典型环节时域分析

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1、本科实验报告课程名称：自动控制原理实验项目：典型环节的时域特性实验地点：电机馆口控实验室专业班级：学号：学生姓名：指导教师：2012年5月15日一、实验目的和要求：学会利用自动控制实验箱对控制系统进行典型环节时域分析。二、实验内容和原理：一）典型环节1.典型环节的方框图及传递函数2.典型环节的模拟电路图及输出响应Uo(【)=KT6(l)+K其中&(t)为单位脉冲更数.(Ri+RJJRo't=RE-—(Rl+R?)比例微分(PD)U°(l)=TM)+2+舟耳中b(t)为单位脉冲函裟K,=Rt/RnT1・T^R^RjCj/Ro比例积分敢分(PID)三.主要仪器设备:TDN-AC

2、/ACS+型控制系统实验箱一套、安装Windows98系统和ACS2002应川软件的计算机一台。:HU13ixu；W141I♦5VHlGHD厂U14L图i-i3.实验内客及步菠1）观测比例、积分、比例积分、比例嶽分和侨性环节的阶跃响总曲践①准备:使运放处于工作状态.将信号源单元（5SG）的ST端（插针）与+5V端（插针）用“短路決”短接，使模拟电路中的场效应管（3DJ6）夹断,这时运放处于工作状态・②阶跃信号的产生：SP）及电路可采用图1-1所示电路，它由“单脉冲单元”（S“电位器单元M（UUP）组成.具体线路形成：在UhSP单元中，将H1与十5V插针用“短路块"短接，H2

3、插针用排线接至U;」P单元的X插针；在UmP单元中，将Z插针和GND插针用“短路块"短接，最后由插座的Y端楡出信号.以后实验若再用到阶跃信号时，方法同上，不再赘述•实瞬骤厂①按2中的各典型环节的模拟电路图将线接好（先按比例）•（PID先不接）②将模拟电路输入端（5）与阶跃信号的输岀端Y相联接;模拟电路的输岀端（U。）接至示波器.③按下按钮（或松平按钮）H时，用示波器观测输出端的实际响应曲线Uo（l）,且将结果记下.改变比例参数，重新观测结果.④同理得出积分、比例积分、比例微分和惯性环节的实际响应曲线，它们的理想曲线和实际响应曲线见表1一1・2）观戻PID环节的响应曲殘实验步

4、3L①此时5采用UlSG单元的周期性方波信号（5单元的ST的插针改为与S插针用“短路块”短接,S“波段开关這于“阶跃信号”档,“OUT”端的输岀电压即为阶跃信号电压,信号周期白波段开关Si?和电位器W"周节,信号幅值由电位器Wc调节.以信号幅值小、信号周期较长比较适宜）・②参照2中的PID模拟电路图，将PID环节搭接好.③将①中产生的周期性方波信号加到PID环节的输入端（5）,用示波器观测PID输岀端（U。）,改变电路参数,重新观奈并记录,五、实验数据记录和处理：1比例图比例1:1比例1:22•积分环节3•惯性环节4•比例微分环节六、实验结果与分析:由给定的参数值，通过示波

5、器，显示出了上述儿幅图，此为木次实验的结论图，但是由于实验具有误差，与理论值存在稍微的差别。七、讨论.通过实验，让我对自动控制原理这门课乂加深了了解，实验存在一定的误差，不过总体感觉还是很成功，增加了对所学知识的理解，希瑕今后能令更多的机会去实践它。因为这样的实验不仅可以增强我们的动手能力，团队合作能力，还可以学到很多书本上学不到的东西，这样的实验很有意义。