中南大学自动控制原理实验5

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1、口心实验名称线性系统的校正预定时间实验时间姓名学号授课教师实验台号专业班级1.实验目的1.掌握系统校正的方法，重点了解串联校正。2.根据期望的时域性能指标推导出二阶系统的串联校正环节的传递函数。2.实验设备PC机一台，TD-ACC+（或TD-ACS）教学实验系统一套。3.实验原理及内容所谓校正就是指在系统中加入一些机构或装铬（其参数可以根据需要而调整），使系统特性发生变化，从而满足系统的各项性能指标。按校正装铬在系统中的连接方式，可分为：串联校正、反馈校正和复合控制校正三种。串联校正是在主反馈回路之内采用的校正方式，串联校正装铬串联在前向

2、通路上，一般接在误差检测点之后和放大器之前。本次实验主要介绍串联校正方法。1.原系统的结构框图及性能指标R(S)4■心20C(S)，厂S(0.5S+l)1.3-1对应的模拟电路图由图可知系统开环传函：G(S)=20S(0.5S+l),系统闭环传函：W(S)4052+2S+40系统的特征参量：(On=6.32』=0.158系统的性能指标：Mp=6O°/o,ts=4s,静态误差系数Kv=20(l/s)2.期望校正后系统的性能指标要求采用串联校正的方法，使系统满足下述性能指标M^25%,ts

3、的理论推导'/fc<25%,少得:珍0.4,0)^10,设校正后的系统开环传函为:妒(s)=20/r邮由期望值得：贝他20。校正后系统的闭环传函为112ty/4及，取WSm=■，一满足必0,得校正后开环翻为：叩因为原系统开环传函为：C(5)=—且采用串联校正，所以串联校正环节的传函为:Mill0.5S+10.05S+I-0Gc=^^-,加校正环节后的系统结构框图为：R(S)20C(S)>S(O.5S+1)图1.3-3对应的模拟电路图：见图1.3-41.实验步骤1.将信号源单元的“ST”端插针与“S”端插针用“短路块”短接。由于每个运放单元

4、均设铬了锁零场效应，所以运放具有锁零功能。将开关设在“方波”档，分别调节调幅和调频电位器，使得“OUT”端输出的方波幅值为IV，周期为10s左右。2.测量原系统的性能指标。(1)按图1.3-2接线。将1中的方波信号加至输入端，(2)用示波器的“CH1”和“CH2”表笔测量输入端和输出端。计算响应曲线的超调量MP和调节时间tS。3.测量校正系统的性能指标。(1)按图1.3-4接线。将1中的方波信号加至输入端,(2)用示波器的“CH1”和“CH2”表笔测量输入端和输出端。计算响应曲线的超调量MP和调节时间tS，是否达到期望值，若未达到，请仔细

5、检查接线(包括阻容值)。5.实验截

6、A一/JA，\j1fJI11Jpv1/(T1-T2I=2.844s

7、V1-V2

8、=S69.4mv14T1-T2

9、=0.35HzIV1-V21=569.4mvCH1:1v.格T:2s胳校正前CH2:1v/格[T1-T2I=437.5msV1-V2I=:155.3mvi/rri-T2j：:2.29HzIV1-V2I:155.3mv校正后6.分析讨论控制系统设计的思路之一就是在原系统特性的基础上，对原特性加以校正，使之达到要求的性能指标。常用的串联校正装置有超前校正、滞后校正和超前滞后校正装置。