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自动控制原理实验报告-西南交通大学课程与资源中心
西南交通大学自动控制原理课程
实 验 报 告 册
《自动控制原理》课程实验报告(一)
实验名称 典型环节的模拟研究 实验时间 年 月 日 实验地点 实验人 姓名: 合作者 学号: 实验小组 第 组 实验性质 □验证性 □设计性 □综合性 □应用性 实验成绩:
评阅教师签名: 实验测试结果
典型比例环节在阶跃信号4u(t)作用下,系统时域特性及时域响应曲线。
将测得的时域特性参数记录于下表中:
反馈电阻R1
比例系数
输出稳态值
100k(
将反馈电阻R1为100k(时,测得的比例环节的时域特性曲线粘贴于下面的空白处:
典型惯性环节在阶跃信号4u(t)作用下,系统时域特性及时域响应曲线。
将测得的时域特性参数记录于下表中:
反馈电阻R1
反馈电容C
比例系数K
时间常数T
输出稳态值
200k?
1(F
1(F
200k?
将反馈电阻R1为200k(,反馈电容C为1(F时,测得的惯性环节的时域特性曲线粘贴于下面的空白处:
典型积分环节在阶跃信号u(t)作用下,系统时域特性及时域响应曲线。
将测得的时域特性参数记录于下表中:
输入电阻R0
反馈电容C
时间常数Ti
200k?
1(F
1(F
200k?
将输入电阻R0为200k(,反馈电容C为1(F时,测得的积分环节的时域特性曲线粘贴于下面的空白处:
4. 比例积分环节在阶跃信号u(t)作用下,系统时域特性及时域响应曲线。
将测得的时域特性参数记录于下表中:
输入电阻R0
反馈电容C
时间常数Ti
比例系数
200k?
2(F
2(F
200k?
将输入电阻R0为200k?,反馈电容C为2(F时,测得的比例积分环节的时域特性曲线粘贴于下面的空白处:
5. 比例微分环节在阶跃信号0.5u(t)作用下,系统时域特性及时域响应曲线。
将测得的时域特性参数记录于下表中:
ΔV
Δt
KD(T/()
微分时间常数TD()
将测得的比例微分环节的时域特性曲线粘贴于下面的空白处:
6. 比例积分微分环节在阶跃信号0.2u(t)作用下,系统时域特性及时域响应曲线。
将测得的时域特性参数记录于下表中:
输入电阻R0
反馈电阻
R1
输入电压
幅值Ui
Kp
ΔV
Kp(Ui
积分时间
常数Ti
10k(
10k(
10k(
10k(
将输入电阻R0为10k(,反馈电阻R1为10k(时,测得的比例积分微分环节的时域特性曲线粘贴于下面的空白处:
二、实验分析总结
1.从实验得到的惯性环节的阶跃响应曲线上求出K、T),并与理论值比较。
三、思考题
1.比例环节的输出量与输入量成比例;积分环节的输出量是输入量的积累,具有记忆的功能;微分环节的输出量含有输入量微分的信息。讨论比例积分微分环节的功能。
《自动控制原理》课程实验报告(二)
实验名称 二阶系统瞬态响应和稳定性 实验时间 年 月 日 实验地点 实验人 姓名: 合作者 学号: 实验小组 第 组 实验性质 □验证性 □设计性 □综合性 □应用性 实验成绩:
评阅教师签名: 实验测试结果
1. 积分环节参数(R1=500k(,C1=2(F),惯性环节参数(R2=100k(,C2=1(F),将(A11)中的直读式可变电阻R分别调整到100k(、40k(、10k(、4k(和2k(,分别观察系统在阶跃信号2u(t)作用下的响应曲线,
(1) 将测得的时域性能指标填入下表:
参数
项目
输入电阻
R(A3)
增益
K
自然频率
(n
(计算值)
阻尼比
(
(计算值)
超调量
P.O.
峰值时间
TP
调节时间
TS(5%)
测量值
计算值
测量值
计算值
测量值
计算值
(1
过阻尼
100 k(
(=1
临界阻尼
40 k(
0(1
欠阻尼
10 k(
4 k(
2 k(
(2) 将电阻R分别取为4k(、40k(和100k(时,系统在2u(t)作用下的响应曲线粘贴于下面的空白处:
2. 改变积分环节参数(R1=100k(,其余不变:C1=2(F),惯性环节(R取为4k(,其余参数不变:C2=1(F,R2=100k(),重新观测结果,,(、(n)u(t)作用下的响应曲线,并将响应曲线粘贴于下面的空白处:
改变时间常数(分别改变运算模拟单元A3和A5的反馈电容C2、C3),重新观测结果,线性控制系统根轨迹分析MATLAB绘制原系统根轨迹在单位阶跃输入信号作用下系统时域特性及时域特性曲线。将观测
根轨迹起始点
根轨迹终止点
根轨迹分数
系统稳定值范围
分离点处值
临界稳定时值(如果存在临界稳定点)
A11单元可调电阻值
根轨迹增益K系统的时域特性
超调量P.O.
峰值
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