階躍響應(yīng)實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)一典型環(huán)節(jié)、二階系統(tǒng)及其階躍響應(yīng)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求1、學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)構(gòu)成典型環(huán)節(jié)、二階系統(tǒng)的模擬電路，掌握典型環(huán)節(jié)、二階系統(tǒng)的特性以及電 路參數(shù)對(duì)特性的影響。2、學(xué)習(xí)典型環(huán)節(jié)、二階系統(tǒng)階躍響應(yīng)的測(cè)量方法，對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析。二、實(shí)驗(yàn)裝置1、計(jì)算機(jī)一臺(tái)，實(shí)驗(yàn)軟件一套。2、實(shí)驗(yàn)箱一套。3、面包板、導(dǎo)線、電阻、電容、運(yùn)算放大器等器件若干。三、實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)構(gòu)成下列典型環(huán)節(jié)的模擬電路，測(cè)量其階躍響應(yīng)1、比例環(huán)節(jié)：利用運(yùn)算放大器、電阻、電容等元件設(shè)計(jì)一模擬電路，輸入輸出之間滿足如下運(yùn)動(dòng)方程： C(t)=KR(t)傳遞函數(shù)G(s)=K2、慣性環(huán)節(jié) 利用運(yùn)算放大器、電阻、電容等元件設(shè)計(jì)一模擬電路，輸入輸

2、出之間滿足如下運(yùn)動(dòng)方程:T dC(t)+ C(t) = KR(t)dt傳遞函數(shù) G(s)=K/(Ts+1)3、積分環(huán)節(jié)利用運(yùn)算放大器、電阻、電容等元件設(shè)計(jì)一模擬電路，輸入輸出之間滿足如下運(yùn)動(dòng)方程:dC (t)-=kR (t)dt傳遞函數(shù)G(s)=K/s4、微分環(huán)節(jié)利用運(yùn)算放大器、電阻、電容等元件設(shè)計(jì)一模擬電路，輸入輸出之間滿足如下運(yùn)動(dòng)方程:C(傳遞函數(shù)G(s)=Ks5、二階系統(tǒng)利用運(yùn)算放大器、電阻、電容等元件設(shè)計(jì)一模擬電路，輸入輸出之間滿足如下運(yùn)動(dòng)方程:2 = K1 K 2 R (t)d 2 C (t) dC (t)T 2 +dt 2 dt壯、沱滯W (s)=傳遞函數(shù) 7KK12T 2 s 2

3、 + s + KK12%、W耍以國(guó)阻I四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、畫出比例環(huán)節(jié)、慣性環(huán)節(jié)、積分環(huán)節(jié)、微分環(huán)節(jié)、二階系統(tǒng)的模擬電路圖，用坐標(biāo)紙繪 出各典型環(huán)節(jié)的階躍響應(yīng)曲線。2、由響應(yīng)曲線計(jì)算各環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)，并與電路計(jì)算結(jié)果相比較。3、分析相對(duì)阻尼系數(shù)對(duì)二階系統(tǒng)階躍響應(yīng)的影響。實(shí)驗(yàn)二系統(tǒng)頻率特性的測(cè)量與PID校正一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、加深了解系統(tǒng)及元件頻率特性的物理意義。2、掌握系統(tǒng)及元件頻率特性的測(cè)量方法。3、加深對(duì)PID控制原理與設(shè)計(jì)方法的理解。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、2、3、利用運(yùn)算放大器、電阻、電容等元件設(shè)計(jì)一模擬電路，其數(shù)學(xué)模型可用如下框圖描述。求出其開環(huán)傳遞函數(shù)與閉環(huán)傳遞函數(shù)。給定輸入信號(hào)為U(t)=Asin(3 t)，則輸出信號(hào)U2(t)=Bsin(w t+q )，計(jì)算B/ A與？隨3的變化規(guī)律。4、分別設(shè)計(jì)一 PI，PD，PID校正模擬電路，串聯(lián)在上述框圖的前向通道的比較點(diǎn)之后。三、實(shí)驗(yàn)裝置1、計(jì)算機(jī)一臺(tái)，實(shí)驗(yàn)軟件一套。2、實(shí)驗(yàn)箱一套。3、面包板、導(dǎo)線、電阻、電容、運(yùn)算放大器等器件若干。系統(tǒng)頻率特性Frequency (rad/sec)四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、畫出模擬電路圖，計(jì)算傳遞函數(shù)，畫出BODE圖。2、把測(cè)量數(shù)據(jù)列表，根據(jù)此數(shù)據(jù)繪制BODE圖。3、分析測(cè)量誤差。4、分析PI, PD, PID校正模擬電路對(duì)系統(tǒng)頻