典型环节时域分析.doc

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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I.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比例(P)积分(I)Uo(i)=K+*【(t>0)庄中K=Ri/Ro・T=R0C比例积分(PI)Uo(t)=yt(t>0)其中T=R°C比例微分(PD)500KROUo(t)=KT6(l)+K其中为单位脉冲函数(出+RJK-R。，T二R尺—(Rl+R2)比例积分ft

2、i分(PID)Uo(l)=TM)+K.+*i其中6(t)为单位脉冲函钦Kt=Ri/RoTi=RoC。・T4hRqRiC'/Ro三、主要仪器设备:TDN-AC/ACS+型控制系统实验箱一•套、安装Windows98系统和ACS2002应用软件的计算机一台。四、操作方法与实验步龙♦5V3.实验内容及步慕3-x)；W1411Juc'Hl屮Z■MB«CM丄图L—11）观测比例、积分、比例积分、比例概分和饶性环节的阶跃响应曲践%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“短路块”短接，使摸拟电路中的场效应管（3DJ6）夹断，这时运放处于工作

3、状态。%1阶跃信号的产生：短路块十电路可采用图1一1所示电路，它由“单脉冲单元”（5SP）及L.“电位器单元"（U“P）组成.具体线路形成：在山3SP单元中、将H1与+5V插针用“短路块"短接，H2插针用排线接至U;jP单元的X插针；在U】4P单元中，将Z插针和GND插针用“短路块"短孩，最后由插座的Y端输出信号.以后实验若再用到阶跃信号时，方法同上，不再赘述•实显熱’%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）%1将卿电路输入端（5）与阶跃信号的输出端Y相联接;模拟电路的输岀端（U。）接至示波器.%1按下按钮（或松平按钮）H时，用示波器观测输岀

4、端的实际响应曲线5（1）,且将结果记下.改变比例参数，重新观测结果.%1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1-1.2）观春PID环节的响应曲钱实验步3L%1此时5采用5SG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"波段开关迓于“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恥和电位器调节,信号幅值由电位器Wu调节.以信号幅值小、信号周期较长比较适宜）。%1参照2中的PID模拟电路图，将PID环节搭接好.%1将①中产生的周期性方波信号加到PID环节的输入端（5）,

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：山给定的参数值，通过示波器，显示出了上述几幅图，此为本次实验的结论图，但是山于实验具有误差，与理论值存在稍微的差别。七、讨论、心得：通过实验，让我对自动控制原理这门课又加深了了解，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，希望今后能有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。