自动控制原理(THKKL-6型)实验指导书.pdf

自动控制原理（THKKL-6 型） 实验指导书 目 录 第一部分 使用说明书1 第一章 系统概述1 第二章 硬件的组成及使用2 第二部分 实验指导书5 第一章 控制理论实验5 实验一 典型环节的电路模拟5 实验二 二阶系统的瞬态响应11 实验三 高阶系统的瞬态响应和稳定性分析14 实验四 线性定常系统的稳态误差16 实验五 典型环节和系统频率特性的测量21 实验六 线性定常系统的串联校正26 附 录 上位机软件使用流程33 1 天煌科技 天煌教仪 自动控制原理（THKKL-6 型） 实验指导书 第一部分 使用说明书 第一章 系统概述 “THKKL-6 ”型控制理论及计算机控制技术实验箱是我公司结合教学和实践的需要而进行 精心设计的实验系统。适用于高校的控制原理、计算机控制技术等课程的实验教学。该实验箱 具有实验功能全、资源丰富、使用灵活、接线可靠、操作快捷、维护简单等优点。 实验箱的硬件部分主要由直流稳压电源、低频信号发生器、阶跃信号发生器、交/直流数字 电压表、电阻测量单元、示波器接口、CPU （51 单片机）模块、单片机接口、步进电机单元、 直流电机单元、温度控制单元、通用单元电路、电位器组等单元组成。 数据采集部分采用USB2.0 接口，它可直接插在IBM-PC/AT 或与之兼容的计算机USB 通 讯口上，有4 路单端A/D 模拟量输入，转换精度为 12 位；2 路D/A 模拟量输出，转换精度为 12 位；上位机软件则集中了虚拟示波器、信号发生器、Bode 图等多种功能于一体。 在实验设计上，控制理论既有模拟部分的实验，又有离散部分实验；既有经典控制理论实 验，又有现代控制理论实验；计算机控制系统除了常规的实验外，还增加了当前工业上应用广 泛、效果卓著的模糊控制、神经元控制、二次型最优控制等实验； 注意：本次自动控制原理实验由于时间有限，只选取实验一、实验二和实验六 进行操作。 1 天煌科技 天煌教仪 自动控制原理（THKKL-6 型） 实验指导书 第二章 硬件的组成及使用 一、直流稳压电源 直流稳压电源主要用于给实验箱提供电源。有+5V/0.5A 、±15V/0.5A 及+24V/2.0A 四路， 每路均有短路保护自恢复功能。它们的开关分别由相关的钮子开关控制，并由相应发光二极管 指示。其中+24V 主要用于温度控制单元。 实验前，启动实验箱左侧的电源总开关。并根据需要将+5V 、±15V 、+24V 钮子开关拔到“开” 的位置。 实验时，通过2 号连接导线将直流电压接到需要的位置。 二、低频信号发生器 低频信号发生器主要输出有正弦信号、方波信号、斜坡信号和抛物线信号四种波形信号。 输出频率由上位机设置，频率范围0.1 Hz ~100Hz 。可以通过幅度调节电位器来调节各个波形的 幅度，而斜坡和抛物波信号还可以通过斜率调节电位器来改变波形的斜率。 三、锁零按钮 锁零按钮用于实验前运放单元中电容器的放电。使用时用二号实验导线将对应的接线柱与 运放的输出端连接。当按下按钮时，通用单元中的场效应管处于短路状态，电容器放电，让