基于LabVIEW的自动控制原理虚拟实验的构建

黄代政 李文 韦妙灵 林伟龙 覃茂昌

[摘 要]采用LabVIEW虚拟仪器技术进行自动控制原理实验，不仅有利于学生通过程序设计的过程在程序框图上更直观地理解自动控制理论，在程序运行上能够更动态地演示参数变化对输出结果的影响，加深学生对知识的理解，而且能够突破教学实验学时和实验空间的限制，降低实验成本，是传统实验的一种有效补偿与提高改进。

[关键词]LabVIEW；自动控制原理；实验

[中图分类号] G642.423 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2018）10-0086-03

一、自动控制原理实验存在的问题

自动控制原理课程是我校生物医学工程专业（医疗器械方向）的一门专业主干课程。其开设目的是通过该课程教学，让学生掌握自动控制原理的基础知识，学习掌握经典控制的基本理论、基本方法和控制系统的基本设计方法。该课程的主要内容包括控制系统的数学模型、控制系统的时域分析法、控制系统的根轨迹法、控制系统的频域分析法、控制系统的常用校正方法等[1][2]。由于课程理论性强，涉及数学知识多，包含有大量的公式推导和运算，学生在学习过程中普遍感觉内容抽象，难于理解。为了让学生更好地理解和掌握知识，开设一定量的实验课是非常有必要的。

目前，国内自动控制原理实验所开设的内容一般包括二阶系统的阶跃响应实验、二阶系统的频域响应实验、线性系统的稳定性实验、采样控制系统实验、控制系统的校正实验、极点配置全状态反馈控制实验等，所使用的实验仪器主要是实验箱。……