自控計控原理實驗系統是自控/計控二合一的教學實驗系統。它采用模塊式結構，可構造出各種型式和階次的模擬環節和控制系統。還可進行以微機為控制平臺的計算機控制技術實驗教學，做到一機多用。

一、系統組成
1、電源
輸入單相三線～220V±10%  50Hz。輸出直流±5V/2A、±12V/0.5A 電源，均有接反和短路保護功能。
2、CPU系統
采用主從方式多CPU結構。CPUA：為主控處理器，用于系統管理，與上位機通訊，數據采集及計控實驗等；CPUB：為輔控處理器，用于信號源發生及自控實驗等；CPUC：為自編程處理器，用于提供用戶二次開發的單片機自編程。各CPU 均采用C8051F410芯片，自帶A/D、D/A轉換，轉換精度均為12位（bit）。
3、與電腦通訊
采用RS232串口聯接，也可加接USB轉RS232聯接電纜，與電腦USB口聯接。
4、被控對象（運算模擬單元）
采用模塊式結構，提供11個實驗用基本運放模擬單元，構成比例環節、慣性環節、積分環節、比例微分環節，PID環節和典型的二階、三階系統等。
5、阻容元件庫
0-999.9K直讀式可變電阻，250K電位器，多組電容。
6、信號源模塊CPUB
① 提供矩形波、正弦波、斜坡、階躍波、方波、微分脈沖等的單信號源，或同時發生兩種不同類型信號，其輸出幅度、寬度、頻率、斜率可在PC機界面上設置。
②提供繼電特性、飽和特性、死區特性、間隙特性、延遲特性等的非線性環節輸出，其輸出幅度、寬度、斜率可在PC機界面上設置。
③每個實驗范例都提供信號源默認值。
7、頻率特性測試模塊
實驗機自帶掃頻功能，在頻率特性中采用掃頻方式，自動生成閉環、開環伯德圖及奈氏曲線（六個），在一個界面上全部顯示，觀察時可任選一個進行放大顯示（可多次、反復選擇），觀察方便直觀。
可自動搜索諧振峰值或穿越頻率。
8、數據采集／虛擬示波器模塊
在示波器界面分成上、下兩塊顯示區，可同時有多達七個通道顯示。在自動控制原理實驗中供虛擬示波器顯示用，在計算機控制技術實驗中即供虛擬示波器顯示用，又可作為控制器模塊輸入。數據采集精度為12位（bit）。
9、控制器模塊CPUA
在計算機控制技術實驗中用于計算機的控制計算與輸出。A/D、D/A轉換精度為12位。PID控制及直接數字控制實驗的控制參數（包括采樣周期）可在界面上直接設定和修改，每項范例實驗的控制參數（包括采樣周期），都在界面上向用戶提供了默認值。
10、溫控、直流電機、步進電機模塊
①溫控模塊由溫度載體和功率放大器、調節器、溫度傳感器、T／V轉換器等組成，可
進行離散增量型PID閉環控制、PWM方式PID閉環控制、位式閉環控制及外接烤箱PID閉環控制。
②直流電機模塊由直流電機和電機驅動功率放大器、調節器、電機轉速檢測傳感器、F/V
轉換器等組成，可進行直流電機轉速數字PID閉環控制。
③進電機模塊由步進電機及指針等組成，可進行步進電機轉速數字四相四拍、四相八拍
方式工作，正、反轉及轉速控制，并提供實驗范例。
11、外設接口模塊
提供外設的擴展接口，例如烤箱的溫度控制。
12、選購件
①單片機自編程模塊CPUC：在單片機自編程計控實驗中用于計算機的控制計算與輸出。
②C平臺自編程模塊
③U-EC5仿真模塊，用于單片微處理器自編程計控實驗。
二、實驗項目
1、自動控制原理實驗項目
1) 線性系統的時域分析實驗：
●典型環節的模擬研究  ● 二階系統的瞬態響應和穩定性 ●三階系統的瞬態響應和穩定性
2)線性控制系統的頻域分析實驗：
●一階慣性環節的頻率特性曲線 ●二階閉環和開環系統的頻率特性曲線實驗
3)線性系統的校正與狀態反饋：
● 頻域法串聯超前校正  ● 頻域法串聯遲后校正  ● 時域法串聯比例微分校正 
● 時域法局部比例反饋校正  ● 時域法微分反饋校正  ● 線性系統的狀態反饋及極點配
4)非線性系統的相平面分析實驗：
● 典型環節的模擬研究 ● 二階非線性控制系統 ● 三階非線性控制系統
2、計算機控制技術實驗項目
1）采樣與保持
●采樣實驗 ●采樣控制
2）微分與數字濾波
●一階微分反饋控制 ●四點微分均值反饋控制
●模擬一階慣性數字濾波  ●四點加權平均數字濾波
3）數字PID控制
a) 被控對象辨識
●對象開環辨識  ●對象閉環辨識
b) 二階PID控制
●位置型PID控制 ●增量型PID控制 ●積分分離PID控制 ●帶死區PID控制
●型位置型PID控制 ●型增量型PID控制 ●帶有延遲對象PID控制
c) 三階PID控制：
●位置型PID控制 ●型位置型PID控制 ●型增量型PID控制
d) 串級PID控制
●二階串級PID控制 ●三階串級PID控制
e) 比值PID控制：單閉環／雙閉環比值控制
●單閉環比值PID控制 ●雙閉環比值PID控制
f) 前饋-反饋控制
●靜態前饋-反饋PID控制 ●動態前饋-反饋PID控制
g) 解耦控制
●靜態前饋補償解耦PID控制 ●動態前饋補償解耦PID控制
4）二階位式控制
5)大林算法控制
●大林算法控制 ●消除振鈴大林算法控制
6)最少拍控制
● 最少拍有紋波控制系統 ● 最少拍無紋波控制系統
3、控制系統應用實驗項目
(1) 直流電機PID轉速控制
(2) 溫度增量型PID控制
(3) 溫度PWM方式PID控制
(4) 溫度位式控制
(5) 烤箱位式控制
(6) 步進電機轉速、轉角控制
三、實驗箱配置

附：使用本實驗箱需配套儀器儀表：電腦、萬用表和示波器（可以選配，實驗箱上自帶示波器）。