自动控制理论实验报告

《自动控制理论实验报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、电气工程学院《自动控制理论》实验报告36一、二阶系统的电子模拟及时域响应的动态测试实验成绩评定表姓名学号实验名称：一、二阶系统的电子模拟及时域响应的动态测试实验验收或提问记录：成绩评定依据：实验预习报告及方案设计情况（30％）：实验考勤情况（15％）：实验操作情况（30％）：实验总结报告与答辩情况（25％）：最终评定成绩：36一、二阶系统的电子模拟及时域响应的动态测试实验报告姓名：学号：指导教师：实验台号：一、实验目的1.了解一、二阶系统阶跃响应及其性能指标与系统参数之间的关系。2.学习在电子模拟机上建立典型环节系统模型的

2、方法。3.学习阶跃响应的测试方法。二、实验预习1、理论计算记录不同时间常数下阶跃响应曲线，测量并纪录其过渡过程时间Ts，将参数及指标填在表1-1内：计算后参数为：T0.250.51R1=R2250K50K100KC1uF10uF10uFTs（仿真值）1.2473s1.9962s3.4927s36R1=R2=R3=1MC1=C2=1uFζ取不同的值ζ=0.25,ζ=0.5,ζ=1,观察并记录阶跃响应曲线，测量超调量σ%,计算过渡过程时间Ts，将参数及各项指标填入表1-2内：ζ0.250.51.0R42M1M500KC21uF

3、1uF1uFσ%(仿真值)33.084316.47570Ts（仿真值）9.1433s5.8066s5.2243s2、计算机仿真分析2.1一阶系统仿真36T=0.25os=0ts=1.2473str=0.5493sT=0.5os=0ts=1.9962str=1.0986s36T=1sos=0ts=3.4927str=2.1966s2.2二阶系统仿真ζ=0.25os=33.0843ts=9.1433str=1.3567s36ζ=0.5os=16.4757ts=5.8066str=1.6345sζ=1os=0ts=5.2243s

4、tr=3.3493s三、实验仪器与设备1．HHMN-1型电子模拟机一台。362．PC机一台。3．数字式万用表一块。四、实验内容1.建立一阶系统的电子模型,观测并记录在不同时间常数T时的跃响应曲线,并测定其过渡过程时间TS。2.建立二阶系统的电子模型,观测并记录在不同阻尼比ζ时的跃响应曲线,并测定其超调量σ%及过渡过程时间TS。五、实验步骤1．熟悉HHMN-1型电子模拟机的使用方法，将各运算放大器接成比例器，通电调零。2．断开电源，按照实验说明书上的条件和要求，计算电阻和电容的取值，按照模拟线路图搭接线路，不用的运算放大器接

5、成比例器。3．将D/A1与系统输入端Ui连接，将A/D1与系统输出端Uo连接(此处连接必须谨慎，不可接错)。线路接好后，经教师检查后再通电。4．在WindowsXP桌面用鼠标双击“MATLAB”图标后进入，在命令行处键入“autolab”进入实验软件系统。5．在系统菜单中选择实验项目，选择“实验一”，在窗口左侧选择“实验模型”，其它步骤察看3.2节内容。6．观测实验结果，记录实验数据，绘制实验结果图形，填写实验数据表格，完成实验报告。7.研究性实验方法。实验者可自行确定典型环节传递函数，并建立系统的SIMULINK模型，验

6、证自动控制理论相关的理论知识。实现步骤可察看3.3节内容。六、实验数据图像及与理论计算和仿真分析比较结果6.1一阶系统实际测量36T=0.25R1=R2=250KC=1uos=0.4914ts=1.2530str=0.5550sT=0.5R1=R2=50KC=10uos=0.1233ts=1.8545str=0.9914s36T=1R1=100KC=10uos=0.1218ts=3.2148str=1.9925sT0.250.51R1=R2250K50K100KC1uF10uF10uFTs（仿真值）1.2473s1.996

7、2s3.4927sTs（实测）1.2530s1.8545s3.2148s6.2二阶系统实际测量ζ=0.25R4=2Mos=33.7117ts=9.2298str=1.3656s36ζ=0.5R4=1Mos=16.5848ts=5.9015str=1.6525sζ=1R4=500Kos=0.1227ts=5.3312str=3.3933sζ0.250.51.0R42M1M500KC21uF1uF1uFσ%(仿真值)33.084316.47570σ%(实测值)33.711716.58480.122736Ts（仿真值）9.143

8、3s5.8066s5.2243sTs（实测值）9.2298s5.9015s5.3312s结论：跟理论相比，一阶系统实测的调整时间更长，抗干扰性更差，与理论计算相差较远。这跟实际情况有关，电阻电容不准，以及有噪声干扰等等。而二阶系统更接近于我们的计算值，ζ值在小于1的情况下越小，超调量越大，调整时间长。振