自动控制试验指导书.doc

自动控制原理 实验指导书 绍兴文理学院教务处 二O一三年三月 前 言 一、自动控制理论实验的任务 自动控制理论实验是自动控制理论课的一部分，它的任务是： 1.通过实验进一步了解和掌握自动控制理论的基本概念、控制系统的分析方法和设计方法。 2.学习和掌握系统模拟电路的构成和测试技术。 3.提高应用计算机的能力及水平。 二、实验设备 自动控制理论实验所使用的设备由计算机、A/D D/A接口板、模拟实验电路、打印机及直流稳压电源组成（见图1），其中计算机根据不同的实验分别起信号产生、与测量、显示、系统控制及数据处理的作用；模拟电路起被控对象的作用 板上装有6个运算放大器，与电阻、电容相配合，可以构成多种特性的被控对象；在计算机机箱内，插有A/D、D/A接口板，它起模拟信号与数字信号的转换作用；可根据软件产生不同的信号（阶跃、三角、正弦），直流稳压电源为+12V、－12V，为模拟电路供电；打印机可以把有关的信号及图形记录下来，不过在一般情况下，作实验时并不连接打印机，需要时再连接。这样，一套实验设备可以构成一个自动控制元件，也可以构成一个自动控制系统，并对其特性进行测量。所有的自动控制理论课实验都是在这套装置上完成的。 三、对参加实验学生的要求 1.阅读实验指导书，复习与实验有关的理论知识，明确每次实验的目的，了解实验内容和方法。 2.按实验指导书要求进行接线和操作，经检查和指导教师同意后再通电。 3.在实验中注意观察，记录有关数据和图象，并由指导教师复查后才能结束实验。 4.实验后应断电，整理实验台，恢复到实验前的情况。 5.认真写实验报告，按规定格式做出图表、曲线，并分析实验结果。字迹要清楚，画曲线用坐标纸，结论要明确。 6.爱护实验设备，遵守实验室设备。 实验一 典型环节及其阶跃响应 一、实验目的 1. 学习构成典型环节的模拟电路，了解电路参数对环节特性的影响。 2. 学习典型环节阶跃响应的测量方法，并学会由阶跃响应曲线计算典型环节的传递函数。 二、实验内容 构成下述典型环节的模拟电路，并测量其阶跃响应。 1. 比例环节的模拟电路及其传递函数示于图2-1。 G（S）= (R2/R1 2. 惯性环节的模拟电路及其传递函数示图2-2 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示于图2-3。 G（S）=1/TS T=RC 4.微分环节的模拟电路及传递函数示意图。 G（S）= ( RCS  5.比例加微分环节的模拟电路及传递函数示意图（未标明的C=0.01uf）。 G（S）= (K（TS+1） K=R2/R1，T=R2C 6.比例加积分环节的模拟电路及传递函数示意图。 G（S）=K（1+1/TS） K=R2/R1，T=R2C 三、软件使用 1、在DOS提示符下运行AT.EXE，即弹出主界面菜单。 2、选择实验一：按动光标“上、下”键，移动高亮菜单，按“ENTER”将选中该菜单项，并且进入参数设置和波形显示窗口。 3、参数设置： a.按动光标“上、下”键，移动高亮菜单项，按ENTER将选中该菜单项。 采样周期设置：选中采样周期项，在参数显示窗口中，“周期”的参数显示处将改变颜色，此时可输入采样周期，按ENTER确认输入完成。最小周期为0.01S。 采样点数设置：选中采样点数