测控基础实验(典型环节特性研究)

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1、自动控制实验课成绩:题目：典型环节特性研究姓名：学号：班级：指导教师:、实验目的1.熟悉并掌握TD-ACC+设备的使用方法及各典型环节模拟电路的构成方法。2.熟悉各种典空环节的理想阶跃响应曲线和实际阶跃响应曲线。対比差片、分析原因。3.了解参数变化对典型环节动态特性的影响。二、实验设备PC机一台，TD-ACC+实验系统一•套。三、实验原理及内容1.比例环节(P)(1)方框图：如图1.1-1所示。Ui(S)J”Uo(S)图1.1-1S(s)_龙(1)传递函数："(S)(2)阶跃响应：Uo(t)=K(t>=0)其中k=Rl/R

2、o(3)模拟电路图：如图1.1-2所示。图1.1-2T:1s胳CH1:1v/l§(单位方波图)(1)理想与实际阶跃响应对照Illi线：a取Ro=200K；Rl=100KcT:500ms/1§b取Ro=200K；Rl=200Ko

3、T1-T2

4、=125.0ms

5、V1-V2

6、=543.5mv1*T仁T2

7、二8.00Hz

8、W二543.5mv11•11■•1I1••1•11■11iaii1i•iaiiiiiiii■iiaiiiaiiia■•■1•I■11■■I1■■_11■1•11T:500ms4§CH1:1v4SCH2:1.积分环

9、节(I)(1)方框图:如图1.1-3所示。(2)传递函数:图1-1-3Uo(S)1Ui(S).1Uo(S).ATSUi(S)TS(3)阶跃响应：Uo(t)=t/T(t>=0)其中T=RoC(4)模拟电路图：如图1.1-4所示。枳分环节反相器图1-1-4（5）理想与实际阶跃响应对照曲线：a取Ro=200K;C=lufo

10、T1-T2

11、=203.1ms

12、V1・V2

13、=1.009v11T1-T2

14、=4.92Hz

15、V1-V2

16、=1.009vB取Ro=200K;C=2ufT:500ms/t§CH1:W胳CH2:1.比例积分坏节(PI)

17、(1)方框图：如图1.1-5所示。Uo(S)图1.1-5(2)传递函数：型尘K+丄Ui(S)TS(3)阶跃响应：Uo(t)=K+t/T(t>=0)其中K=R1/RO;T=RoC(4)模拟电路图：如图1.1-6所示。比例枳分环节反:ffi器图1.1-6(5)理想与实际阶跃响应対照曲线：a取Ro=Rl=200K;C=luF.T:1s4&CH1:5皿咨CH2:5胡各b取Ro=Rl=200K;C=2uFo

18、T1-T2

19、=390.6ms11T1-T2

20、=2.56Hz

21、V1-V2

22、=2.071v

23、V1-V2

24、=2.071vT：1S胳C

25、H1:CH2:5v4§4•惯性环节(T)(1)方框图：如图1丄7所示。U1(S)KUo(S)TS-1图1.1-7(2)传递函数：%(S)_KUi(S)~TS+1(3)模拟电路图：如图1.1-8所示。图1.1-8(4)阶跃响应：Uo(t)=K(1-esp(-t/T)),其中K=R]/RO;T=RoC(1)理想与实际阶跃响应对照曲线:a取Ro=Rl=200K;C=luFoT:500ms胳CH1:CH2:

26、T1-T2

27、=210.9ms

28、V1-V2

29、=647.1mv1*ri・T2

30、=4・74Hz

31、V1-V2

32、=647.1mv111

33、11111111>.41>*4<111>f1>—1111111111111111b取Ro=Rl=200K;C=2uFo

34、T1-T2

35、=429.7ms

36、V1-V2

37、=647.1mv1门仁T2

38、=2.33Hz・V2

39、=647/Imv11111111111丄1>.41>*4<111111111111111111T:500ms胳CH1:1v/^CH2:1v4§5•比例微分环节(PD)(1)方框图：如图1.1-9所示。Uo(S)图1.1-9（2）传递函数:Uo(S)—=K(i+rs)Ui(S)(3)阶跃响应：Uo(t)=KT5(t)

40、+Ko其中K二(R1+R2)/Ro,T=R1R2C/(R1+R2)(4)模拟电路图：如图1.1-10所示RO=R2=100K;R3=10K;C=luF;R1=100K或200K图1.1-10(5)理想与实际阶跃响应对照曲线：a取R0=R2=100K,R3=10K/C=luF；Rl=100Koa1iiaiiiiiiiiaiiaiiiiaiaiaiaiiiiiii1

41、T1-T2

42、=696.9ms

43、V1-V2

44、=983.5mvT:200ms/

45、§CH1:2v/<§CH2:2v/t§b取R0=R2=100K/R3=10K,C=lu

46、F：Rl=200Ko

47、T1-T2

48、=696.9ms

49、V1-V2

50、=2.071v6.比例积分微分坏节(PID)(1)方框图：如图1.1-11所示。UoG)y(1)传递函数:Uo(S)Ui(S)(2)阶跃响应：Uo(t)=Td6(t)+Kp+t/Ti;Kp=Rl/RO;Ti=RoCl；Td=Rl*R2*C?