自动控制原理实验报告.docx

实验报告
课程名称：
自动控制原理
实验项目：
典型环节的时域相应
实验地点：
自动控制实验室
实验日期：
2017 年 3 月 22 日
指导教师：
乔学工
实验一 典型环节的时域特性
、实验目的
熟悉并掌握TDN-ACC设备的使用方法及各典型环节模拟电路的构成方法。
熟悉各种典型环节的理想阶跃相应曲线和实际阶跃响应曲线。对比差异，分析原因。
了解参数变化对典型环节动态特性的影响。
、实验设备
PC 机一台，TD-ACC+或TD-ACS)实验系统一套。
三、实验原理及内容
下面列出各典型环节的方框图、 传递函数、模拟电路图、阶跃响应，实验前应熟悉了解。
1比例环节(P)
(1)方框图
Ui(S) Uo(S)
* K >
UoISUk
⑵传递函数： Ui(S)
⑶阶跃响应： Uo(t)=K (t _0) 其中K rRi/R。
(4)模拟电路图：
比例环节 反相器
⑸ 理想与实际阶跃响应对照曲线:
① 取 R0 = 200K ; R1 = 100K。
②取 R0 = 200K ; R1 = 200K。
Uo丰
Ui(t)
1
Uo (t)
Uo X
Ui(t)
1
Uo(t)
(I)
(1)方框图
(2)传递函数:
⑶阶跃响应:
Ui(S)
1
Uo(S)
TS
Uo (S) 1
Ui (S) - TS
1
Uo(t) =_ t (t >0)
T =R)C
T
其中
⑷模拟电路图
积分环节 反相器
(5)理想与实际阶跃响应曲线对照:
①取 R0 = 200K ； C = 1uF。
理想阶跃响应曲线
实测阶跃响应曲线
Uo 4
Uo d
h
/
无穷
/ Uo(t)
/
/ 1 0V
/ Uo (t)
1
Ui(t)
1
/
Ui(t)
0
s
t
0
s
t
②取 R0 = 200K ； C = 2uF。
(PI)
(1)方框图：
⑵传递函数：
⑶阶跃响应：
⑷模拟电路图:
匚如 F丄 邮 TS
= lf (ra o)
其中 K = R/R ; T = RC
F
3 打 D
+
U i(S)
+
-+
U o(S)
1
⑸理想与实际阶跃响应曲线对照:
①取 R0 = R1 = 200K ； C = 1uF。
理想阶跃响应曲线
实测阶跃响应曲线
②取 R0=R1=200K; C=2uF。
理想阶跃响应曲线
实测阶跃响应曲线
(T)
(1)方框图
Ui(S)
K
Uo(S)
i-
TS+1
Uo(S) K
⑵传递函数：Ui(S) TS 1。
⑶模拟电路图
⑷ 阶跃响应：Uo(t) =K(1-e^)，其中 K=R/R。； T=RiC
(5)理想与实际阶跃响应曲线对照：
① 取 R0=R1=200K C=1uF。
Uo j
理想阶跃响应曲线
Uo i
实测阶跃响应曲线
1
Ui(t)
1

Ui(t)

厂
-->fUo(t)
7\
/Uo(t)
/;
]
! \
*
0

t
0

t
②取 R0=R1=200K C=2uF。
理想阶跃响应曲线
实测阶跃响应曲线
Uo j
Uo j
Ui(t)
Ui(t)
1
1

--Uo(t)

■ - - Tf^Uo(t)
/ -
/ :
>
0

► t
0

t
(PD)
(1)方框图
R0 = R2 = 100K; R3 = 10K; C = 1u F; R1 = 10 OK 豌0 K
鷹=K(1 TS)
⑵
传递函数：
Ui (S)
⑶
阶跃响应：
Uo (t) =KTt K o
⑷
模拟电路图
(5)理想与实际阶跃响