自动控制原理实验课件.ppt

自动控制原理实验课件
罗雪莲
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目录
实验一典型环节的模拟研究
实验二典型系统瞬态响应和稳定性
实验三控制系统的频率特性
实验四线性连续系统校正
实验五采样系统分析
实验六非线性系统静态特性的研究
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实验七非线性系统的相平面法分析
实验八非线性系统的描述函数法分析
实验九采样控制系统校正
实验十状态反馈
附录: 实验系统介绍
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实验一典型环节模拟研究
本实验为验证性实验
一、实验目的
1、学****构成典型环节的模拟电路,了解电路参数对环节特性影响。
2、熟悉各种典型环节的阶跃响应。
3、学****典型环节阶跃响应的测量方法,并学会由阶跃响应曲线计算典型环节的传递函数。
二、实验设备
PC机一台,TDN-AC系列教学实验系统。
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典型环节名称
方块图
传递函数
比例(P)
积分(I)
比例积分(PI)

下面列出了各典型环节的方框图、传递函数、
模拟电路图、阶跃响应,实验前应熟悉了解。
1、各环节的方块图及传递
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比例微分
(PD)
惯性环节
(T)
比例积分微分(PID)
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各典型环节名称
模拟电路图
输出响应
比例
(P)
U0(t)=K (t≥0)
其中K=R1/R0
积分
(I)
U0(t)= (t≥0)
其中T=R0C
比例积分(PI)
U0(t)= (t≥0)其K=R1/R0,T=R1C
2、各典型环节的模拟电路图及输出响应
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比例微分(PD)
U0(t)=KTδ(t)+K其中δ(t)为单位脉冲函数
惯性环节(T)
U0(t)=K(1-e-t/T)
其中K=R1/R0,
T=R1C
比例积分微分(PID)
其中δ(t)为单位脉冲函数Kp=R1/R0;Ti=R0C1Td=R1R2C2/R0
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四、实验内容及步骤
1、观测比例、积分、比例积分、比例微分和惯性环节的阶跃响应曲线。
(1)实验接线
①准备:使运放处于工作状态。
将信号源单元(U1 SG)的ST端(插针)与+5V端(插针)用“短路块”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;
电路可采用图1-1所示电路,它由“单脉冲单元”(U13 SP)及“电位器单元”(U14 P)组成。
具体线路形成:在U13 SP单元中,将H1与+5V
插针用“短路块”短接,H2 插针用排线接至U14
P单元的X插针;在U14 P 单元中,将Z插针和GND插针用“短路块”短接,最后由插座的Y端输出信号。
以后实现再用到阶跃信号时,方法同上,不再累赘。
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