一、系统组成及技术说明
1.输入电源：单相三线AC220V±10% 50/60Hz
2.工作环境：温度-10℃～+50℃ 湿度＜85%（25℃）海拔＜4000m
3.安全保护：具有过载保护、短路保护功能
4.外形尺寸：535mm×375mm×135mm
二、技术性能
1.实验箱：外壳采用铝合金材料，面板采用 2mm 厚 PCB绝缘喷漆面板，面板上印有电路原理图、说明及器件符号，实物对象安全可靠。
2.直流稳压电源：+5V/0.5A、±15V/0.5A、+24V/2.0A共四路，每路均有短路保护自动恢复功能。配有独立的钮子开关，并由相应发光二极管指示其电源状态。
3.信号发生器：信号发生器主要输出有正弦信号、方波信号、斜坡信号和抛物线信号四种波形信号。输出频率由上位机设置。可以通过幅度调节电位器来调节各个波形的幅度，而斜坡和抛物波信号还可以通过斜率调节电位器来改变波形的斜率。
4.锁零按钮：当按下按钮时，通用单元中的场效应管处于短路状态，电容器放电，让电容器两端的初始电压为0V。当按钮复位时，单元中的场效应管处于开路状态，此时可以开始实验。
5.阶跃信号发生器：其输出电压范围为-15V～+15V，正负档连续可调。使用时根据需要可选择正输出或负输出，具体通过“阶跃信号发生器”单元的钮子开关来实现。
6.交/直流数字电压表（相当两只表功能）：
(1)直流数字电压表：测量范围0～20V，分200mV、2V、20V三档，琴键开关切换，三位半数显，精度测量精度0.5%。
(2)数字式真有效值交流毫伏表：测量范围0～20V，分200mV、2V、20V三档，琴键开关切换，三位半数显，频带范围10Hz～1MHz，基本测量精度±0.5%±2个字。
(3)采用高精度（0.02%最大非线性,波峰因数为3时仅有0.1%的附加误差）、宽带宽（100mV真有效值输入时的带宽为600KHZ，2V真有效值输入时的带宽为8MHZ）的集成块搭建而成。
7.通用单元电路：通用单元电路具体由“通用单元1”～“通用单元6”、“反相器单元”和“系统能控性与能观性分析”等单元组成。这些单元主要由运放、电容、电阻、电位器和一些自由布线区等组成。通过不同的接线，可以模拟各种受控对象的数学模型。
8.非线性单元：含有两个单向二极管并且需要外加正负15伏直流电源，可研究非线性环节的静态特性和非线性系统。其中10K电位器由电位器组单元提供。
9.数据采集卡：采用ADUC7021和CY68013芯片组成，支持4路AD（-10V～+10V）采集，两路DA（-10V～+10V）输出。采样频率为40k，转换精度为12位，配合上位机可进行常规信号采集显示、模拟量输出、频率特性分析等功能。
信号发生部分：输出正弦波、方波、斜波、抛物波等多种波形，幅度为0～10VP-P可调。信号采集部分：采样速率为40kHz；具有4路单端模拟量输入，转换精度为12位。输入范围为-10V～+10V。
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微控制器单元：可在线编程，具有A/D转换和D/A转换功能。主要用于计算机控制实验部分，其作用为计算机控制算法的执行器。主要由单片机、AD采集（四路12位，电压范围：-10V～+10V）和DA输出（两路12位，电压范围：-10V～+10V）三部分组成。发光二极管可显示AD转换结果。
11.电阻测量单元：具有10K档和100K档，可通过钮子开关进行切换，能够将电阻信号转换成电压信号。
12.采样保持器：它采用“采样-保持器”组件，具有将连续信号离散后再由保持器输出的功能，其采样频率由外接的方波信号频率决定。使用时只要接入外部的方波信号及输入信号即可。
13.步进电机单元：采用四相反应式步进电机，配有步进电机控制输入接口、PVC刻度盘和PVC指针，步数48，步距角为7.5°。
14.直流电机单元：用恒频脉宽调制的功率放大器来驱动直流电机。通过霍尔元件检测电机转速。
15.温度控制单元：用恒频脉宽调制的功率放大器来驱动加热装置。温度传感器：PT100，测温范围-20℃～200℃ ,允许偏差B级。自带加热器和散热扇。
16.数字化课程
课程资源支持电脑版、手机、网页版，能够有良好的视觉效果。支持手机、平板等移动设备在线预览模式。课程内容丰富、图文并茂、围绕实训装置有详细的原理分析、实训步骤指导学生完成相关实训内容，达到学习目的，内容不少于100页，无论在pc端，还是手机、平板移动端都有良好的3D仿真真实的效果。
17.脉冲响应测试系统开发学习套件（整个实验室配备1套）：
（1）利用LM324运放及电容、电阻实现二阶被测对象的构建。
（2）利用555定时器实现频率可调的时钟脉冲输入，74LS74、74LS32等芯片实现M序列信号发生器电路的制作，通过外围线路的选择，可以实现3组不同M序列波形的生成。
（3）控制器采用嵌入式单片机Cortex™-M3内核的STM32F103VET6微控制器，具有内置高速存储器(高达512K字节的闪存和64K字节的SRAM)，2个12位的ADC、2个12位DAC、3个通用16位定时器和1个
PWM定时器，还包含标准和先进的通信接口：多达2个I2C接口和SPI接口、3个USART 接口、一个USB接口和一个CAN接口等。通过配合TFT触摸屏实现信号的处理及显示功能。触摸屏实时反映输入波形、输出波形、系统响应波形的监测。
三、实验项目
(一)控制理论实验
1.典型环节的电路模拟
2.二阶系统的瞬态响应
3.高阶系统的瞬态响应和稳定性分析
4.线性系统稳态误差的研究
5.典型环节和系统频率特性的测量
6.线性定常系统的串联校正
7.典型非线性环节的静态特性
8.非线性系统的描述函数法
9. 非线性系统的相平面分析法
10.系统能控性与能观性分析
11.控制系统极点的任意配置
12.具有内部模型的状态反馈控制系统
13.采样控制系统的分析
14.采样控制系统的动态校正
(二)计算机控制技术实验
1.A/D与D/A转换
2.数字滤波器
3.离散化方法研究
4.数字PID调节器算法的研究
5.串级控制算法的研究
6.解耦控制算法的研究
7.最少拍控制算法研究
8.具有纯滞后系统的大林控制
9.线性离散系统的全状态反馈控制
10.模糊控制系统
11.具有单神经元控制器的控制系统
12.二次型状态调节器
13.直流电机闭环调速实验（实物）
14.温度过程控制实验（实物）
15.步进电机调速实验（实物）
(三)基于MATLAB的仿真实验
1.控制理论
（1）线性连续控制系统的仿真
（2）根轨迹的仿真
（3）线性系统频率响应的仿真
（4）采样控制系统的仿真
（5）串联校正的仿真
（6）非线性连续控制系统的仿真
（7）状态观测器及带观测器的闭环系统响应测试
（8）控制系统极点的任意配置
（9）基于状态方程式的时间响应测试
（10）多变量解耦控制
2.信号与系统
（1）信号的时域表示
（2）信号的基本运算
（3）连续时间系统的冲激响应和单位阶跃响应
（4）二阶系统的模拟
（5）系统的零输入、零状态及完全响应
（6）线性系统稳定性分析
（7）信号的无失真传输
（8）信号的采样与恢复
（9）幅度调制与解调
（10）滤波器频率特性的研究
（11）信号的分解与合成
（12）周期信号的频谱表示
（13）LTI系统的频率响应