典型环节的模拟研究-实验报告x.docx

第三章自动控制原理实验


•实验目的
了解和掌握各典型环节模拟电路的构成方法、 传递函数表达式及输出时域函数表达 式
观察和分析各典型环节的阶跃响应曲线， 了解各项电路参数对典型环节动态特性的 影响
.典型环节的结构图及传递函数
方框图
传递函数
例PP 比<
积分
(I)
比例积分
(PI)
比例微分
(PD)
惯性环节
(T)
比例积分 微分
(PID)

观察和分析各典型环节的阶跃响应曲线，了解各项电路参数对典型环节动态特性的影
响.。
改变被测环节的各项电路参数， 画出模拟电路图，阶跃响应曲线，观测结果，填入实验
报告
运行LABACT 程序,选择自动控制 菜单下的 线性系统的时域分析 下的典型环节的模拟 研究中的相应实验项目,就会弹出虚拟示波器的界面 本实验机配套的虚
拟示波器(B3)单元的CH1测孔测量波形。具体用法参见用户手册中的示波器部分。
.观察比例环节的阶跃响应曲线
典型比例环节模拟电路如图 3-1-1所示。
图3-1-1典型比例环节模拟电路
传递函数：；单位阶跃响应：
实验步骤：注：‘ SST'用短路套短接！
将函数发生器(B5)所产生的周期性矩形波信号 (OUT ),作为系统的信号输入 (Ui); 该信号为零输出时，将自动对模拟电路锁零。
在显示与功能选择(D1 )单元中，通过波形选择按键选中’矩形波’(矩形波指示灯亮)。
量程选择开关 S2置下档，调节“设定电位器 1 ”，使之矩形波宽度〉1秒(D1单元左显示）
。
调节B5单元的"矩形波调幅”电位器使矩形波输出电压 =4V （ D1单元右显示）
模块号
跨接座号
1
A5
S4, S12
2
B5
‘ S-ST'
（a）安置短路套（b）测孔联线
1
信号输入（Ui）
B5 (OUT)
-A5 (H1)
2
示波器联接
A6 (OUT)-
-B3 (CH1 )
3
X 1档
B5(OUT)-
-B3 (CH2 )
（2）构造模拟电路：按图 3-1-1安置短路套及测孔联线，表如下。
（3）运行、观察、记录：
打开虚拟示波器的界面，点击 开始，按下信号发生器（B1）阶跃信号按钮（0t +4V阶 跃），观测A5B输出端（Uo）的实际响应曲线 Uo （t）见图3-1-2。示波器的截图详见虚拟 示波器的使用。
图3-1-2比例环节阶跃响应曲线图图 3-1-3惯性环节阶跃响应曲线
实验报告要求：按下表改变图3-1-1所示的被测系统比例系数，观测结果，填入实验报告。
R0
R1
输入Ui
比例系数K
计算值
测量值
200K
100K
4V

:
200K
4V
1

50K
100K
2V
2

200K
1V
4

R0=200KR1=100K,Ui=4vR0=200KR1=200K,Ui=4v
R0=50KR1 = 100K,Ui=2v
R0=50KR1=200K,Ui=1v
2）.观察惯性环节的阶跃响应曲线
典型惯性环