自動控制原理實驗

1、廣州大學學生實驗報告開課學院及實驗室：實驗中心2013年11月4日年級、專學院機電年級班專姓名學號實驗課程名稱成績實驗項目名稱典型環(huán)節(jié)及其階躍響應指導 教師一、實驗目的二、實驗原理（實驗相關基礎知識、理論）三、 實驗過程原始記錄（程序界面、代碼、設計調(diào)試過程描述等）四、實驗結(jié)果及總結(jié)一、實驗目的1 學習構成典型環(huán)節(jié)的模擬電路，了解電路參數(shù)對環(huán)節(jié)特性的影響。2.學習典型環(huán)節(jié)階躍響應的測量方法，并學會由階躍響應曲線計算典型環(huán)節(jié)的傳遞函 數(shù)。二、實驗原理及電路圖（ 一）用實驗箱構成下述典型環(huán)節(jié)的模擬電路，并測量其階躍響應。1比例環(huán)節(jié)的模擬電路及其傳遞函數(shù)如圖2-1。圖2- 1G（S）= R/R2 1

2、2 慣性環(huán)節(jié)的模擬電路及其傳遞函數(shù)如圖2-2圖2-2G(S)= - K/(TS+1) K=R 2/Ri, T=R2C3 積分環(huán)節(jié)的模擬電路及其傳遞函數(shù)如圖 2-3圖2-3G(S)= 1/TS T=RC4 微分環(huán)節(jié)的模擬電路及其傳遞函數(shù)如圖2-4。圖2-4G(S)= RCS5 比例+ 微分環(huán)節(jié)的模擬電路及其傳遞函數(shù)如圖2-5圖2 5G(S)= K(TS+1) K=R2/R?T=RC6 比例+積分環(huán)節(jié)的模擬電路及其傳遞函數(shù)如圖 2-6圖2-6G(S)=K(1+1/TS) K=R 2徨,T=R2C三、實驗過程原始記錄1 啟動計算機，在桌面雙擊圖標（自動控制實驗系統(tǒng)）運行軟件。2測試計算機與實驗箱的通

3、信是否正常，通信正常繼續(xù)。如通信不正常查找原因使通 信正常后才可以繼續(xù)進行實驗。比例環(huán)節(jié)3 連接被測量典型環(huán)節(jié)的模擬電路（圖2-1 ）。電路的輸入U1接A/D、D/A卡的DAU 出，電路的輸出U2接 A/D、D/A卡的DA輸入。檢查無誤后接通電源。4 在實驗課題下拉菜單中選擇實驗一（典型環(huán)節(jié)及其階躍響應）。5. 鼠標單擊實驗課題彈出實驗課題參數(shù)窗口。在參數(shù)設置窗口中設置相應的實驗參數(shù) 后鼠標單擊確認等待屏幕的顯示區(qū)顯示實驗結(jié)果。6. 觀測計算機屏幕顯示出的響應曲線及數(shù)據(jù)。7. 記錄波形及數(shù)據(jù)。慣性環(huán)節(jié)8 .連接被測量典型環(huán)節(jié)的模擬電路（圖2-2）。電路的輸入U1接 A/ D D/ A卡的DAl

4、 輸出，電路的輸出U2接 A/ D D/ A卡的ADl輸入。檢查無誤后接通電源。9. 實驗步驟同47。積分環(huán)節(jié)10. 連接被測量典型環(huán)節(jié)的模擬電路（圖2-3）。電路的輸入Ul接A/D D/A卡的DAl 輸出，電路的輸出U2接 A/ D D/ A卡的ADl輸入。檢查無誤后接通電源。11 .實驗步驟同47。微分環(huán)節(jié)12 .連接被測量典型環(huán)節(jié)的模擬電路（圖2-4）。電路的輸入Ul接A/D D/A卡的DAl 輸出，電路的輸出U2接 A/ D D/ A卡的ADl輸入。檢查無誤后接通電源。13 .實驗步驟同47。比例+微分環(huán)節(jié)14. 連接被測量典型環(huán)節(jié)的模擬電路（圖2-5）。電路的輸入Ul接A/D D/A

5、卡的DAI 輸出，電路的輸出U2接 A/ D D/A卡的ADI輸入。檢查無誤后接通電源。15. 實驗步驟同47。比例+積分環(huán)節(jié)16 .連接被測量典型環(huán)節(jié)的模擬電路（圖2-6）。電路的輸入U1接 A/ D D/A卡的DAI 輸出，電路的輸出U2接 A/ D D/A卡的ADI輸入。檢查無誤后接通電源。17 .實驗步驟同47。實驗截圖1. 比例環(huán)節(jié)moo口LDDOa4DOD50 00OOC0IODOZOOO-5OOO IgOCO Y12LOOOO5000443003000 RQ口LQQQ10 2000 3000 虻co -JOQCI He5000 Y22. 慣性環(huán)節(jié)J OOO2010030C0400

6、050 曲70 9 DOO POOD LDOOO冥檢一 薩包:K tni-y ixn¥才屹潔尋i® 均R1 - 5ooms： + scorns毘平-lood mV - iooo itiV探禪:10M * Lt mjlODOO I Xl £它| 一lOODO-gDOO I Y1 - 12 | =LiDODO3. 積分環(huán)節(jié)moo口LDDOa4DOD50 00OOC0IODOZOOOgoco Yli4.微分環(huán)節(jié)0500uIODO2000冥檢1 霜車位:X inis- ¥ ixn¥-5OOO ILOOOO6cooLDOOCl4?？?0 匚70UQpi匸

7、5=005000 Y2lZiO DO5.比例+微分環(huán)節(jié)5000LDDOaIODOZOOOmoo口4DOD50 00OOC4X30"3002-2C02-LU 口口-U II200Z-go匚i-4JOOO-jo 二lODOO-gDOO1Q0 3QLOOOO ?:. 2§ocoo0JOOO2010030C0400050 DO曲70 9 DOO pooa LDOOIJ15000 Y2-5DOO I Tl- lf2 I =tooao亭撿一2侍:K iriB- ¥ un¥RltE信號舊 周Ml: 500 me + geo ms 起干：5DQ tnVooiriV.宋律 s iOM * lc m;6.比例+積分環(huán)節(jié)四、實驗結(jié)果及總結(jié)1.各環(huán)節(jié)的響應曲線如上所示。實驗體會：通過這次實驗，我們學會