中南大学自动控制原理实验报告.doc

中南大学自动控制原理实验报告
中南大学自动控制原理实验报告
中南大学自动控制原理实验报告
信息科学与工程学院本科生实验报告
实验名称
自动控制原理实验
预定时间
实验时间
姓名学号
授课教师
实验台号
专业班级
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　实验一　　1。1 　典型环节的时域分析
实验目的：
1. 熟悉并掌握　ＴD—AＣC＋（或 TD-AＣS)设备的使用方法及各典型环节模拟电路的构成方法。
。对比差异、分析原因。
3。了解参数变化对典型环节动态特性的影响。
实验设备:
ＰＣ 机一台， TD-AＣＣ＋（或 ＴＤ-ＡCS）实验系统一套。
模拟电路图如下:
实验结果：
当Ｒ0=200K；R1=100Ｋ。
输出电压约为输入电压的1/2，误差范围内满足理论波形,
当R0 = 200K； R１　=　２00Ｋ.
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积分环节
模拟电路图：
当R0=200Ｋ;C＝1ｕＦ。
实验结果:
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当Ｒ0 = 200K； C　=　２uF。
比例积分环节　（PI)
模拟电路图：
取 R０　= R１ =　2０0K； C　=　1uＦ．
实验结果
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取　R0＝Ｒ1＝200K； Ｃ=2ｕF。
惯性环节 （Ｔ）
模拟电路图：
取 R0＝R１=20０K;　C＝１uF。
取 Ｒ0=Ｒ1=20０K； Ｃ=２ｕF。
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比例微分环节　（ＰＤ）
模拟电路图：
取 Ｒ0 = R2　=　100K, R3 ＝ 1０K, C ＝　１ｕＦ； R1　=　１0０K。
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取 R0=R2＝1００Ｋ,　R3＝1０Ｋ,　Ｃ=1uF;　R１=20０Ｋ。
比例积分微分环节 （PIＤ)
模拟电路图：
取 Ｒ2 = R３ ＝ 1０Ｋ, R0 = 10０K, C1 = C2　= 1uF； R1 ＝ 10０K。
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取 Ｒ２ =　R3 ＝ 10Ｋ， R0 ＝ 100Ｋ,　C1 = C2　= 1ｕF； R１ = ２0０Ｋ。
ﻫ实验步骤
按　1。1。3 节中所列举的比例环节的模拟电路图将线接好. 检查无误后开启设备电源。
２. 将信号源单元的“SＴ” 端插针与“S” 端插针用“短路块”
设臵了锁零场效应管， 所以运放具有锁零功能。 将开关设在“方波”档，分别调节调幅和调频
电位器,使得“OUT”端输出的方波幅值为　1V，周期为 1０s 左右。
3．　将　2　中的方波信号加至环节的输入端　Ui,用示波器的“ＣＨ1” 和“CH２” 表笔分别监测
模拟电路的输入　Ui 端和输出 Ｕ０ 端，观测输出端的实际响应曲线 U0(t）， 记录实验波形及结果。
4。 改变几组参数，重新观测结果.
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5。 用同样的方法分别搭接积分环节、比例积分环节、比例微分环节、 惯性环节和比例积分
微分环节的模拟电路图. 观测这些环节对阶跃信号的实际响应曲线, 分别记录实验波形及结果。
实验二 1。2 典型系统的时域响应和稳定性分析
实验目的:
研究二阶系统的特征参量　(ξ、　ωｎ）　对过渡过程的影响.
研究二阶对象的三种阻尼比下的响应曲线及系统的稳定性。
熟悉 Ｒoutｈ　判据,用 Ｒouｔh 判据对三阶系统进行稳定性分析。
实验设备：
PＣ 机一台，　ＴD—ＡCＣ+（或 TD—ACS)教学实验系统一套。
模拟电路图:
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实验步骤：
将信号源单元的“ST” 端插针与“S" 端插针用“短路块" 短接。由于每个运放单元均设臵了锁零场