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《实验数据理论计算过程及思考题答案1.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、轻工学院CollegeofLightIndustry自动控制原理实验理论值计算过程及答案张怡编著轻工学院电气信息实验屮心第一章评分标准：预习报告评分标准（总计30分）：（1）预习报告内容完整（8分）、字迹工整（2分）。合计10分。（2）图、表绘制标准（3分）、参数标注正确（3分）。合计5分。（3）理论值计算正确（5分），并有计算过程（10分）。合计15分。操作成绩评分标准（总计50分）：（1）按实验步骤完成实验，遵守学生实验守则，不违反实验操作规程（5分。合计5分。（2）各典型环节（共8个）传递函数参数计算正确，按图中参数进行模拟电路接线，
2、每个2.5分，合计20分。（3）通过计算机对输出响应信号的采集，得到正确的阶跃响应曲线，并对输出信号进行参数的正确测量，记入原始数据记录表屮，每个.52分。合计20分。（4）整理实验台、关闭计算机及各种仪器仪表（5分）。合计5分。实验报告评分标准（总计20分）：（1）将实验数据鉴理到表1・5和1・6屮。各个典型环节传递函数计算正确（5分），阶跃响应曲线正确、工整（5分）。合计10分。（2）思考题冋答正确（6分）。合计6分。（3）实验报告内容完整、字迹清晰（4分）。实验数据理论计算过程及思考题答案实验2・1典型环节及其阶跃响应一、实验数据理论
3、值计算过程及实验数据记录表表2・4典型坏节的阶跃响应阶跃响应lllj线典型传递函数环节比例G（s）=积分g（$）=C（叭1=1R（s）TssT=RC比例积分G（lV）=^i^=/C+—=1+-v）R（s）TssK=±T=R、CRG（s）=比例微分晋数+®2+2sK=H,T=R,C,R»/?4比例积分微分R、C+RrCc惯性环节思考题1.在什么条件下，惯性环节可以近似地视为积分环节？在什么条件下，惯性环节可以近似地视为比例环节？答：惯性环节的传递函数是K/C+1,惯性环节当T->0时可以等效为比例环节；当T»1时可等效为积分环节。阶跃响
4、应前半段输出随时间变化，类似于积分环节；后半段达到稳态,不随时间变化，类似于比例环节。但惯性环节具备了比例环节和积分环节的特性。2.积在积分环节和惯性环节的实验中，如何根据阶跃响应的波形，确定积分环节和惯性环节的时间常数？答：一阶系统的单位阶跃响应为/?(r)=l-e-//r,r>0,由此式可知，一阶系统的单位阶跃响应是一条初始值为零，以指数规律上升到终值仪=1的曲线，如图所示。用实验方法测定一阶系统的时间常数：响应曲线的斜率的初始值为1/T,并随时间的推移而下降。例如d/?(0i=丄drl/=0~T'dr0.368-,d/?(r)drf=
5、QC=0这就是通过初始斜率特性确定…阶系统时间常数的方法z…。实验2.2二阶系统阶跃响应一、实验数据理论值计算过程及实验数据记录表1.二阶系统由实验指导书图2-1K2・12可知系统开环传递函数为:G（s）K、_K£声（吋+1）_Ms+1）其屮K系统闭坏传递函数为+l）+KTlS2+s+K”+2：0肿+加由图2J2可知：T（}=RC,=0」，7]=RC、=0」，K}=100Rx其屮（1）当<=0.5时,=0.5,求得R=l（）0KG,=10系统闭环传递函数为：叫r齐祐而O-%=产皿X100%=严」4x0.5/；^?
6、=16.3%3.53.50.5x10=0.7s（取A=5%）（2）当$=0.707时，：==°・7°7，求得R=200/CQ,=7.071系统闭环传递函数为：①（5）=-~———'752+105+50CT%=严应云X100%=14x0.707/V1-0.7072=4.32%3.53.50.707x7.071=0.7s（取4=5%）(3)当：=1时,①(s)=求得R=400/CQ,冬=5系统闭环传递函数为25¥+10$+25a%=（）rs=—=—=0.7s（取"5%）例1x5表2・9二阶系统实验数据记录表0.50.7071107.0715R1
7、00KG200KG400KG闭环传递函数①（S）小、100①（s）=07?+105+100*、50"）一s2+10s+50"）一$2+10$+25O%实测值15.9%3.53%无超调a%理论值16.3%4.32%无超调■实测值0.7k0.851.154理论值0.7$〜0.8$0.7$~0.850.7$~0.8s阶跃函数1111线5StepResponse00.511.525o01111100.20.40.60.811.2sopn七-d$°00.511.525o3pw_dEqvm=1.1630tm二0.3644syml二1.0432tml=
8、0.6294svm2二0.9821tm2=1.1926s2.三阶系统系统的开环传递函数为:K、K?忌(7>+1)(忌+1)500/Rxs(O・ls+l)(O・5s+l)式屮T°=
