自动控制原理实验报告--典型二阶系统的时域特性.docx

本科实验报告 课程名称： 自动控制原理 实验项目： 典型二阶系统的时域特性 实验地点： 电机馆自控实验室 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二阶控制系统进行时域分析。 二、实验内容和原理： 1、二阶系统动态特性的测试 1. 典型二阶系统的方框图和模拟电路图 ① 典型二阶系统的方框图及传函 图1-2是典型二阶系统的原理方框图，其中T0=1s，T1=0.1s，K1分别为10、5、2.5和1。 开环传函： 其中：开环增益。 闭环传函： 其中： 表1-2列出有关二阶系统在三种情况（欠阻尼、临界阻尼和过阻尼）下具体参数的表达式，以便计算理论值。 ② 模拟电路图见图1-3。 三、主要仪器设备： TDN-AC/ACS+型控制系统实验箱一套、安装Windows 98系统和ACS2002应用软件的计算机一台。 四、操作方法与实验步骤： 准备：将“信号源单元”（U1 SG）的ST插针和+5V插针用“短路块”短接，使运算放大器反馈网络上的场效应管3DJ6夹断。 二阶系统瞬态性能指标的测试步骤： ① 按图1-3接线，R=10K。 ② 用示波器观察系统阶跃响应C(t)，测量并记录超调量Mp，峰值时间Tp和调节时间ts，并记录在表1-3中。 ③ 分别按R=20K;40K;100K改变系统开环增益，观察响应的阶跃响应C(t)，测量并记录性能指标Mp，Tp和ts，及系统的稳定性。并将测量值和计算值（实验前必须按公式计算出）进行比较，参数取值及响应曲线，详见表1-3。 五、实验数据记录和处理： （1）R=50K阶跃响应图： （2）R=100K阶跃响应图： 六、讨论、心得： 通过实验，让我对二阶系统的时域响应有了进一步的了解，也对这种新的实验方法有了进一步的认识，自控是一门不错的课，希望今后能有更多的机会去实践它。