建筑设备自动化实验指导书一

《建筑设备自动化实验指导书一》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、建筑设备自动化实验指导书一典型环节和系统的认知一、实验口的：1、了解相似性原理的基木概念。2、掌握各类典型环节的输入和输出时域关系及相应传递函数的表达形式，熟悉各典型环节的参数（K、T等）。3、理解系统的基本概况二.基木知识1.比例（P）环节比例环节的传递函数与方框图分别为其模拟电路（后级为反相器）和单位阶跃响应曲线分别如图1・1所示。其中这里取R1=1OOK,R2=200K,Ro=200Ko通过改变电路中Ri、&R2的阻值，可改变放犬系数。图M比例环节的模拟电路图和单位阶跃响应曲线1.积分（I）环节积分环节的传递函数与方框图分别为G(s)=Uo(s)_1uf(s)TsU(s)jUo(

2、s)其模拟电路和单位阶跃响应分别如图1・2所示。图1-2积分环节的模拟电路图和单位阶跃响应曲线其中T=RC,这里取C=10uF,R=100K,R0=200Ko通过改变R、C的值可改变响应曲线的上升斜率。小/、Uo(s)R2CS+1Ri1'~~RCS~RRCS1.比例积分(PI)环节积分环节的传递函数与方框图分别为其模拟电路和单位阶跃响应分别如图1・3所示。其中K吟,T=R1C,这里取〜F,Rj=100K,R2=100K,R0=200Ko通过改变R2、&、C的值可改变比例积分环节的放人系数K和积分时间常数T。图1-3比例积分环节的模拟屯路图和单位阶跃响应曲线1.比例微分(PD)环节

3、比例微分环节的传递函数与方框图分别为：RG(s)=K(1+TS)=—(1+RiCS)其中K=R2/Ri,T=RCR其模拟电路和单位阶跃响应分别如图1・4所示Uo(o图1-4比例微分环节的模拟屯路图和单位阶跃响应曲线这里取C=10uF,Rj=100K,R2=200K,Rg=200Ko通过改变R2、Ri、C的值可改变比例微分环节的放大系数K和微分时间常数To实验台上的参考单元：U10、U55・比例积分微分(PID)环节比例积分微分(PID)环节的传递函数与方框图分别为1甘Hi“R、C+G(s)=Kp+—^-T(lS具中Kp='；J2,「RG，Td=R2C}1Q/jC2(R2C2S+

4、1)(RCS+1)2+刖(当32,TI=0.1,Td=0.M其模拟电路和单位阶跃响应曲线分别如图1・5所示。图1-5比例积分微分环节的模拟电路图和单位阶跃响应曲线其中Ci=luF,C2=1uF,Ri=100K,R2=100K,R()=200K。通过改变R2、Ri、Cl、C2的值可改变比例积分微分环节的放大系数K、微分时间常数Td和积分时间常数Ti。实验台上的参考单元：U12、U56.惯性环节惯性环节的传递函数与方框图分别为亠、弘心)KU⑸j

5、F,Ri=100K,R.=100K,R0=200Ko通过改变R2、R

6、、c的值可改变惯性环节的放大系数k和吋间常数t。图1・6惯性环节的模拟电路图和单位阶跃响应曲线三、在Matlab的simulink中建立各个典型环节观察其阶跃响应和频率响应情况1.比例(P)环节2.积分(I)环节3.比例积分(PI)环节4.比例微分(PD)环节5・比例积分微分(PID)环节6.惯性环节把以上的阶跃响应输出波形图和将所测得的数据填入实验数据表屮。四、记录实验数据和阶跃响应曲线:名称参数传递函数G(s)图形比例环节K=惯性环节K=T=K=T=积分环节TI=比例积K=TI=分环节K二TI=比例微分环节K=T

7、D=比例积分微分环节K=TI=TD=五，根据典型环节建立系统图改变其参数，输出波形，测量调节调节时间。六、讨论与思考1、写出各典型环节的微分方程（建立数学模型）。2、根据所描述的各典型环节的微分方程，你能否用电学、力学、热力学和机械学等学科中的知识设计出相应的系统？请举例说明，并画出原理图。