控制工程指导书范文.doc

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1、控制工程指导书范文　　控制工程基础实验指导书编写韩秀英菜海潮审核杨建玺班级姓名河南科技大学机电工程学院测控教研室I前言<>是机械工程类专业的一门技术基础课。　　本课程包括机械工程控制论的基本概念、系统的数学模型、时间响应分析、频率特性分析、系统的稳定性和机械工程控制系统的校正与设计，是机械工程类专业的重要理论基础之一。　　而实验在本书中占有很重要地位，是使学生深入理解掌握控制理论的有效手段。　　本指导书共编写了三个实验，任课教师可根据教学大纲和不同专业的特点选择实验内容。　　II目录实验一典型环节时间响应分析---------------------------------

2、------------------------------------1实验二频率特性实验---------------------------------------------------------------------------------6实验三系统分析与校正实验-------------------------------------------------------------------------81实验一典型环节时间响应分析　　一、实验目的　　1、了解TND－AC/ACS教学实验系统的特性及使用方法。　　2、掌握各典型环节的电路结构及线路搭接。　

3、　3、掌握各典型环节对阶跃信号的时间响应特性。　　二、实验设备TND－AC/ACS教学实验系统、微机。　　三、实验原理（详见表1-1各环节的方框图和传递函数，表1-2各典型环节的电路图）表1-1各典型环节的方框图及传递函数2表1-2各典型环节的模拟电路图及输出响应函数（R、C参数详见实验）3　　四、实验方法及步骤　　1、阶跃信号的准备将U1信号源单元的ST插针与S插针用“短路块”短接，S11波段开关置于“阶跃信号”档，“OUT“端的输出电压（方波信号）作为阶跃信号电压，信号周期由波段开关S12和电位器W12调节，信号幅值由电位器W11调节。　　（以信号幅值小、信号周期长比较

4、适宜）。　　2、按典型环节的模拟电路图把比例环节线路接好（每个典型环节用两个模拟运放单元，第二个模拟运放单元起什么作用？）。　　3、将AC板U1单元的OUT孔输出的阶跃信号加到环节的输入端（Ui）。　　4、典型环节的输入端（Ui）接至CH1探笔(示波器显示为黄色)，环节的输出端（Uo）接至CH2探笔（示波器显示为绿色），测试孔和A/D转换单元内部已接好，转换后的输出信号经串口线接至计算机进行分析处理并显示。　　5、观测典型环节对阶跃信号的响应曲线，从t0时刻（相对零时刻）开始记录若干组数据[t、Ui(t)、Uo(t)]填入数据表。　　（各环节的理想参考曲线与实测参考曲线详见

5、附表1-3）　　6、依次搭接惯性、积分、比例积分、比例微分等环节电路，重复　　3、　　4、5操作。　　7、实验结果处理分析（见实验报告）。　　实验报告内容要求如下　　（1）按要求书写实验报告（包括实验目的、设备、原理及数据处理）。　　（2）画各环节电路图时要注明RC参数。　　（3）要求根据实际RC参数具体计算出K、T的值。　　（4）描绘环节响应曲线，要求规范。　　思考以下三点　　（1）实测曲线与理想曲线有何不同并分析其原因。　　（2）根据PD环节对阶跃信号输出响应曲线，试分析电路工作过程。　　（3）惯性环节分别在什么情况下可近似为比例环节和积分环节？　　五、实验中有关注意事

6、项（本注意事项适用于实验二和实验三）　　1、本实验系统只须用通讯电缆将RS-232C串口与PC机串口相连构成计控系统，在使用过程中不要随意断开此连接。　　2、对于搭接被控对象时，输入和反馈回路中电阻尽可能利用实验板上电位器来实验。　　3、实验用的导线，导线头不应拔得太长，以防线线短路。　　做完实验后，应将导线及元器件装入箱盖上的袋子中，千万不要散乱地放在机箱中，以免下次做实验引起短路。　　4、对于TDN-ACS系统来说，安装的是高效开关电源，它们的重新开启和上一次的断开之间的时间间隔应大于30秒，因此不要过于频繁的开启和断开电源。　　5、关闭计算机时要按正常操作，不要直接按

7、主机按键强行关机。　　以上注意事项请同学们认真阅读，以免造成设备损坏事故！附图AC板运放单元的电路图（以U6单元为例）如下4本实验箱AC板上共有六个运放单元即U3—U8单元，六个运放单元的电路结构完全相同，其中U　　3、U　　4、U5阻容元件配置相同，与U6（U　　7、U8）不同的是它们的可调电阻W　　31、32（W　　41、　　42、W　　51、52）最大阻值为470K（逆时针调到底），不变电阻阻值为200K。　　U　　6、U　　7、U8阻容元件配置相同（见上图）。　　运放单元可根据需要构造出各种阶次和样式的模拟