自动控制原理实验.
自动控制原理实验报告
自动控制原理实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过实际操作，加深对自动控制原理的理解，掌握PID控制器的调节方法，并验证PID控制器的性能。
二、实验原理。
PID控制器是一种常见的控制器，它由比例环节（P）、积分环节（I）和微分环节（D）三部分组成。
比例环节的作用是根据偏差的大小来调节控制量的大小；积分环节的作用是根据偏差的累积值来调节控制量的大小；微分环节的作用是根据偏差的变化率来调节控制量的大小。
PID控制器通过这三个环节的协同作用，可以实现对被控对象的精确控制。
三、实验装置。
本次实验所使用的实验装置包括PID控制器、被控对象、传感器、执行机构等。
四、实验步骤。
1. 将PID控制器与被控对象连接好，并接通电源。
2. 调节PID控制器的参数，使其逐渐接近理想状态。
3. 对被控对象施加不同的输入信号，观察PID控制器对输出信号的调节情况。
4. 根据实验结果，对PID控制器的参数进行调整，以达到最佳控制效果。
五、实验结果与分析。
经过实验，我们发现当PID控制器的比例系数较大时，控制效果会更为迅速，但会引起超调；当积分系数较大时，可以有效消除稳态误差，但会引起响应速度变慢；当微分系数较大时，可以有效抑制超调，但会引起控制系统的抖动。
因此，在实际应用中，需要根据被控对象的特性和控制要求，合理调节PID控制器的参数。
六、实验总结。
通过本次实验，我们深刻理解了PID控制器的工作原理和调节方法，加深了对自动控制原理的认识。
同时，我们也意识到在实际应用中，需要根据具体情况对PID控制器的参数进行调整，以实现最佳的控制效果。
七、实验心得。
本次实验不仅让我们在理论知识的基础上得到了实践锻炼，更重要的是让我们意识到掌握自动控制原理是非常重要的。
只有通过实际操作，我们才能更好地理解和掌握知识，提高自己的实际动手能力和解决问题的能力。
八、参考文献。
[1] 《自动控制原理》，XXX，XXX出版社，2010年。
[2] 《PID控制器调节方法》，XXX，XXX期刊，2008年。
自动控制原理实验
自动控制原理实验自动控制原理实验是自动控制原理课程的重要组成部分，通过实验可以帮助学生深入理解自动控制原理的相关知识，并且掌握实际操作的能力。
本实验旨在通过具体的实验操作，让学生对自动控制原理的理论知识有更深入的了解，同时培养学生的实际动手能力和解决问题的能力。
一、实验目的。
本实验旨在通过具体的实验操作，让学生对自动控制原理的理论知识有更深入的了解，同时培养学生的实际动手能力和解决问题的能力。
二、实验原理。
自动控制原理是一门研究控制系统的设计与分析的学科，它主要研究用于自动控制的原理、方法和技术。
自动控制原理实验是通过实验来验证自动控制原理的理论知识，包括传递函数、控制器设计、系统响应等内容。
三、实验内容。
1. 搭建控制系统模型，根据所学的自动控制原理知识，搭建相应的控制系统模型，包括传感器、执行器、控制器等组成部分。
2. 系统参数测量，对搭建好的控制系统模型进行参数测量，包括系统的传递函数、阶跃响应等参数。
3. 控制器设计与调试，根据实验要求，设计相应的控制器，并进行调试，观察系统的响应情况。
4. 系统性能分析，对设计好的控制系统进行性能分析，包括稳定性、灵敏度、鲁棒性等指标的评估。
四、实验步骤。
1. 按照实验要求，搭建控制系统模型，包括传感器、执行器、控制器等组成部分。
2. 进行系统参数测量，包括系统的传递函数、阶跃响应等参数的测量。
3. 根据实验要求，设计相应的控制器，并进行调试，观察系统的响应情况。
4. 对设计好的控制系统进行性能分析，包括稳定性、灵敏度、鲁棒性等指标的评估。
五、实验结果与分析。
通过实验操作，我们得到了控制系统的传递函数、阶跃响应等参数，并设计了相应的控制器进行了调试。
通过对系统的性能分析，我们可以得出系统的稳定性较好，对外界干扰具有一定的抵抗能力。
六、实验总结。
通过本次实验，我们深入理解了自动控制原理的相关知识，掌握了实际操作的能力。
同时，我们也发现了一些问题，比如在控制器设计与调试过程中遇到了一些困难，需要进一步加强相关知识的学习和实践能力的培养。
自动控制原理实验报告
自动控制原理实验报告实验目的，通过本次实验，掌握自动控制原理的基本概念和实验操作方法，加深对自动控制原理的理解和应用。
实验仪器与设备，本次实验所需仪器设备包括PID控制器、温度传感器、电磁阀、水槽、水泵等。
实验原理，PID控制器是一种广泛应用的自动控制设备，它通过对比设定值和实际值，根据比例、积分、微分三个控制参数对控制对象进行调节，以实现对控制对象的精确控制。
实验步骤：1. 将温度传感器插入水槽中，保证传感器与水温充分接触；2. 将水泵接通，使水槽内的水开始循环；3. 设置PID控制器的参数，包括比例系数、积分时间、微分时间等；4. 通过调节PID控制器的参数，使得水槽中的水温稳定在设定的目标温度；5. 观察记录PID控制器的输出信号和水温的变化情况；6. 分析实验结果，总结PID控制器的控制特性。
实验结果与分析：经过实验操作，我们成功地将水槽中的水温控制在了设定的目标温度范围内。
在调节PID控制器参数的过程中，我们发现比例系数的调节对控制效果有着明显的影响，适当增大比例系数可以缩小温度偏差，但过大的比例系数也会导致控制系统的超调现象；积分时间的调节可以消除静差，但过大的积分时间会导致控制系统的超调和振荡；微分时间的调节可以抑制控制系统的振荡，但过大的微分时间也会使控制系统的响应变慢。
结论：通过本次实验，我们深入理解了PID控制器的工作原理和调节方法，掌握了自动控制原理的基本概念和实验操作方法。
我们通过实验操作和数据分析，加深了对自动控制原理的理解和应用。
总结：自动控制原理是现代控制工程中的重要内容，PID控制器作为一种经典的控制方法，具有广泛的应用前景。
通过本次实验，我们不仅学习了自动控制原理的基本知识，还掌握了PID控制器的调节方法和控制特性。
这对我们今后的学习和工作都具有重要的意义。
自控原理实验报告
一、实验目的1. 理解并掌握自动控制原理的基本概念和基本分析方法。
2. 掌握典型环节的数学模型及其在控制系统中的应用。
3. 熟悉控制系统的时间响应和频率响应分析方法。
4. 培养实验操作技能和数据处理能力。
二、实验原理自动控制原理是研究控制系统动态性能和稳定性的一门学科。
本实验主要涉及以下几个方面：1. 典型环节：比例环节、积分环节、微分环节、惯性环节等。
2. 控制系统：开环控制系统和闭环控制系统。
3. 时间响应：阶跃响应、斜坡响应、正弦响应等。
4. 频率响应：幅频特性、相频特性等。
三、实验内容1. 典型环节的阶跃响应- 比例环节- 积分环节- 比例积分环节- 比例微分环节- 比例积分微分环节2. 典型环节的频率响应- 幅频特性- 相频特性3. 二阶系统的阶跃响应- 上升时间- 调节时间- 超调量- 峰值时间4. 线性系统的稳态误差分析- 偶然误差- 稳态误差四、实验步骤1. 典型环节的阶跃响应- 搭建比例环节、积分环节、比例积分环节、比例微分环节、比例积分微分环节的实验电路。
- 使用示波器观察并记录各个环节的阶跃响应曲线。
- 分析并比较各个环节的阶跃响应曲线，得出结论。
2. 典型环节的频率响应- 搭建比例环节、积分环节、比例积分环节、比例微分环节、比例积分微分环节的实验电路。
- 使用频率响应分析仪测量各个环节的幅频特性和相频特性。
- 分析并比较各个环节的频率响应特性，得出结论。
3. 二阶系统的阶跃响应- 搭建二阶系统的实验电路。
- 使用示波器观察并记录二阶系统的阶跃响应曲线。
- 计算并分析二阶系统的上升时间、调节时间、超调量、峰值时间等性能指标。
4. 线性系统的稳态误差分析- 搭建线性系统的实验电路。
- 使用示波器观察并记录系统的稳态响应曲线。
- 计算并分析系统的稳态误差。
五、实验数据记录与分析1. 典型环节的阶跃响应- 比例环节：K=1，阶跃响应曲线如图1所示。
- 积分环节：K=1，阶跃响应曲线如图2所示。
自动控制原理实验
自动控制原理实验
C
输 入
R2 R1 +
输 出 -1
Ui
0
t
Uo Uo 2 1
K=2
Ui=-1V
0
图 1-3 惯性环节实验原理图和输出波形
t
3.积分环节
积分环节实验原理图如图 1-4 所示。
G( S )
Z 2 1CS 1 Z1 R1 TS
， T=R1*C
当输入为单位阶跃信号，即 ui(t)=-1V 时，ui（s）= 所以输出响应为 uo（t）=
-1-
自动控制原理实验
R2
输 入
Ui
R1 +
0
输 出 -1 Uo Uo 2 1 k=2
t
Ui=-1V
0
图 1-2 比例环节实验原理图和输出波形
t
实验步骤： （1）调整示波器： 选择输入通道 CH1 或 CH2。 逆时针调节示波器的时间旋钮“TIME/DIV”到底， 使光标为一点， 并调节上下“位 移”旋钮使光标位于 0 线上。 调整示波器的输入幅度档位选择开关， 选择合适的档位使信号幅度便于观察， 例如 选择档位为 1V 档。 将输入幅度档位选择开关中心的微调旋钮顺时针旋到底。 将信号选择开关打到 DC 档。 （2）顺时针调节实验箱的旋钮，使阶跃信号为负（绿灯亮） 。 （ 3 ）阶跃信号接到示波器上，调节实验箱的幅度旋钮。使负跳变幅度为一格（即 Ui=-1V） 。 （4）接好实验线路，按下阶跃信号按钮，观察示波器的波形。 预习思考：输出幅度跳变应为……? 2.惯性环节 惯性环节实验原理图如图 1-3 所示。 其传递函数为： G( S )
-8-
自动控制原理实验
大使稳态误差进一步减小，直到等于零。因此， “比例+积分(PI)”控制器，可以使系统在进 入稳态后无稳态误差。 这是相位滞后校正，滞后校正器的基本特性，是相频曲线具有负相 移（滞后相位角） 。滞后校正器实际是一个低通滤波器，基本原理主要是利用其滞后网络的 高频衰减特性，以降低系统的开环截止频率，从而使已校正系统获得足够的相角裕度。 比例微分（PD）控制：在微分控制中，控制器的输出与输入误差信号的微分（即误差 的变化率） 成正比关系。 自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳。 其原因是由于存在有较大惯性组件（环节）或有滞后 (delay)组件，具有抑制误差的作用， 其变化总是落后于误差的变化。解决的办法是使抑制误差的作用的变化“超前” ，即在误差 接近零时，抑制误差的作用就应该是零。这就是说，在控制器中仅引入“比例”项往往是不 够的，比例项的作用仅是放大误差的幅值，而目前需要增加的是“微分项” ，它能预测误差 变化的趋势，这样，具有“比例+微分”的控制器，就能够提前使抑制误差的控制作用等于 零， 甚至为负值， 从而避免了被控量的严重超调。 所以对有较大惯性或滞后的被控对象， “比 例+微分(PD)”控制器能改善系统在调节过程中的动态特性，是“超前”校正。超前校正的 原理是利用微分环节的超前调节作用， 实际上是利用了 RC 微分电路的高通特性进行超前校 正的。 “滞后-超前（PID） ”校正包含 PI 和 PD 这两种校正，其对系统性能的影响是上述两种 校正对系统作用的综合， 这种校正方法兼有滞后校正和超前校正的优点， 因此可以取长补短， 比单独使用超前或滞后校正方法能满足更多的性能要求。 “滞后-超前”校正器不仅能提高系 统的稳定性能，还可以减少超调量、加快系统响应速度。合理应用 PID 可以取得更好的校 正效果。
自动控制原理实验(全面)
自动控制原理实验实验一 典型环节的电模拟及其阶跃响应分析一、实验目的⑴ 熟悉典型环节的电模拟方法。
⑵ 掌握参数变化对动态性能的影响。
二、实验设备⑴ CAE2000系统（主要使用模拟机，模/数转换，微机，打印机等）。
⑵ 数字万用表。
三、实验内容１．比例环节的模拟及其阶跃响应微分方程 )()(t Kr t c -= 传递函数 =)(s G )()(s R s C K -= 负号表示比例器的反相作用。
模拟机排题图如图9-1所示，分别求取K=1，K=2时的阶跃响应曲线，并打印曲线。
图9-1 比例环节排题图 图9-2 积分环节排题图 ２．积分环节的模拟及其阶跃响应微分方程 )()(t r dtt dc T= 传递函数 sKTs s G ==1)(模拟机排题图如图9-2所示，分别求取K=1，K=0.5时的阶跃响应曲线，并打印曲线。
３．一阶惯性环节的模拟及其阶跃响应微分方程 )()()(t Kr t c dtt dc T=+ 传递函数 1)(+=TS KS G模拟机排题图如图３所示，分别求取K=1, T=1; K=1, T=2; K=2, T=2 时的阶跃响应曲线，并打印曲线。
４．二阶系统的模拟及其阶跃响应微分方程 )()()(2)(222t r t c dt t dc T dt t c d T =++ξ传递函数 121)(22++=Ts s T s G ξ2222nn n s s ωξωω++= 画出二阶环节模拟机排题图，并分别求取打印： ⑴ T=1，ξ=0.1、0.5、1时的阶跃响应曲线。
⑵ T=2，ξ=0.5 时的阶跃响应曲线。
四、实验步骤⑴ 接通电源，用万用表将输入阶跃信号调整为2V 。
⑵ 调整相应系数器；按排题图接线，不用的放大器切勿断开反馈回路（接线时，阶跃开关处于关断状态）；将输出信号接至数/模转换通道。
⑶ 检查接线无误后，开启微机、打印机电源；进入CAE2000软件，组态A/D ，运行实时仿真；开启阶跃输入信号开关，显示、打印曲线。
自控原理课程实验报告
一、实验目的1. 理解并掌握自动控制原理的基本概念和基本分析方法。
2. 熟悉自动控制系统的典型环节，包括比例环节、积分环节、比例积分环节、惯性环节、比例微分环节和比例积分微分环节。
3. 通过实验，验证自动控制理论在实践中的应用，提高分析问题和解决问题的能力。
二、实验原理自动控制原理是研究自动控制系统动态和稳态性能的学科。
本实验主要围绕以下几个方面展开：1. 典型环节：通过搭建模拟电路，研究典型环节的阶跃响应、频率响应等特性。
2. 系统校正：通过在系统中加入校正环节，改善系统的性能，使其满足设计要求。
3. 系统仿真：利用MATLAB等仿真软件，对自动控制系统进行建模和仿真，分析系统的动态和稳态性能。
三、实验内容1. 典型环节实验（1）比例环节：搭建比例环节模拟电路，观察其阶跃响应，分析比例系数对系统性能的影响。
（2）积分环节：搭建积分环节模拟电路，观察其阶跃响应，分析积分时间常数对系统性能的影响。
（3）比例积分环节：搭建比例积分环节模拟电路，观察其阶跃响应，分析比例系数和积分时间常数对系统性能的影响。
（4）惯性环节：搭建惯性环节模拟电路，观察其阶跃响应，分析时间常数对系统性能的影响。
（5）比例微分环节：搭建比例微分环节模拟电路，观察其阶跃响应，分析比例系数和微分时间常数对系统性能的影响。
（6）比例积分微分环节：搭建比例积分微分环节模拟电路，观察其阶跃响应，分析比例系数、积分时间常数和微分时间常数对系统性能的影响。
2. 系统校正实验（1）串联校正：在系统中加入串联校正环节，改善系统的性能，使其满足设计要求。
（2）反馈校正：在系统中加入反馈校正环节，改善系统的性能，使其满足设计要求。
3. 系统仿真实验（1）利用MATLAB等仿真软件，对自动控制系统进行建模和仿真，分析系统的动态和稳态性能。
（2）根据仿真结果，优化系统参数，提高系统性能。
四、实验步骤1. 搭建模拟电路：根据实验内容，搭建相应的模拟电路，并连接好测试设备。
自动控制原理实验报告
自动控制原理实验报告姓名：学号：班级：实验一 一、二阶系统的电子模拟及时域响应的动态测试一、 实验目的1. 了解一、二阶系统阶跃响应及其性能指标与系统参数之间的关系。
2. 学习在电子模拟机上建立典型环节系统模型的方法。
3. 学习阶跃响应的测试方法。
二、 实验内容1. 建立一阶系统的电子模型，观测并记录在不同时间常数T 时的阶跃响应曲线，并测定其过渡过程时间Ts 。
2．建立二阶系统的电子模型，并记录在不同的阻尼比ζ时的阶跃响应曲线，并测定其超调量δ%及过渡过程时间Ts 。
三、 实验原理1.一阶系统系统传递函数为： 模拟运算电路如图1-1所示：图 1-1其中R1=R2，T=R2·C 其中电阻电容的具体取值见表1-12. 二阶系统系统传递函数为： 模拟运算电路如图1-2所示：图1-2其中R2·C1=1，R3·C2=1，R4/R3=ξ21各元器件具体取值如图1-2所示。
222()()()2n n nC s s R s S S ωζωωΦ==++()()()1C s Ks R s TS Φ==+四、实验数据1.一阶系统1）数据表格（取5%误差带，理论上Ts＝3T）表1-1T/s 0.25 0.5 1 R2(R1)/Ω250k 500k 1MC/μF 1 1 1Ts实测/s 0.74 1.46 2.99Ts理论/s 0.75 1.5 3 阶跃响应曲线图1-3 图1-4 图1-5 2）响应曲线图1-3 (T=0.25)图1-4 (T=0.5)图1-5 (T=1)2. 二阶系统 1)数据表格表1-2说明：（1）0﹤ζ﹤1，为欠阻尼二阶系统,超调量理论计算公式2/1%100%eπζζσ--=⨯(2)取5%误差带，当ζ值较小(0﹤ζ﹤0.7)采用近似公式 进行估算;当ζ值较大(ζ﹥0.7)采用近似公式 7.145.6-=ξsT 进行估算.2)响应曲线图1-6 (ζ=0.25)ζ0.25 0.5 0.7 1.0 /rad/s 1 1 1 1 R 4/M Ω 2.0 1.0 0.7 0.5 C2/μF 1.0 1.0 1.0 1.0 σ%实测 43.77 16.24 4.00 0.02 σ%理论 44.43 16.30 4.600 Ts 实测/s 13.55 5.47 3.03 4.72 Ts 理论/s 14 7 5 4.75 阶跃响应曲线图1-6图1-7图1-8图1-9ns T ξω5.3=图1-7 (ζ=0.5)图1-8 (ζ=0.7)图1-9 (ζ=1)五、 误差分析1. 对一阶系统阶跃响应实验当T=0.25 时， 1.3%%10075.074.0-75.0=⨯=误差。
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实验一控制系统典型环节的模拟一、实验目的(1)学习典型环节的模拟方法。
(2)研究阻、容参数对典型环节阶跃响应的影响。
(3)熟悉超低频扫描示波器的使用方法。
(4)掌握用运放组成控制系统典型环节的电子电路。
(5)测量典型环节的阶跃响应曲线。
(6)通过实验了解典型环节中参数的变化对输出动态性能的影响。
二、实验设备1．ACS教学实验系统一台。
2．示波器一台。
3．万用表一块。
三、实验线路及原理以运算放大器为核心元件，由其不同的R-C输入网络和反馈网络组成的各种典型环节，如图1-1所示。
图中Z1和Z2为复数阻抗，它们都是由R、C构成。
基于图中A点的电位为虚地，略去流入运放的电流，则由图1-1得：(1)图1-1 运放的反馈连接由上式可求得由下列模拟电路组成典型环节的传递函数及其单位阶跃响应。
(1)比例环节比例环节的模拟电路如图1-2所示：图1-2 比例环节（2）惯性环节图1-3、惯性环节(3)积分环节式中积分常数T=RC图1-4积分环节(4)比例微分环节（PD），其接线图如图及阶跃响应如图1-5所示。
图1-5 比例微分环节(5)比例积分环节，其接线图单位阶跃响应如图1-6所示。
图1-6 比例积分环节（6）振荡环节，其接线图单位阶跃响应1-7、图1-8所示。
1-7 振荡环节原理图1-8 振荡环节接线图①比例环节 G1(S)=1和G2(S)=2②积分环节 G1(S)=1/SG2(S)=1/（0.5S ）③比例微分环节 G1(S)=2+S 和G2(S)=1+2S④惯性环节 G1(S)=1/(S+1)和G2(S)=1/(0.5S+1)⑤比例积分环节（PI ）G （S ）=1+1/S 和G （S ）=2（1+1/2S ） ⑥振荡环节(选做) 101.010)(221++=++=S S K S S T K s G 五、实验报告(1)画出六种典型环节的实验电路图，并注明相应的参数。
(2)画出各典型环节的单位阶跃响应波形，并分析参数对响应曲线的影响。
(3)写出实验的心得与体会。
实验二 二阶系统的瞬态响应分析一、实验目的1. 观察在不同参数下二阶系统的阶跃响应曲线，并测出超调量σ、峰值时间t p 和调节时间t s 。
2. 研究增益K 对二阶系统阶跃响应的影响。
二、实验设备1.ACS 教学实验系统一台2.示波器一台 三、实验原理图2-1 二阶系统方框图它的闭环传递函数为：2222112212)/(/)/()()(nn n S S T T K T S S T T K S R S C ωςωω++=++= 由上式求得21/T T K n =ω )4/(12K T T =ς若令,5.0,2.021s T s T == 则k K n /625.0,10==ςω显然只要改变K 值，就能同时改变ωn 和ζ的值，可以得到过阻尼、临界阻尼和欠阻尼三种情况下的阶跃响应曲线。
四、实验内容1.按开环传递函数函数)12.0(5.0)(+=S S KS G 的要求，设计相应的实验线路图。
令r(t)=1V,在示波器上观察不同K （K=10,5,2,0.5）下的瞬态响应曲线，并由图求得相应的超调量σ、峰值时间t p 和调节时间t s 。
2.调节K 值，使该二阶系统的阻尼比2/1=ς,观察并记录阶跃响应波形。
五、实验报告1.画出二阶系统在不同K 值下的4条瞬态曲线，并注明时间轴。
K 111+s T sT 21— C(S ） R(S ）2.实验前按图3-1所示的二阶系统，计算K=0.625，K=1，K=0.312三种情况下的ωn和ζ的值。
据此，求得相应的动态性能指标：超调量σ、峰值时间tp 和调节时间ts。
并与实验结果作一比较。
3.写出本实验的心得体会。
六、实验思考题1.如果阶跃输入信号的幅值过大，会在试验中产生什么后果？2.在电子模拟系统中，如何实现负反馈和单位反馈？实验三频率特性的测试一、实验目的(1)掌握用李沙育图形法，测量二阶系统的频率特性。
(2)根据二阶系统的对数幅频特性，确定系统的数学模型。
(3)了解二阶系统的频域指标与时域指标的对应关系。
二、实验设备（1）ACS教学实验系统一台。
（2）示波器一台。
（3）万用表一块。
三、实验原理和内容对于稳定的线性定常系统或环节，当其输入端加入一正弦信号X(t)=XmSinωt，它的稳态输出是一与输入信号同频率的正弦信号，但其幅值和相位将随着输入信号频率ω的变化而变化。
即输出信号为Y（t）=YmSin（ωt+ϕ）=Χm|G（jω）|Sin（ωt+ϕ）其中 |G（jω）|= Υm /Xm ，ϕ(ω)=argG（jω）只要改变输入信号x（t）的频率ω，就可测得输出信号与输入信号的幅值比|G（jω）|和它们的相位差ϕ（ω）=argG（jω）。
不断改变x（t）的频率，就可测得被测环节（系统）的幅频特性|（jω）|和相频特性ϕ（ω）。
本实验采用李沙育图形法，图3-1为测试的方框图。
图3-1测试方框图在表（1）中列出了超前与滞后时相位的计算公式和光点的转向。
表（1）表中2Y0为椭圆与Y轴交点之间的长度，2X0为椭圆与X轴交点之间距离，Xm和Ym分别为X（t）和Y（t）的幅值。
图3-2 相频特性测试的接线图当扫频电源输出一个正弦信号，则在示波器的屏幕上呈现一个李沙育图形------椭圆。
据此，可测得在该输入信号频率下的相位值:不断改变扫频电源输出信号的频率，就可得到一系列相应的相位值，列表记下不同ω值时的Y和Ym。
相频特性的测试ω(rad/s) 1 3 5 7 10 30F (Hz) 0.159 0.477 0.796 1.115 1.592 40777YYmϕ测量时，输入信号的频率ω要取得均匀。
幅频特性的测试按图3-4接线，测量时示波器的X轴停止扫描，在示波器（或万用表的交流电压档）上分别读出输入和输出信号的双倍幅值，即2Xm=2Y1m，2Ym=2Y2m，就可求得对应的幅频值|G（jω）|=2Y2m/（2Y1m），列标记下2Y2m/(2Y1m), 和ω的值。
图3-3 幅频特性的接线图幅频特性的测试ω 2Y1m 2Y2m2Y2m/2Y1m20lg[2Y1m/(2Y2m)]（1） 根据图3—4所示的系统结构图，给出相应的模拟电路，求出该系统对数幅频特性渐近线的转折频率、谐振频率、峰值频率和带宽频率。
图3—4 频率特性测试系统结构图 （2） 确定输入正弦信号的频率范围和测试点。
通常取低于转换频率10倍左右的频率，作为开始测试的最低频率，取高于转换频率10倍左右的频率作为终止频率，在峰值频率和转折频率附近，应多测几个点。
（3） 作系统的阶跃响应，测量系统的动态性能指标。
（4） 用示波器频域测量方法测量系统的幅频特性和相频特性。
四、实验报告要求 (选作)（1） 给出被测系统的结构图和模拟电路。
（2） 根据实验数据，作出对数幅频特性和对数相频特性曲线。
K=1101.01 ss25.01实验四 控制系统的串联校正研究一、实验目的应用频率法校正，对给定系统进行串联校正设计，并在模拟机上加以实现，验证设计的正确性。
二、实验设备（1）ACS 教学实验系统一台。
（2）示波器一台。
（3）万用表一块。
三、实验原理但系统的开环增益满足其稳态性能的要求后，它的动态性能一般不理想，甚至发生不稳定，为此需在系统中串联一校正装置，即使系统的开环增益不变，又使系统的动态性能满足要求。
常有的方法有频率法和工程设计法。
本实验要求用工程设计法对系统进行校正。
二阶系统的标准开环传递函数为：SS S G n nςωω2)(22+=如果ζ=2/1,则SS S G n nωω2)(22+=上式称为二阶系统工程设计开环传递函数的标准形式。
理论证明，此时系统对阶跃响应的超调量只有4.3%。
调整时间为8T(Δ=±5%)，相位裕量为γ=630。
图4-1所示系统的开环传递函数为：)1()(12+=S T S T KS G图4-1如果K=1，T 2=0.1，T 1=1，则：)1(10)(+=S S S G校正思路如下：=+⋅)1(10)(S S S G C )12/1(2/2222+=+S S S S n nn n ωωωωω 令：102/2=n n ωω， 则05.02/1=n ωK111+s T sT 21105.01)(++=∴S S S G C四、实验内容1.已知单位反馈开环传递函数为:)1(10)(+=s s s G 。
按二阶系统的工程设计方法，设计系统的校正装置。
2. 画出电路图。
3. 令输入r(t)=1V , 测校正前、后的系统阶跃响应曲线。