实验一：典型环节及其阶跃响应

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1、3.掌握控制系统时域性能指标的测量方法，并学会由阶跃响应曲线计算典型环节的传递函数。实验一典型环节及其阶跃响应一、实验目的1.掌握控制模拟实验的基本原理和一般方法。2.学习典型环节模拟电路的构成，了解电路参数对环节特性的影响。2.PC计算机一台二、实验仪器1.EL-CAT-III型自动控制系统实验箱一台实验箱面板负责数据采集与USB通信三、实验内容构成典型一阶系统的模拟电路，测量其阶跃响应。1、比例环节的模拟电路及其传递函数。G（s）=R2/R12、惯性环节的模拟电路及其传递函数如图1-2。G（s）=K/（Ts+1）K=R2/R1，T=R2

2、C3、积分环节的模拟电路及传递函数如图1-3。G（s）=-1/TsT=RC4、微分环节的模拟电路及传递函数如图1-4。G（s）=RCs5、比例+微分环节的模拟电路及传递函数如图1-5。G（s）=K（Ts+1）K=R2/R1，T=R1C6、比例+积分环节的模拟电路及传递函数如图1-6。G（s）=-K（1+1/Ts）K=R2/R1，T=R2C比例环节惯性环节积分环节微分环节四、实验步骤在桌面双击图标[自动控制理论]运行软件。2.测试计算机与实验箱的通信是否正常,通信正常继续。如通信不正常查找原因使通信正常后才可以继续进行实验。3.连接被测量典型

3、环节的模拟电路(图1-1)。电路的输入U1接A/D、D/A卡的DA1输出，电路的输出U2接A/D、D/A卡的AD1输入(电源开关OFF)。检查无误后接通电源。4.在实验课题下拉菜单中选择实验一[典型环节及其阶跃响应]。鼠标双击实验课题弹出实验课题参数窗口。在参数设置窗口中设置相应的实验参数后鼠标单击确认等待屏幕的显示区显示实验结果。观测计算机屏幕显示出的响应曲线及数据，记录波形及数据（由实验报告确定）。参数阶跃响应曲线tS（秒）（误差带取5%）理论值实测值R1=R2=100KC=1ufK=1T=0.1S比例环节惯性环节积分环节微分环节比例+微分

4、环节比例+积分环节R1=100KR2=200KC=1ufK=2T=1S比例环节惯性环节积分环节微分环节比例+微分环节比例+积分环节五、实验报告由阶跃响应曲线计算出惯性环节、积分环节的传递函数，并与由电路计算的结果相比较。2.将实验中测得的曲线、数据及理论计算值，整理列表。1.00.20.40.60.80.630.870.950.980.99T2T3T4T5Tr(t)tc(t)六、注意事项测量导线。2.测量每个集成运算放大器是否工作。3.连接电路时电源OFF.要求