實(shí)驗(yàn)一、典型環(huán)節(jié)及其階躍響應(yīng)

PAGEPAGE4實(shí)驗(yàn)一、典型環(huán)節(jié)及其階躍響應(yīng)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握控制模擬實(shí)驗(yàn)的基本原理和一般方法。2.掌握控制系統(tǒng)時(shí)域性能指標(biāo)的測(cè)量方法。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備EL-AT-II型自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱一臺(tái)計(jì)算機(jī)一臺(tái)三、實(shí)驗(yàn)原理1．模擬實(shí)驗(yàn)的基本原理：控制系統(tǒng)模擬實(shí)驗(yàn)采用復(fù)合網(wǎng)絡(luò)法來模擬各種典型環(huán)節(jié)，即利用運(yùn)算放大器不同的輸入網(wǎng)絡(luò)和反饋網(wǎng)絡(luò)模擬各種典型環(huán)節(jié)，然后按照給定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖將這些模擬環(huán)節(jié)連接起來，便得到了相應(yīng)的模擬系統(tǒng)。再將輸入信號(hào)加到模擬系統(tǒng)的輸入端，并利用計(jì)算機(jī)等測(cè)量?jī)x器，測(cè)量系統(tǒng)的輸出，便可得到系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線及性能指標(biāo)。若改變系統(tǒng)的參數(shù)，還可進(jìn)一步分析研究參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。時(shí)域性能指標(biāo)的測(cè)量方法：超調(diào)量ó%：?jiǎn)?dòng)計(jì)算機(jī)，在桌面雙擊圖標(biāo)[自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)]運(yùn)行軟件。檢查USB線是否連接好，在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目下拉框中選中任實(shí)驗(yàn)，點(diǎn)擊按鈕，出現(xiàn)參數(shù)設(shè)置對(duì)話框設(shè)置好參數(shù)按確定按鈕，此時(shí)如無警告對(duì)話框出現(xiàn)表示通信正常，如出現(xiàn)警告表示通信不正常，找出原因使通信正常后才可以繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。連接被測(cè)量典型環(huán)節(jié)的模擬電路。電路的輸入U(xiǎn)1接A/D、D/A卡的DA1輸出，電路的輸出U2接A/D、D/A卡的AD1輸入。檢查無誤后接通電源。在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的下拉列表中選擇實(shí)驗(yàn)一[典型環(huán)節(jié)及其階躍響應(yīng)]。鼠標(biāo)單擊按鈕，彈出實(shí)驗(yàn)課題參數(shù)設(shè)置對(duì)話框。在參數(shù)設(shè)置對(duì)話框中設(shè)置相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)參數(shù)后鼠標(biāo)單擊確認(rèn)等待屏幕的顯示區(qū)顯示實(shí)驗(yàn)結(jié)果。用軟件上的游標(biāo)測(cè)量響應(yīng)曲線上的最大值和穩(wěn)態(tài)值，代入下式算出超調(diào)量：TP與TS：利用軟件的游標(biāo)測(cè)量水平方向上從零到達(dá)最大值與從零到達(dá)95%穩(wěn)態(tài)值所需的時(shí)間值，便可得到TP與TS。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容構(gòu)成下述典型一階系統(tǒng)的模擬電路，并測(cè)量其階躍響應(yīng)：比例環(huán)節(jié)的模擬電路及其傳遞函數(shù)如圖1-1。G（S）=R2/R1慣性環(huán)節(jié)的模擬電路及其傳遞函數(shù)如圖1-2。G（S）=K/TS+1K=R2/R1，T=R2C積分環(huán)節(jié)的模擬電路及傳遞函數(shù)如圖1-3。G（S）=1/TST=RC微分環(huán)節(jié)的模擬電路及傳遞函數(shù)如圖1-4。 G（S）=RCS例+微分環(huán)節(jié)的模擬電路及傳遞函數(shù)如圖1-5（未標(biāo)明的C=0.01uf）。G（S）=K（TS+1）K=R2/R1，T=R2CR1=100KR2=200K：R1=R2=100K：參數(shù)設(shè)置2．慣性環(huán)節(jié)R1=100KR2=200K：R1=R2=100K：3.積分環(huán)節(jié)R=100KC=1uF：4．微分環(huán)節(jié)R=100KC=0.01uf：5.例+微分環(huán)節(jié)R1=R2=100K：R1=100KR2=200K：6．比例+積分R1=R2=100K：R1=100KR2=200K：七、實(shí)驗(yàn)總結(jié)通過這次實(shí)驗(yàn)，我掌握控制模擬實(shí)驗(yàn)的基本原理和一般方法和控制系統(tǒng)時(shí)域性能指標(biāo)的測(cè)量方法。這次實(shí)驗(yàn)后，我更加了解到，各種典型信號(hào)的響應(yīng)不只是理論知識(shí)，在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)中，各種原因可能會(huì)影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定性和輸出值，需要我們