自控原理实验指导书

《自控原理实验指导书》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、自控原理实验实验一系统建模与转换一、实验目的1．了解MATLAB软件的基本特点和功能；2．掌握线性系统被控对象传递函数数学模型在MATLAB环境下的表示方法及转换；3．掌握多环节串联、并联、反馈连接时整体传递函数的求取方法；4．掌握在SIMULINK环境下系统结构图的形成方法及整体传递函数的求取方法；5．了解在MATLAB环境下求取系统的输出时域表达式的方法。二、实验内容1．自确定2个传递函数，实现传递函数的录入和求取串联、并联、反馈连接时等效的整体传递函数。要求分别采用有理多项式模型和零极点增益模型两种传递函数形式。2．进行2例有理多项式模型和零极点增益模型间的转换。3

2、．在Siumlink环境下实现如下系统的传递函数的求取。各环节传递函数自定。39三、实验报告要求1．写明实验目的和实验原理。实验原理中简要说明求取传递函数的途径和采用的语句或函数。2．在实验过程和结果中，要求按项目写清楚自定的传递函数、画出系统方框图，从屏幕上复制程序和运行结果，复制系统的Simulink方框图，打印报告或打印粘贴在报告上。不方便打印的同学，要求手动从屏幕上抄写和绘制。3．简要写出实验心得和问题或建议。39实验二线性系统的时域分析一、实验目的1．研究线性系统在典型输入信号作用下的暂态响应；2．熟悉线性系统的暂态性能指标；3．研究二阶系统重要参数阻尼比ξ对系

3、统动态性能的影响；4．熟悉在MATLAB下判断系统稳定性的方法；5．熟悉在MATLAB下求取稳态误差的方法。二、实验内容1．研究一阶系统对阶跃输入、脉冲输入、斜坡输入、自定义输入的响应及性能指标。设一阶系统系统具体参数：。2．研究二阶系统对阶跃输入、脉冲输入、斜坡输入、自定义输入的响应及性能指标。设：单位反馈系统的：。K参数变化及变化方案自定。①典型二阶系统在阶跃输入下，阻尼比或自然振荡频率改变对某1项性能指标的影响。②非典型二阶系统与典型二阶系统在阶跃输入下的响应有什么不同。3．高于二阶的系统对阶跃输入、脉冲输入、斜坡输入、自定义输入的响应。具体参数自定。4．自定一系统

4、闭环传递函数，计算在r(t)=1(t)、t、0.5t239下的给定稳态误差。5．自定一系统闭环传递函数，判断系统稳定性。设单位反馈系统的开环传递函数为：三、实验报告要求1．写明实验目的和实验原理。实验原理中简要说明得到系统暂态响应的方法和采用的语句或函数，说明求取给定稳态误差的方法及采用的语句或函数，说明判断系统稳定性方法。2．在实验过程和结果中，要列项目反映各自的实验内容，编写的程序，运行结果，按实验内容对结果的分析与判断。程序和运行结果（图）可以从屏幕上复制，打印报告或打印粘贴在报告上。不方便打印的同学，要求手动从屏幕上抄写和绘制。3．简要写出实验心得和问题或建议。实

5、验三模拟实验仿真一．典型环节的时域响应1.实验目的(1)熟悉并掌握实验设备的使用方法几各典型环节模拟电路的构成方法。(2)熟悉各种典型环节的理想阶跃响应曲线和实际阶跃响应曲线的。对比差异分析原因。(3)了解参数变化对典型环节动态特性的影响。392.实验原理及内容(1)比例环节（P）（K=0.5，1）l方框图l传递函数l阶跃响应Uo(t)=K(t≥0)其中K=R1/Rol模拟电路图l理想与实际阶跃响应对照曲线取Ro=200K;R1=100K取Ro=200K;R1=200K39(1)积分环节（T=0.2，0.4）l方框图l传递函数l阶跃响应Uo(t)=t/T(t≥0)其中T=

6、RoCl模拟电路图l理想与实际阶跃响应曲线对照39取Ro=200K;C=1uF取Ro=200K;C=1uF(1)比例积分环节（K=1；T=0.2，0.4）l方框图l传递函数l阶跃响应Uo(t)=K+t/Tl模拟电路图39l理想与实际阶跃响应曲线对照取Ro=R1=200K;C=1Uf取Ro=R1=200K;C=2uF(2)惯性环节（K=1；T=0.2，0.4）l方框图39l传递函数l阶跃响应l模拟电路图l理想与实际阶跃响应曲线对照取Ro=R1=200K;C=1uF39取Ro=R1=200K;C=2uF(1)比例微分环节（K=2;T=0.1,0.2）l方框图l传递函数l阶跃响

7、应l模拟电路图39l理想与实际阶跃响应曲线对照取Ro=R2=100K;R3=10K;C=1uF;R1=100K取Ro=R2=100K;R3=10K;C=1uF;R1=200K39(1)比例积分微分环节(Kp=1,Ti=1,Td=0.1)l方框图l传递函数l阶跃响应l模拟电路图39l理想与实际阶跃响应曲线对照取R2=R3=10K;Ro=100K;C1=C2=1uF;R1=100K取R2=R3=10K;Ro=100K;C1=C2=1uF;R1=200K393.实验步骤(1)按模拟电路图将线接好。检查无误后开启设备电源。(2)将信号