《自动控制原理》课程实验指导书

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1、《自动控制原理》课程实验指导书肖大雪编江西财经大学软件与通信工程学院2011年2月实验系统概述11、实验系统构成12、实验箱整体布局及部分模块框图13、各模块主要测试点2实验一典型环节的电路模拟实验3实验二二阶系统的阶跃响应及稳定性分析实验11实验三典型环节（或系统）的频率特性实验15实验四线性系统串联校正的电路模拟实验20附录251、参考文献252、测试点位置图25实验系统概述1、实验系统构成ZY17AutoC12BB实验箱主要由电源单元、信号源单元、元器件单元、非线性单元、运放单元和信号采样与恢复单元组成。电源单元包括电源开关，+5V,-5V,+12V,-12V以及-12V

2、-+12V可调电压的输115。信号源单元可以产生周期正弦波信号，频率、幅值均可调。元器件单元提供了实验所需的电容，电阻与可调电阻，方便学生实验。非线性单元包括三组不同的典型非线性单元。运放单元包括八组不同设置参数的运算放大器单元。信号采样与恢复单元包括40106,4066等，提供了信号采样与恢复全过程的测试。2、实验箱整体布局及部分模块框图（1）本实验箱整体布局如图1所示：桥号最恋与烘規車无債号■单远元《二）非曲草元4三）元■件⑴元远玫帆元C-）远故•元1二）it故■元t三）增倉单元Y

3、B

4、）远收眾元Cii）建故■元1七）m走CA)图1ZY17AutoC12BB型自控原理实验箱

5、整体布局图⑵信号采样与恢复单元模块如图2所示:图2信号采样与恢复单元模块结构框图⑶运放单元使用HA17741运算放人器为基础，外接不同参数的电阻、电容及可调电位器组成电路。运放调零对调电阻己接入电路中，并己调零完成。运用导线外接不同的电阻电容即可构成不同的电路完成实验。（4）非线性单元使用HA17741运算放大器为基础，外接不同参数的电阻、电容、可调电位器及双向稳压管组成电路。运放调零可调电阻已接入电路中，并已调零完成；电阻、电容、双向稳压管等元件也接好，运用导线接入输入信号即可完成实验。（5）元器件单元由不同参数的电阻、电容、可调电位器组成，连线亦接好，只需外接导线即可完成实

6、验。3、各模块主要测试点（1）测试钩TP101：TP201:TP301：TP401：TP501：TP601：TP701：TP801：运放单元运放单元运放单元运放单元运放单元运放单元运放单元运放单元（一）（二）（三）（四）（五）（六）（七）（八）的输出信号测试点,的输出信号测试点,的输出信号测试点,的输出信号测试点,的输出信号测试点,的输出信号测试点,的输出信号测试点,的输出信号测试点,与插孔T106对应。与插孔T207对应。与插孔T306对应。与插孔T406对应。与插孔T506对应。与插孔T607对应。与插孔T706对应。与插孔T806对应。TP1001：信号源单元的输出信号测

7、试点，与插孔OUTI001对应。TP1101：非线性环节（一）的输出信号测试点，与插孔T1103对应。TP1201：非线性环节（二）的输出信号测试点，与插孔T1203对应。TP1301：非线性坏节（三）的输出信号测试点（开关J1301拨上），与插孔T1305对应。TP1302：非线性环节（三）的输出信号测试点（开关J1301拨下）,与插孔T1306对应。TP1402：信号采样与恢复单元中的抽样脉冲信号。TP1403：信号釆样与恢复单元中的反相抽样脉冲信号。TP1404：信号采样与恢复单元中的抽样后的信号。TP1405：信号采样与恢复单元中的抽样恢复信号。⑵电位器W1001：调节

8、输出信号的频率。W1007：调节输出信号的幅度。W1401：调节抽样脉冲的频率。其余电位器在实验电路连接中均作可调电阻使用。实验一典型环节的电路模拟实验一、实验目的1、学习构成典型线性环节的模拟电路。2、研究阻、容参数对典型线性环节阶跃响应的影响。3、学习典型线性环节阶跃响应的测量方法，并学会由阶跃响应曲线计算典型环节的传递函数。二、实验内容1、完成比例环节的电路模拟实验，并研究参数变化对其阶跃特性的影响。2、完成积分环节的电路模拟实验，并研究参数变化对其阶跃特性的影响。3、完成比例积分环节的电路模拟实验，并研究参数变化对其阶跃特性的影响。4、完成比例微分环节的电路模拟实验，并

9、研究参数变化对其阶跃特性的影响。5、完成惯性环节的电路模拟实验，并研究参数变化对其阶跃特性的影响。6、完成比例积分微分环节的电路模拟实验，并研究参数变化对其阶跃特性的影响。三、实验仪器1、ZY17AutoC12BB自动控制原理实验箱2、双踪低频慢扫描示波器3、数字万用表四、实验原理1、比例环节Ui(s)>—Uo(s)—>图1.1.1比傀环节的阶跃响应图图1」・2比例环节的传递函数为：y^=K。4($)比例坏节的方块图、阶跃响应图及模拟电路图分别如图1.1.1＞图1.1.2和图1.1.3所示。