实验一：典型环节及其阶跃响应.ppt

第五章 频率响应 3. 掌握控制系统时域性能指标的测量方法，并学会由阶跃响应曲线计算典型环节的传递函数。 2. PC计算机一台 * * 实验一 典型环节及其阶跃响应 一、实验目的 1. 掌握控制模拟实验的基本原理和一般方法。 2. 学习典型环节模拟电路的构成，了解电路参数对环节特性的影响。 二、实验仪器 1. EL-CAT-III型自动控制系统实验箱一台 实验箱面板 负责数据采集 与USB通信 三、实验内容 构成典型一阶系统的模拟电路，测量其阶跃响应。 1、比例环节的模拟电路及其传递函数。 G（s）= ?R2/R1 2、惯性环节的模拟电路及其传递函数如图1-2。 G（s）= ? K/（Ts+1） K=R2/R1，T=R2C 3、积分环节的模拟电路及传递函数如图1-3。 G（s）=-1/Ts T=RC 4、微分环节的模拟电路及传递函数如图1-4。 G（s）= ? RCs 5、比例+微分环节的模拟电路及传递函数如图1-5。 G（s）= ?K（Ts+1） K=R2/R1，T=R1C 6、比例+积分环节的模拟电路及传递函数如图1-6。 G（s）=-K（1+1/Ts） K=R2/R1，T=R2C 比例环节 惯性环节 积分环节 微分环节 四、实验步骤 在桌面双击图标 [自动控制理论] 运行软件。 2. 测试计算机与实验箱的通信是否正常, 通信正常继续。如 通信不正常查找原因使通信正常后才可以继续进行实验。 3. 连接被测量典型环节的模拟电路(图1-1)。电路的输入 U1接A/D、D/A卡的DA1输出，电路的输出U2接A/D、 D/A卡的AD1输入(电源开关OFF)。检查无误后接通电源。 4. 在实验课题下拉菜单中选择实验一[典型环节及其阶跃响 应] 。 鼠标双击实验课题弹出实验课题参数窗口。在参数设 置窗口中设置相应的实验参数后鼠标单击确认等待屏幕的显示区显示实验结果。 观测计算机屏幕显示出的响应曲线及数据，记录波形及数 据（由实验报告确定）。 比例+积分环节 比例+微分环节 微分环节 积分环节 惯性环节 比例环节 R1=100K R2=200K C=1uf K=2 T=1S 比例+积分环节 比例+微分环节 微分环节 积分环节 惯性环节 比例环节 R1=R2=100K C=1uf K=1 T=0.1S 实测值 理论值 tS（秒） （误差带取5%） 阶跃响应曲线 参数 * * *