武大电气自控实验报告材料

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1、文档2016～2017学年第一学期《自动控制原理》实验报告年级：大三班号：1407姓名：陈继业学号：2014302540205成绩:教师：杨玲君实验设备及编号：A10实验同组人名单：陈继业，刘金来实验地点：电气工程学院自动控制原理实验室实验时间：2016年10月文档实验一典型环节的电路模拟1.比例（p）环节根据比例环节的方框图，电路图，用CT01实验模块组建相应的模拟电路。电路图为：图中后一个单元为反相器，其中R0=200k。参数设置：若比例系数K=1时，电路中的参数取：R1=100k，R2=1

2、00k；若比例系数K=2时，电路中的参数取：R1=100k，R2=200k。比例系数K=1时：比例系数K=2时：文档当ui为一单位阶跃信号时，用上位机软件观测并记录相应K值时的实验曲线，并与理论值进行比较。另外R2还可使用可变电位器，以实现比例系数为任意的设定值。比例环节的传递函数为：Gs=K随着K的增大，输出信号与输入信号的比例越来越大，在图像上表现为输入信号幅值越来越大。1.积分（I）环节根据积分环节的电路图，用CT01实验模块组建相应的模拟电路。图中后一个单元为反相器，其中R0=200k。

3、若积分时间常数T=1s时，电路中的参数取：R=100k，C=10uF(T=RC=100k×10uF=1s)；若积分时间常数T=0.1s时，电路中的参数取：R=100k，C=1uF(T=RC=100k×1uF=0.1s)。积分时间常数T=1s时：文档积分时间常数T=0.1s时：积分环节的传递函数为：随着T的增加，系统输出到达稳态所需时间越长。当积分环节的时间常数T变小时，积分作用更加强烈，达到稳定值所需要的时间更短，在波形图中表现为斜率更大。1.比例积分（PI）环节根据比例积分环节的电路图，用CT

4、01实验模块组建相应的模拟电路。图中后一个单元为反相器，其中R0=200k。若取比例系数K=1、积分时间常数T=1s时，电路中的参数取：R1=100k，R2=100k，C=10uF(K=R2/R1=1，T=R2C=100k×10uF=1s)；文档若取比例系数K=1、积分时间常数T=0.1s时，电路中的参数取：R1=100k，R2=100k，C=1uF(K=R2/R1=1，T=R2C=100k×1uF=0.1s)。注：通过改变R2、R1、C的值可改变比例积分环节的放大系数K和积分时间常数T。比例系

5、数K=1、积分时间常数T=1s时：比例系数K=1、积分时间常数T=0.1s时：比例积分环节的传递函数为：比例系数K的变化，不会影响系统的动态特性；随着积分常数T的增加，系统输出到达稳态所需时间越长。而积分常数越小，说明积分的作用越强烈，在图上表现为斜率更大。1.比例微分（PD）环节根据比例微分环节的电路图，用CT01实验模块组建相应的模拟电路。文档图中后一个单元为反相器，其中R0=200k。若比例系数K=1、微分时间常数T=0.1s时，电路中的参数取：R1=100k，R2=100k，C=1uF(

6、K=R2/R1=1，T=R1C=100k×1uF=0.1s)；若比例系数K=1、微分时间常数T=1s时，电路中的参数取：R1=100k，R2=100k，C=10uF(K=R2/R1=1，T=R1C=100k×10uF=1s)。比例系数K=1、微分时间常数T=0.1s时：比例系数K=1、微分时间常数T=1s时：比例微分环节的传递函数为：G(S)=文档随着T的增加，系统输出到达稳态所需时间越长。微分时间常数越小，微分作用越强烈，图中表现为，当输入有了一个响应后，更快地达到稳定值。由于两次测试的比例系

7、数K相等，最后达到的稳定值相同，但由于微分常数不相等，动态特性不同，微分时间常数小的先达到稳定值。1.比例积分微分（PID）环节根据比例积分微分环节的电路图，用CT01实验模块组建相应的模拟电路。图中后一个单元为反相器，其中R0=200k。若比例系数K=2、积分时间常数TI=0.1s、微分时间常数TD=0.1s时，电路中的参数取：R1=100k，R2=100k，C1=1uF、C2=1uF(K=(R1C1+R2C2)/R1C2=2，TI=R1C2=100k×1uF=0.1s，TD=R2C1=10

8、0k×1uF=0.1s)；若比例系数K=1.1、积分时间常数TI=1s、微分时间常数TD=0.1s时，电路中的参数取：R1=100k，R2=100k，C1=1uF、C2=10uF(K=(R1C1+R2C2)/R1C2=1.1，TI=R1C2=100k×10uF=1s，TD=R2C1=100k×1uF=0.1s)。比例系数K=2、积分时间常数TI=0.1s、微分时间常数TD=0.1s时：比例系数K=1.1、积分时间常数TI=1s、微分时间常数TD=0.1s时：文档比例积分微分环节的传递函数为：比