《自动控制理论》指导书.doc

《《自动控制理论》指导书.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、自动控制系统实验指导书中北大学2002.7目录实验一、典型环节、二阶系统及其阶跃响应实验实验二、系统频率特性的测量与PID校正实验一典型环节、二阶系统及其阶跃响应实验一、实验目的与要求1、学习设计构成典型环节、二阶系统的模拟电路，掌握典型环节、二阶系统的特性以及电路参数对特性的影响。2、学习典型环节、二阶系统阶跃响应的测量方法，对比实验结果与理论分析。二、实验装置计算机一台，实验软件一套。三、实验原理设计构成下列典型环节的模拟电路，测量其阶跃响应1、比例环节：利用运算放大器、电阻、电容等元件设计一模拟电路，输入输出之间满足如下运动方程：C(t)=KR(t)传

2、递函数G(s)=K2、惯性环节利用运算放大器、电阻、电容等元件设计一模拟电路，输入输出之间满足如下运动方程：传递函数G(s)=K/(Ts+1)3、积分环节利用运算放大器、电阻、电容等元件设计一模拟电路，输入输出之间满足如下运动方程：传递函数G(s)=K/s4、微分环节利用运算放大器、电阻、电容等元件设计一模拟电路，输入输出之间满足如下运动方程：传递函数G(s)=Ks5、二阶系统利用运算放大器、电阻、电容等元件设计一模拟电路，输入输出之间满足如下运动方程：传递函数四、实验报告1、画出比例环节、惯性环节、积分环节、微分环节、二阶系统的模拟电路图，用坐标纸绘出各典

3、型环节的阶跃响应曲线。2、由响应曲线计算各环节的传递函数，并与电路计算结果相比较。3、分析相对阻尼系数对二阶系统阶跃响应的影响。实验二系统频率特性的测量与PID校正一、实验目的1、加深了解系统及元件频率特性的物理意义。2、掌握系统及元件频率特性的测量方法。1、加深对PID控制原理与设计方法的理解。二、实验内容10/s1/(0.1s+1)5U1U21、利用运算放大器、电阻、电容等元件设计一模拟电路，其数学模型可用如下框图描述。2、求出其开环传递函数与闭环传递函数。3、给定输入信号为U1(t)=Asin(ωt)，则输出信号U2(t)=Bsin(ωt+φ),计算B

4、/A与φ随ω的变化规律。4、分别设计一PI，PD，PID校正模拟电路，串联在上述框图的前向通道的比较点之后。三、实验装置1、计算机一台，实验软件一套。四、实验报告1、画出模拟电路图，计算传递函数，画出BODE图。2、把测量数据列表，根据此数据绘制BODE图。3、分析测量误差。4、分析PI，PD，PID校正模拟电路对系统频率特性的影响以及PI，PD，PID的参数对阶跃响应的影响，总结各校正装置的作用和其参数对系统性能所产生影响的规律。