自动控制原理实验室介绍

一、实验室概况

实验室名称：自控原理实验室

实验室地点：博远楼507/509

自控原理实验室承担学院《自动控制原理》、《计算机控制》、《现代控制理论》等主要课程实验及开放实验、毕业设计等教学任务，实验室配备有控制理论实验装置三十余台套，实验室教师积极探索实验教学新模式、新方法，主编、参编《自动控制原理实验教程》等教材4部，发表教改论文多篇，承担校教改项目多项，多次获得校教学成果奖。

自控原理实验室全景

二、开设实验项目概况

自控原理实验室目前可以开展的主要实验项目包括：

自动控制原理课程：

1 时域性能分析；

2 稳态性能分析；

3 系统频率特性；

4 串联校正；

5 采样系统分析。

计算机控制系统课程：

1 数模模数转换；

2 数字滤波；

3 数字PID控制;

4 二维模糊控制器设计。

现代控制理论课程：

现代控制理论课程：

1 极点配置全状态反馈；

2 状态观测器设计；

3 二次型最优控制器设计。

三、实验教学特色

控制理论课程是自动化及相关专业重要的专业基础课，理论性较强、较抽象，学生学习掌握有一定的难度，因此实验环节教学效果的好坏，对学生牢固掌握课堂理论知识，提高课程的教学质量起着非常重要的作用。

为提高实验教学质量，实验室教师通过多年潜心研究，研制成功了自控计控实验箱、控制工程综合创新实验装置、多功能测控实验装置、直流电机伺服控制系统、智能车竞赛训练箱等多种新型自动化专业实验装置。在满足本校实验教学需求的基础上，通过与教学设备公司合作，已成功推广至多个高校实验室，累计推广1000余台套。

自控原理实验室将研制实验教学设备作为平台，将实验教学、科技竞赛、研发生产有机结合，着力培养学生的创新能力和工程素质，使学生在参加科技竞赛等活动中培养起来的实践能力通过研发实验教学产品得以固化，形成了学习-竞赛-研发-生产-用户反馈的完整链条，同时研究成果也可以反哺到实验教学和竞赛开展活动中，形成了良性循环。

自控原理/计算机控制多功能实验箱

编写配套实验教材和实验指导书

四、虚拟仿真实验教学软件开发

在自动化及其相关专业的实践教学课程体系建设工作中，虚拟仿真实验教学内容的建设是一个重要环节，实验室开发完成了自动控制原理、计算机控制系统、现代控制理论等多门课程的虚拟仿真实验教学软件。软件面向实验室自研的自控计控多功能实验装置进行物理建模，基于原理分析和实体装置运行数据，完成所有实物实验在虚拟空间的映射。学生可以在虚拟环境下完成从系统建模、性能分析到控制调节的仿真和模拟，观察评估不同的实验效果。同时，可以在实物装置平台上引用虚拟实验中的参数，复现课程中的实验内容。软件开发成功以后，已推广至多所院校实现了应用，以其功能全面、效果直观、使用方便等特点受到师生的好评，并收到了使用效果良好的反馈。在疫情期间的线上教学中也发挥了其独特的作用。

虚拟仿真实验教学软件开发

四、开放实验项目建设

为满足开展开放实验教学的需要，实验室开发了“探索者”系列电子信息教学平台。该平台具有功能组合灵活、实现成本低、学习效率高等特点，旨在构建适用于信息教育的数字化辅助工具，努力打造全新的学习体验，通过融合实物元素和虚拟环境，创造生动的学习氛围，非常适合自动化及相关专业开展实验室开放、课程设计、电子竞赛训练、毕业设计等教学内容。

“探索者”系列教学平台具备各种丰富的学习资源，包括但不限于：电子电路设计、嵌入式系统开发、计算机软件开发、手机APP开发、互联网软件开发等。可以根据学生的学习能力和兴趣定制个性化的学习路径，帮助学生及时发现和纠正学习中的问题，提高学习效率和成绩，为学生未来的学术和职业生涯打下坚实的基础。

开放实验教学平台

五、组织开展大学生科技竞赛活动

自控原理实验室多年来组织开展各项大学生科技竞赛活动。根据专业特点与科技发展方向，积极组织学生参加各级各类、多层次的学科竞赛，不断挖掘和培养学生个人特长、团队精神、创新意识和实践能力，自控原理实验室指导学生参加全国大学生电子设计大赛、智能车竞赛、挑战杯等科技竞赛，先后获得国家级、省部级奖励一百余项。

部分竞赛获奖证书