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1、自动控制原理实验报告学号：姓名：xxx班级：目录3.1线性系统的时域分析13.1.1典型环节的模拟研究11)．观察比例环节的阶跃响应曲线22)．观察惯性环节的阶跃响应曲线33)．观察积分环节的阶跃响应曲线44)．观察比例积分环节的阶跃响应曲线43.1.2二阶系统瞬态响应和稳定性63.1线性系统的时域分析3.1.1典型环节的模拟研究一.实验目的1．了解和掌握各典型环节模拟电路的构成方法、传递函数表达式及输出时域函数表达式2．观察和分析各典型环节的阶跃响应曲线，了解各项电路参数对典型环节动态特性的影响二．实验内容观察和分析各典型环节的阶跃
2、响应曲线，了解各项电路参数对典型环节动态特性的影响。改变被测环节的各项电路参数，画出模拟电路图，阶跃响应曲线，观测结果。1)．观察比例环节的阶跃响应曲线典型比例环节模拟电路如图3-1-1所示。图3-1-1典型比例环节模拟电路传递函数：；单位阶跃响应：实验步骤：注：‘SST’用短路套短接！（1）将函数发生器（B5）所产生的周期性矩形波信号（OUT），作为系统的信号输入（Ui）；该信号为零输出时，将自动对模拟电路锁零。①在显示与功能选择（D1）单元中，通过波形选择按键选中‘矩形波’（矩形波指示灯亮）。②量程选择开关S2置下档，调节“设定电
3、位器1”，使之矩形波宽度＞1秒（D1单元左显示）。③调节B5单元的“矩形波调幅”电位器使矩形波输出电压=4V（D1单元右显示）。（2）运行、观察、记录：被测系统比例系数R0R1输入Ui比例系数K计算值测量值200K100K4V0.50.5175200K4V11.0050K100K2V22.00200K1V43.999示波器图像：R0=200K,R1=100K,Ui=4VR0=200K,R1=200K,Ui=4VR0=500K,R1=100K,Ui=2VR0=50K,R1=200K,Ui=1V2)．观察惯性环节的阶跃响应曲线典型惯性环节
4、模拟电路如图3-1-2所示。图3-1-2典型惯性环节模拟电路传递函数：单位阶跃响应：实验步骤：注：‘SST’用短路套短接！（1）将函数发生器（B5）所产生的周期性矩形波信号（OUT），作为系统的信号输入（Ui）；该信号为零输出时，将自动对模拟电路锁零。①在显示与功能选择（D1）单元中，通过波形选择按键选中‘矩形波’（矩形波指示灯亮）。②量程选择开关S2置下档，调节“设定电位器1”，使之矩形波宽度＞1秒（D1单元左显示）。③调节B5单元的“矩形波调幅”电位器使矩形波输出电压=4V（D1单元右显示）。（2）运行、观察、记录：R0R1C输入
5、Ui比例系数K惯性常数T计算值测量值计算值测量值200K200K1u4V11.000.20.19050K100K2u1V22.1190.10.120示波器图像：R0=200K,R1=200K,C=1Uui=4VR0=200K,R1=200K,C=1Uui=4V3)．观察积分环节的阶跃响应曲线典型积分环节模拟电路如图3-1-3所示。图3-1-3典型积分环节模拟电路传递函数：单位阶跃响应：实验步骤：注：‘SST’用短路套短接！（1）为了避免积分饱和，将函数发生器（B5）所产生的周期性矩形波信号（OUT），代替信号发生器（B1）中的人工阶跃
6、输出作为系统的信号输入（Ui）；该信号为零输出时，将自动对模拟电路锁零。①在显示与功能选择（D1）单元中，通过波形选择按键选中‘矩形波’（矩形波指示灯亮）。②量程选择开关S2置下档，调节“设定电位器1”，使之矩形波宽度＞1秒（D1单元左显示）。（注：为了使在积分电容上积分的电荷充分放掉，锁零时间应足够大，即矩形波的零输出宽度时间足够长！“量程选择”开关置于下档时，其零输出宽度恒保持为2秒！）③调节B5单元的“矩形波调幅”电位器使矩形波输出电压=1V（D1单元右显示）。（2）运行、观察、记录：R0C输入Ui积分常数Ti计算值测量值200
7、K2u1V0.40.430100K2u0.20.210示波器图像：R0=200K,C=2U,UI=1VR0=100K,C=2U,UI=1V4)．观察比例积分环节的阶跃响应曲线典型比例积分环节模拟电路如图3-1-4所示.。图3-1-4典型比例积分环节模拟电路传递函数：单位阶跃响应：实验步骤：注：‘SST’用短路套短接！（1）为了避免积分饱和，将函数发生器（B5）所产生的周期性矩形波信号（OUT），代替信号发生器（B1）中的人工阶跃输出作为系统的信号输入（Ui）；该信号为零输出时将自动对模拟电路锁零。①在显示与功能选择（D1）单元中，通过
8、波形选择按键选中‘矩形波’（矩形波指示灯亮）。②量程选择开关S2置下档，调节“设定电位器1”，使之矩形波宽度＞1秒（D1单元左显示）。（注：为了使在积分电容上积分的电荷充分放掉，锁零时间应足够大，即矩形波的零输出宽度时间
