controllerdesign

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=课程设计=

课程设计包括直流电机伺服控制系统设计与自选课题两部分：
 * 1) 第一部分：直流电机伺服控制系统设计，需要按照要求分析直流电机模型、设计控制器并完成报告；
 * 2) 第二部分：自选课题，按照要求选择题目，并完成报告.

课程设计地点

 * 仿真实验：机房

减免条件
由于自身条件的不同，对基础知识的理解、软件的掌握以及实验条件的需求会有所不同. 已经达到课程设计培养要求的同学可以申请减免实验. 但需要 **本人亲自递交申请**.

code 减免实验申请 本人承诺： 1. 已掌握自动控制原理课程理论内容； 2. 已掌握控制与仿真数值分析/符号分析软件使用； 3. 拥有计算机并能够连入互联网； 4. 有条件使用与伺服系统类似的硬件设备， (即具备计算机、AD/DA转换、电机、电机速度/位置测量装置、驱动电路的系统. ）         例如：带速度/位置传感器的机器人小车，能够编程实现速度/位置控制；       5. 按时记录工作日志与提交报告.   现申请减免实验.                                                                   签字：XXX                                                                  日期：XXXXXX code

课程设计准备

 * 带上自动控制原理实验作业电子版（验收与进一步的改进）
 * 把下列软件之一带上，下载地址见实验软件. ：
 * Scilab （最容易，有现成的例子可用）
 * Octave（和matlab语法类似，但缺少simulink）
 * maxima（符号计算软件，与前两个的使用方式不太一样）
 * 注意下载windows下的安装包，实验室目前只提供windows2000/XP系统使用.

实验内容要求

 * 实验内容：
 * 讨论自动控制原理实验的问题与改进
 * 确定自选课题
 * 伺服系统控制器设计与仿真
 * 伺服系统实验要求本学期结束前完成. 报告包括打印版与网络版.
 * 自选题目要求本学期结束前给出研究计划，下学期开学前完成（研究计划计入自动控制课程设计平时成绩，最终研究报告考虑计入嵌入式技术课程平时成绩）.
 * 伺服系统与自选课题使用自由软件(参考:[|中科院自动化所自由软件协会],[|FSF],[|GNU])或开放源码软件完成实验.

报告提交
code 自控课程设计研究计划,姓名,班号,学号 code 注意分隔符为英文逗号","，不是中文逗号"，"(输入时请将中文输入法关闭!) code 自控课程设计伺服系统,姓名,班号,学号 code 以及： code 自控课程设计自选课题,姓名,班号,学号 code 注意分隔符为英文逗号","，不是中文逗号"，"(输入时请将中文输入法关闭!)
 * - 下学期开学前将自选课题的研究计划及工作日志网址(不建议QQ空间)发送至 [[image:dzxx.JPG]] 标题格式为：
 * - 下学期开学时上交伺服系统的打印版
 * - 下学期开学前将伺服系统网络版网址、自选课题工作日志网址发送[[image:dzxx.JPG]]. 标题格式为：
 * 注意及时记录工作日志.

格式要求

 * - 打印版要求:中文，A4纸型，左侧装订，包括封面总页数不得超过5页；不得随意添加装饰;
 * - 网络版无语言，格式，字数，页数等限制，所给模板仅供参考;
 * - 网络版使用网页(HTML)格式，正文不得使用插件（如flash等）显示，并且不建议将全文制成图片发布;
 * - 网络版、打印版可以不完全一致.

实验说明

 * [[file:自动控制课程设计说明（第一部分）.odt|openoffice版本]]
 * [[file:自动控制课程设计说明（第一部分）.pdf|pdf版本]]

实验报告模板

 * [[file:自动控制课程设计报告模板（第一部分）.odt|openoffice版本(OpenOffice.org 3.0.0制作)]]
 * [[file:自动控制课程设计报告模板（第一部分）.pdf|pdf版本]]

实验软件
使用自由软件或开放源码软件完成伺服系统分析、控制器设计与仿真.

实验说明与示例中使用的是Scilab 4.1.2，鼓励使用其它自由软件如octave/maxima完成实验.


 * [[file:doubleloop.cos|双回路控制示例]]
 * [[file:pid.cos|pid控制示例]]
 * [[file:network.cos|校正网络示例]]
 * [[file:design.sce|模型分析示例程序]]

实验说明

 * [[file:自动控制课程设计说明（第二部分）.pdf|pdf版本]]

选题要求

 * 能够锻炼提出问题、解决问题的能力
 * 能够有机会灵活运用所学理论知识
 * 尽量包括以下部分：
 * 提出问题：这个题目是怎样得到的？
 * 建模：对问题进行分析，抽象为数学模型
 * 设计：针对所要解决的问题，化简模型，设计控制器.
 * 仿真验证：将所设计的控制器代入原来未化简的模型中，验证设计结果以及模型化简的合理性.
 * 实施方案：尝试如何根据所设计的系统组成能够正常工作的设备. 可以参考[|taobao]中的商品（加速度计、陀螺、电机等）性能. 根据所选设备的性能（工作范围、精度）建立仿真模型，进行全面仿真.
 * 必须使用自由软件完成实验

自动控制实验中的自由软件
要求使用自由软件(参考:[|FSF],[|GNU],[|中科院自动化所自由软件协会])或开放源码软件完成实验. **专有软件有风险，使用后果未知**.

简介

 * 专有软件(参考[] 与 http://zh.wikipedia.org/zh-cn/专有软件)不适合学习与研究.
 * 鼓励使用自由软件(参考[|中科院自动化所自由软件协会], [|FSF] , [|GNU])及开放源码软件，具体内容参考科学研究中的自由软件wiki.

控制系统演示
请使用Firefox或Iceweasel浏览器！ 或搜狗浏览器的高速模式(Webkit内核)!


 * [[file:servo2_1.svg|伺服系统]] 鼠标在伺服系统转盘附近移动可设置期望值，观察伺服系统的反应.
 * [[file:pendulem1.svg|荡秋千（无控制器）]] 可利用鼠标的移动调整重物的位置（高度），从而调整秋千的摆角.
 * [[file:hellicopter1.svg|直升机航向控制]] 鼠标移动改变方向期望值，方向指示器真实值会逐渐与期望值重合
 * [|目标追踪] 鼠标移动改变目标位置，观察追踪路线
 * [|航天器对接] 输入满足条件的参数，观察刚体运动

常见问题
答：自控实验的主要目的是辅助自动控制原理课程的学习；自动控制课程设计的目的是综合利用所学知识进行控制系统的分析与设计. 两个实践课程有各自的内容与要求. 答：自控实验可选验证型实验或研究型实验，所交报告为：1份打印版+1份电子版（或网络版）. 自控课程设计需完成直流电机控制器设计：1份打印版 + 1份网络版，自选课题：1份网络版 答：打印版：由打印机输出的纸质报告. 电子版：保存在计算机中的电子文档. 网络版：以网页形式（html格式）存在于网络上，可通过http协议在浏览器内直接打开的文档. 答：这样做不符合网络版的要求，只能被视为电子版. 网络版必须以html格式上传，尽量多利用html格式所提供的各种功能. 答：自控实验报告提供网络版会有额外奖励；自控课程设计报告如果实在无法提交网络版，可以用电子版代替，但会酌情考虑扣分（1-5分）. 答：自控实验使用自由/开源软件有额外奖励，课程设计不使用自由/开源软件会酌情考虑扣分（1-5分）. 答：通过电子邮件联系. 答：鼓励使用博客等技术进行日志记录，实在不行也可以每隔一段时间将日志通过电子信箱提交. 答：自控课程设计要求使用自由/开源软件完成实验，所以只提供pdf模板与openoffice模板. 不提供word模板. 需要使用word的同学可根据pdf模板的样式自制. 答：并未要求使用windows，只是考虑到机房使用了windows，并且大多数同学使用了windows,因此有些说明提到了windows，并且在机房使用了基于windows的一些软件. 如果哪位同学使用了Linux或FreeBSD等可在电子版（网络版）中说明，有额外加分！ 答：否. 因为目的是推广自由软件. 答：“自由”这个词在中国有可能被误解，把它换成“解放”更适合国情. 自由软件更适合教育领域，理由大家可以google. 答：Matlab有很多优点，但也有很多缺点. 我支持大家学习Matlab，但综合考虑，在实验与课程设计中使用相应的自由/开源软件(如：Scilab/Octave/Maxima)更好. 自由软件更适合教育领域的具体理由可google. 答：可参考08级课程网站中的相关资料.
 * 问：自控实验与课程设计有什么关系？
 * 问：要交几份报告？
 * 问：什么是打印版、电子版与网络版？
 * 问：可否将电子版上传到百度文库或将电子版截图后传至网络相册？
 * 问：是否必须提交网络版？
 * 问：是否必须使用自由软件？
 * 问：不在学期内进行研究，遇到问题怎么办？
 * 问：课程设计划与日志是否一定要在网络上发布？
 * 问：自控课程设计中的直流电机伺服系统报告为什么没有word模板？
 * 问：为什么使用windows？
 * 问：完全使用正版软件是否可享受自由/开源软件的加分（不扣分）政策？
 * 问：为什么要在自控实验与课程设计中推广自由软件？
 * 问：为什么不使用Matlab?
 * 问：是否有往年资料可参考？