實(shí)驗(yàn)一 控制系統(tǒng)典型環(huán)節(jié)的模擬實(shí)驗(yàn)

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試驗(yàn)一掌握系統(tǒng)典型環(huán)節(jié)的模擬試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、掌控掌握系統(tǒng)中各典型環(huán)節(jié)的電路模擬及其參數(shù)的測定方法。2、測量典型環(huán)節(jié)的階躍響應(yīng)曲線，了解參數(shù)改變對環(huán)節(jié)輸出性能的影響。

二、試驗(yàn)內(nèi)容

1、對表一所示各典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)設(shè)計(jì)相應(yīng)的模擬電路(參見表二)

試用

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2、測試各典型環(huán)節(jié)在單位階躍信號作用下的輸出響應(yīng)。3、轉(zhuǎn)變各典型環(huán)節(jié)的相關(guān)參數(shù)，觀測對輸出響應(yīng)的影響。

三、試驗(yàn)內(nèi)容及步驟

1、觀測比例、積分、比例積分、比例微分和慣性環(huán)節(jié)的階躍響應(yīng)曲線。①預(yù)備：使運(yùn)放處于工作狀態(tài)。

將信號發(fā)生器單元U1的ST端與+5V端用“短路塊”短接，使模擬電路中的場效應(yīng)管〔3DJ6〕夾斷，這時(shí)運(yùn)放處于工作狀態(tài)。

②階躍信號的產(chǎn)生：

電路可采納圖1-1所示電路，它由“階躍信號單元”〔U3〕及“給定單元”〔U4〕組成。

詳細(xì)線路形成：在

U3單元中，將H1與+5V端用1號試驗(yàn)導(dǎo)線連接，H2端用1號試驗(yàn)導(dǎo)線接至U4單元的*端；在U4單元中，將Z端和GND端用1號試驗(yàn)導(dǎo)線連接，最末由插座的Y端輸出信號。

以后試驗(yàn)假設(shè)再用階躍信號時(shí)，方法同上，不再贅述。試驗(yàn)步驟：

①按表二中的各典型環(huán)節(jié)的模擬電路圖將線接好(先接比例)。(PID先不接)

②將模擬電路輸入端(Ui)與階躍信號的輸出端Y相連接；模擬電路的輸出端(Uo)接至示

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波器。

③按下按鈕(或松開按鈕)SP時(shí)，用示波器觀測輸出端的實(shí)際響應(yīng)曲線Uo(t)，且將結(jié)果記住。轉(zhuǎn)變比例參數(shù)，重新觀測結(jié)果。

④同理得積分、比例積分、比例微分和慣性環(huán)節(jié)的實(shí)際響應(yīng)曲線，它們的抱負(fù)曲線和實(shí)際響應(yīng)曲線參見表三。

2、觀測PID環(huán)節(jié)的響應(yīng)曲線。試驗(yàn)步驟：

①將U1單元的周期性方波信號(U1單元的ST端改為與S端用短路塊短接，S11波段開關(guān)置于“方波”檔，“OUT”端的輸出電壓即為方波信號電壓，信號周期由波段開關(guān)S11和電位器W11調(diào)整，信號幅值由電位器W12調(diào)整。以信號幅值小、信號周期較長比較相宜)。

②參照表二中的PID模擬電路圖，按相關(guān)參數(shù)要求將PID電路連接好。

③將①中產(chǎn)生的周期性方波信號加到PID環(huán)節(jié)的輸入端〔Ui〕，用示波器觀測PID輸出端(Uo)，轉(zhuǎn)變電路參數(shù)，重新觀測并記錄。

四、試驗(yàn)思索題：

1、為什么PI和PID在階躍信號作用下，輸出的終值為一常量？

2、為什么PD和PID在單位階躍信號作用下，在t=0時(shí)的輸出為一有限值？

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表三：

試用

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試驗(yàn)一掌握系統(tǒng)典型環(huán)節(jié)的模擬試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、掌控掌握系統(tǒng)中各典型環(huán)節(jié)的電路模擬及其參數(shù)的測定方法。2、測量典型環(huán)節(jié)的階躍響應(yīng)曲線，了解參數(shù)改變對環(huán)節(jié)輸出性能的影響。

二、試驗(yàn)內(nèi)容

1、對表一所示各典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)設(shè)計(jì)相應(yīng)的模擬電路(參見表二)

試用

試用

2、測試各典型環(huán)節(jié)在單位階躍信號作用下的輸出響應(yīng)。3、轉(zhuǎn)變各典型環(huán)節(jié)的相關(guān)參數(shù)，觀測對輸出響應(yīng)的影響。

三、試驗(yàn)內(nèi)容及步驟

1、觀測比例、積分、比例積分、比例微分和慣性環(huán)節(jié)的階躍響應(yīng)曲線。①預(yù)備：使運(yùn)放處于工作狀態(tài)。

將信號發(fā)生器單元U1的ST端與+5V端用“短路塊”短接，使模擬電路中的場效應(yīng)管〔3DJ6〕夾斷，這時(shí)運(yùn)放處于工作狀態(tài)。

②階躍信號的產(chǎn)生：

電路可采納圖1-1所示電路，它由“階躍信號單元”〔U3〕及“給定單元”〔U4〕組成。

詳細(xì)線路形成：在

U3單元中，將H1與+5V端用1號試驗(yàn)導(dǎo)線連接，H2端用1號試驗(yàn)導(dǎo)線接至U4單元的*端；在U4單元中，將Z端和GND端用1號試驗(yàn)導(dǎo)線連接，最末由插座的Y端輸出信號。

以后試驗(yàn)假設(shè)再用階躍信號時(shí)，方法同上，不再贅述。試驗(yàn)步驟：

①按表二中