实验报告1典型环节及其阶跃响应分析.doc

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1、实验一典型环节及其阶跃响应分析一、实验目的1、掌握控制模拟实验的基本原理和一般方法。2、掌握控制系统时域性能指标的测量方法。二、实验仪器1、EL-AT-Ⅱ型自动控制系统试验箱一台2、计算机一台三、实验原理1．模拟实验的基本原理：控制系统模拟实验采用复合网络法来模拟各种典型环节，即利用运算放大器不同的输入网络和反馈网络模拟各种典型环节，然后按照给定系统的结构图将这些模拟环节连接起来，便得到了相应的模拟系统。再将输入信号加到模拟系统的输入端，并利用计算机等测量仪器，测量系统的输出，便可得到系统的动态响应曲线及性能指

2、标。若改变系统的参数，还可进一步分析研究参数对系统性能的影响。四、实验内容1、用运算放大器构成比例环节、惯性环节、积分环节、比例积分环节、比例微分环节和比例积分微分环节。2、在阶跃输入信号作用下，记录各环节的输出波形，写出输入输出之间的时域数学关系。3、在运算放大器上实现各环节的参数变化。五、实验步骤六、实验步骤1.启动计算机，在桌面“信号、自控文件夹”中双击图标，运行软件。2.测试计算机与实验箱的通信是否正常,通信正常继续。如通信不正常查找原因使通信正常后才可以继续进行实验。3.连接典型环节的模拟电路,电路的

3、输入U1接A/D、D/A卡的DA1输出，电路的输出U2接A/D、D/A卡的AD1输入。检查无误后接通电源。4.在实验项目的下拉列表中选择[一、典型环节及其阶跃响应],鼠标单击按钮，弹出实验课题参数设置对话框。在参数设置对话框中设置相应的实验参数后用鼠标单击确定，等待屏幕的显示区显示实验结果.5.观测计算机屏幕显示出的响应曲线及数据,记录波形及数七、实验结果1、比例环节K=2K=42、惯性环节T=0.1sT=0.2sT=0.5s3、积分环节T=0.1sT=0.2sT=0.01s4、微分环节T=0.1sT=0.5s

4、5、比例+微分环节T=0.1sT=0.5s6、比例+积分环节T=0.1T=0.5八、数据处理名称参数理论值实测值比例环节R2=200KR1=100KG(s)=-R2/R1=-2G(s)=-Uo/Ui=-2.55R2=400KR1=100KG(s)=-R2/R1=-4G(s)=-Uo/Ui=-4.34惯性环节R0=10KR1=100kR2=100KR1=100KC=1uFT=R2*C=0.1sG(s)=-1/0.1s+1T=0.087sG(s)=-1/0.087s+1R2=100KR1=100KC=2uFT=R2

5、*C=0.2sG(s)=-1/0.2s+1T=0.184sG(s)=-1/0.184s+1R2=100KR1=100KC=5uFT=R2*C=0.5sG(s)=-1/0.5s+1T=0.404sG(s)=-1/0.404s+1积分环节R1=100KR=100KC=1uFT=R1*C=0.1sG(s)=1/0.1sR=100KC=2uFT=R1*C=0.2sG(s)=1/0.2sR=100KC=0.1uFT=R1*C=0.01sG(s)=1/0.01s