2． 測量典型環(huán)節(jié)的階躍響應(yīng)曲復(fù)合鹽霧試

　　自動控制理論實驗報告 指導(dǎo)老師： 學(xué)院： 電氣與信息工程學(xué)院 班級： 姓名： 實驗一 控制系統(tǒng)典型環(huán)節(jié)的模擬實驗 一、 實驗?zāi)康?1． 掌握控制系統(tǒng)中各典型環(huán)節(jié)的電路模擬及其參數(shù)的測定方法。 2． 測量典型環(huán)節(jié)的階躍響應(yīng)曲線， 了解參數(shù)變化對環(huán)節(jié)輸出性能的影響。 二、 實驗內(nèi)容 1． 對表一所示各典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)設(shè)計相應(yīng)的模擬電路(參見表二) 典型環(huán)節(jié)名稱 方 塊 圖 傳遞函數(shù) 比例 （P） K) s (iU) s (Uo 積分 （I） TS1) s (iU) s (Uo 比例積分 （PI） TS1K) s (iU) s (Uo 比例微分 （PD） )TS1 (K) s (iU) s (Uo 慣性環(huán)節(jié) （T） 1TSK) s (iU) s (Uo 比例積分 微分（PID） STST1Kp) s (iU) s (Uodi 表二： 典型環(huán)節(jié)的模擬電路圖 各典型環(huán)節(jié)名稱 模擬電路圖 比例 （P） 積分 （I） 比例積分 （PI） 比例微分 （PD） 慣性環(huán)節(jié) （T） 各典型環(huán)節(jié)名稱 模擬電路圖 比例積分 微分（PID） 2． 測試各典型環(huán)節(jié)在單位階躍信號作用下的輸出響應(yīng)。 3． 改變各典型環(huán)節(jié)的相關(guān)參數(shù)， 觀測對輸出響應(yīng)的影響。 三、 實驗數(shù)據(jù) 1． 1． 觀測比例、 積分、 比例積分、 比例微分和慣性環(huán)節(jié)的階躍響應(yīng)曲線。 T: P: I: PI PID 實驗思考題： 1． 為什么 PI 和 PID 在階躍信號作用下， 輸出的終值為一常量？ 答: 理論上來說， 只要階躍輸入一直保持， 這兩個環(huán)節(jié)的階躍響應(yīng)曲線都不會是常量的， 因為 I 有累積的作用， 而實驗時會是常量， 估計是兩個原因之一了： 一是過早的把輸入階躍信號置零了 ， 二是輸入沒有置零，但是顯示窗口限制了顯示， 所以看起來好像也是常量了 ！ 2． 為什么 PD 和 PID 在單位階躍信號作用下， 在 t=0 時的輸出為一有限值？ 答: 在一個閉環(huán)系統(tǒng)中， 即使是一個階躍信號， 由于系統(tǒng)的微分和積分作用， T=0 時輸出也是一個有限值. 實驗二 線性定常系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)定性分析 一、 實驗?zāi)康?1． 通過二階系統(tǒng)的模擬電路實驗， 掌握線性定常系統(tǒng)動、 靜態(tài)性能的一般測試方法。 2． 研究二階系統(tǒng)的參數(shù)與其動、 靜態(tài)性能間的關(guān)系。 二、 實驗內(nèi)容 1． 通過對二階系統(tǒng)開環(huán)增益的調(diào)節(jié)， 使系統(tǒng)分別呈現(xiàn)為欠阻尼 0＜ ＜1(R=10K， K=10) , 臨界阻尼 =1(R=40K， K=2. 5) 和過阻尼 ＞1(R=100K， K=1) 三種狀態(tài)， 并用示波器記錄它們的階躍響應(yīng)曲線． 能過對二階系統(tǒng)開環(huán)增益 K 的調(diào)節(jié)， 使系統(tǒng)的阻尼比 =21=0. 707(R=20K， K=5) ， 觀測此時系統(tǒng)在階躍信號作用下的動態(tài)性能指標(biāo)： 超調(diào)量 Mp， 上升時間 tp 和調(diào)整時間 ts。 3． 研究三階系統(tǒng)的開環(huán)增益 K 或一個慢性環(huán)節(jié)時間常數(shù) T 的變化對系統(tǒng)動態(tài)性能的影響。 4． 由實驗確定三階系統(tǒng)穩(wěn)定由臨界 K ...
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