实训三 典型环节的动态特性

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1、实训三典型环节的动态特性一、实验目的1．通过观察典型环节在单位阶跃信号作用下的响应曲线，熟悉它们的动态特性。2．了解各典型环节中参数变化对其动态特性的影响。二、实验设备1．计算机及MATLAB软件三、实验内容分别改变以下典型环节的相关参数，观察它们的单位阶跃响应曲线变化情况（曲线条数≥2），并得出规律。（1）比例环节（K）（2）积分环节（）（3）一阶惯性环节（）（4）实际微分环节（）（5）纯迟延环节（）（6）典型二阶环节（）四、实验步骤及结果分析（一）比例环节1．比例环节的模型建立（为便于参数比

2、较，建立如图3-1所示数学模型，参数值的改变可通过双击该模块，在弹出的模块属性窗口中修改。图3-1比例环节的模型2．比例环节实验结果分析G(S)=所选的几个不同参数值分别为K1=；K2=；K3=；对应的单位阶跃响应曲线（在输出曲线上标明对应的有关参数值）：（二）积分环节1．积分环节的模型建立（在模块属性设置中，K1，K2，K3必须用具体的参数值代替）。图3-2积分环节的模型2．积分环节实验结果分析传递函数G(S)=。所选的几个不同参数值分别为K1=；K2=；K3=。对应的单位阶跃响应曲线（在输出

3、曲线上标明对应的有关参数值）：（三）惯性环节1．惯性环节的模型建立（在模块属性设置中，K1，K2，K3以及Tc1、Tc2、Tc3必须用具体的参数值代替）。图3-3惯性环节的模型2．惯性环节实验结果分析一阶惯性环节G(S)=令K不变（取K=），改变Tc取值：Tc1=；Tc2=；Tc3=；对应的单位阶跃响应曲线（在输出曲线上标明对应的有关参数值）：令Tc不变（取Tc=），改变K取值：K1=；K2=；K3=；对应的单位阶跃响应曲线（在输出曲线上标明对应的有关参数值）：（四）实际微分环节1．实际微分环节

4、的模型建立（在模块属性设置中，KD1，KD2，KD3以及TD1、TD2、TD3必须用具体的参数值代替）。图3-3实际微分环节的模型2．实际微分环节实验结果分析实际微分环节传递函数G(S)=令KD不变（取KD=），改变TD取值：TD1=；TD2=；TD3=；对应的单位阶跃响应曲线（在输出曲线上标明对应的有关参数值）：令TD不变（取TD=），改变KD取值：KD1=；KD2=；KD3=；对应的单位阶跃响应曲线（在输出曲线上标明对应的有关参数值）：（五）纯迟延环节1．纯迟延环节的模型建立。图3-3实际微

5、分环节的模型2．纯迟延环节实验结果分析纯迟延环节的传递函数G(S)=所选的几个不同参数值分别为τ1=；τ2=；τ3=；对应的单位阶跃响应曲线：（六）典型二阶环节1．典型二阶环节的模型建立。图3-3典型二阶环节的模型2．典型二阶环节实验结果分析典型二阶环节G(S)=令K不变（取K=），①令ωn=，ξ取不同值：ξ1=0；ξ2=,ξ3=（0<ξ<1）；ξ4=1；ξ5=（ξ≥1）；对应的单位阶跃响应曲线（在输出曲线上标明对应的有关参数值）：②令ξ=0，ωn取不同值：ωn1=；ωn2=；对应的单位阶跃响应

6、曲线（在输出曲线上标明对应的有关参数值）：③令ξ=0.216，ωn取不同值：ωn1=；ωn2=；对应的单位阶跃响应曲线（在输出曲线上标明对应的有关参数值）：实验小结