 157

4.8.2 实验原理 157

4.8.4 实验步骤 160

4.8.3 实验内容 160

4.8.5 仿真实验 161

4.8.6 预习思考题 167

4.8.7 实验总结报告 167

4.9 采样定理验证实验 167

4.9.1 实验目的 167

4.9.2 实验原理 167

4.9.3 实验内容 171

4.9.4 实验步骤 172

4.10.1 实验目的 173

4.10.2 实验原理 173

4.9.5 预习思考题 173

4.10 非线性环节实验 173

4.9.6 实验总结报告 173

4.10.3 实验内容 175

4.10.4 实验步骤 175

4.10.5 仿真实验 175

4.10.6 预习思考题 180

4.10.7 实验总结报告 180

参考文献 181