北京航空航天大學(xué)自動化科學(xué)與電氣工程學(xué)院自動化與電氣教學(xué)研究實驗中心下屬自動控制原理實驗室面向全校開放，承擔(dān)全校自動控制原理的本科生實驗教學(xué)。本實驗指導(dǎo)書所涉及的自動控制原理實驗采用虛擬仿真、半實物仿真、實物實驗等多種手段，采用虛實結(jié)合的方式實現(xiàn)。

　　其中半實物仿真是把數(shù)學(xué)模型、實體模型和系統(tǒng)的實際設(shè)備聯(lián)系在一起進(jìn)行運行，組成仿真系統(tǒng)。而在對此系統(tǒng)進(jìn)行仿真時，因有實物介入仿真回路，要求仿真是實時進(jìn)行的，仿真機(jī)必須在與真實系統(tǒng)同步的條件下，獲取動態(tài)的輸入信號，并實時地產(chǎn)生動態(tài)的輸出響應(yīng)。其控制器可以由計算機(jī)實現(xiàn)，將控制對象作為實物直接放置在仿真回路中，構(gòu)造起半實物仿真系統(tǒng)。自動化與電氣教學(xué)研究實驗中心自行開發(fā)了PCI數(shù)據(jù)采集卡在MATLAB下的驅(qū)動程序，可實現(xiàn)在MATLAB下實時的數(shù)據(jù)輸出和采集，該驅(qū)動程序是整個實驗系統(tǒng)的核心。

　　實物實驗采用絲杠作為對象，滾珠絲杠是工具機(jī)械和精細(xì)機(jī)械用到最多的傳動部件。其主要功用是將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動等，具有高精度，可逆和高效率特性。因為其摩擦阻力小，滾珠絲桿普遍用在多種工業(yè)設(shè)施和精細(xì)儀器，在工業(yè)自動化中也起著重要的作用。采用PLC、變頻器等產(chǎn)品，完成對絲杠系統(tǒng)的建模、仿真、控制等，形成一套相對綜合并與工業(yè)現(xiàn)場產(chǎn)品相吻合的實驗項目。

　　虛擬仿真實驗是近些年新開發(fā)的一套實驗教學(xué)系統(tǒng)。學(xué)生可以通過本地或遠(yuǎn)程的方式進(jìn)行虛擬仿真實驗。以模擬機(jī)、絲杠、橋式吊車、倒立擺等作為對象，進(jìn)行虛擬仿真實驗。這樣可以有效擴(kuò)展實驗的時間與空間，便于學(xué)生隨時進(jìn)行學(xué)習(xí)與研究。實驗采用自主性和研究性的方法，分為基本實驗內(nèi)容和研究性實驗內(nèi)容兩種。實驗者可在根據(jù)自身情況選擇實驗方式和方法。自動控制原理實驗以學(xué)生自主實驗為主，因此要求學(xué)生實驗前應(yīng)完成相關(guān)部分的理論課程學(xué)習(xí)，具備一定的MATLAB基礎(chǔ)，并進(jìn)行提前預(yù)習(xí)。