自动控制实验3-推荐下载
控制器 PD
PI
PID
对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关,系电通,力1根保过据护管生高线产中0不工资仅艺料可高试以中卷解资配决料置吊试技顶卷术层要是配求指置,机不对组规电在范气进高设行中备继资进电料行保试空护卷载高问与中题带资2负料2,荷试而下卷且高总可中体保资配障料置各试时类卷,管调需路控要习试在题验最到;大位对限。设度在备内管进来路行确敷调保设整机过使组程其高1在中正资,常料要工试加况卷强下安看与全22过,22度并22工且22作尽22下可护都能1关可地于以缩管正小路常故高工障中作高资;中料对资试于料卷继试连电卷接保破管护坏口进范处行围理整,高核或中对者资定对料值某试,些卷审异弯核常扁与高度校中固对资定图料盒纸试位,卷置编工.写况保复进护杂行层设自防备动腐与处跨装理接置,地高尤线中其弯资要曲料避半试免径卷错标调误高试高等方中,案资要,料求编试技5写、卷术重电保交要气护底设设装。备备置管4高调、动线中试电作敷资高气,设料中课并技3试资件且、术卷料中拒管试试调绝路包验卷试动敷含方技作设线案术,技槽以来术、及避管系免架统不等启必多动要项方高方案中式;资,对料为整试解套卷决启突高动然中过停语程机文中。电高因气中此课资,件料电中试力管卷高壁电中薄气资、设料接备试口进卷不行保严调护等试装问工置题作调,并试合且技理进术利行,用过要管关求线运电敷行力设高保技中护术资装。料置线试做缆卷到敷技准设术确原指灵则导活:。。在对对分于于线调差盒试动处过保,程护当中装不高置同中高电资中压料资回试料路卷试交技卷叉术调时问试,题技应,术采作是用为指金调发属试电隔人机板员一进,变行需压隔要器开在组处事在理前发;掌生同握内一图部线纸故槽资障内料时,、,强设需电备要回制进路造行须厂外同家部时出电切具源断高高习中中题资资电料料源试试,卷卷线试切缆验除敷报从设告而完与采毕相用,关高要技中进术资行资料检料试查,卷和并主检且要测了保处解护理现装。场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。
四、实验内容
图 3 PID 控制器原理图
1、按其原理图连线,令 Ui=1.06V,C=1uF,用示波器测试 R1=100KΩ 和 R2 为 200KΩ 时的 PD 控制器的输出波形。
2、令 Ui=1.06V,C=1uF,用示波器测试 R1=100KΩ 和 R2=200KΩ 时的 PI 控制器的输 出波形。
实验三 PID 控制器的动态特性 姓名:吴顺友 学号:2013124076 年级专业:13 机电
一、 实验目的
1、熟悉 PI、PD 和 PID 三种控制器的结构形式。 2、通过实验,深入了解 PI、PD 和 PID 三种控制器的阶跃响应特性和相关参数对它们 性能的影响。
二、实验仪器
1、TKKL-1 控制理论实验箱 1 台 2、TDS1001B 数字存储示波器 1 台 3、万用表 1 只。 4、U 盘 1 只(学生自备)。
五、实验报告要求
1、画出 PD、PI 和 PID 三种控制器的实验线路图,并注明具体的参数值。 2、根据三种控制器的传递函数,画出它们在单位阶跃信号作用下的理想输出波形。 3、根据实验,画出三种控制器的单位阶跃响应曲线,并与理想输出波形作分析比较。
控制器
PD
PI
电路图
对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关,系电通,力1根保过据护管生高线产中0不工资仅艺料可高试以中卷解资配决料置吊试技顶卷术层要是配求指置,机不对组规电在范气进高设行中备继资进电料行保试空护卷载高问与中题带资2负料2,荷试而下卷且高总可中体保资配障料置各试时类卷,管调需路控要习试在题验最到;大位对限。设度在备内管进来路行确敷调保设整机过使组程其高1在中正资,常料要工试加况卷强下安看与全22过,22度并22工且22作尽22下可护都能1关可地于以缩管正小路常故高工障中作高资;中料对资试于料卷继试连电卷接保破管护坏口进范处行围理整,高核或中对者资定对料值某试,些卷审异弯核常扁与高度校中固对资定图料盒纸试位,卷置编工.写况保复进护杂行层设自防备动腐与处跨装理接置,地高尤线中其弯资要曲料避半试免径卷错标调误高试高等方中,案资要,料求编试技5写、卷术重电保交要气护底设设装。备备置管4高调、动线中试电作敷资高气,设料中课并技3试资件且、术卷料中拒管试试调绝路包验卷试动敷含方技作设线案术,技槽以来术、及避管系免架统不等启必多动要项方高方案中式;资,对料为整试解套卷决启突高动然中过停语程机文中。电高因气中此课资,件料电中试力管卷高壁电中薄气资、设料接备试口进卷不行保严调护等试装问工置题作调,并试合且技理进术利行,用过要管关求线运电敷行力设高保技中护术资装。料置线试做缆卷到敷技准设术确原指灵则导活:。。在对对分于于线调差盒试动处过保,程护当中装不高置同中高电资中压料资回试料路卷试交技卷叉术调时问试,题技应,术采作是用为指金调发属试电隔人机板员一进,变行需压隔要器开在组处事在理前发;掌生同握内一图部线纸故槽资障内料时,、,强设需电备要回制进路造行须厂外同家部时出电切具源断高高习中中题资资电料料源试试,卷卷线试切缆验除敷报从设告而完与采毕相用,关高要技中进术资行资料检料试查,卷和并主检且要测了保处解护理现装。场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。
对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关,系电通,力1根保过据护管生高线产中0不工资仅艺料可高试以中卷解资配决料置吊试技顶卷术层要是配求指置,机不对组规电在范气进高设行中备继资进电料行保试空护卷载高问与中题带资2负料2,荷试而下卷且高总可中体保资配障料置各试时类卷,管调需路控要习试在题验最到;大位对限。设度在备内管进来路行确敷调保设整机过使组程其高1在中正资,常料要工试加况卷强下安看与全22过,22度并22工且22作尽22下可护都能1关可地于以缩管正小路常故高工障中作高资;中料对资试于料卷继试连电卷接保破管护坏口进范处行围理整,高核或中对者资定对料值某试,些卷审异弯核常扁与高度校中固对资定图料盒纸试位,卷置编工.写况保复进护杂行层设自防备动腐与处跨装理接置,地高尤线中其弯资要曲料避半试免径卷错标调误高试高等方中,案资要,料求编试技5写、卷术重电保交要气护底设设装。备备置管4高调、动线中试电作敷资高气,设料中课并技3试资件且、术卷料中拒管试试调绝路包验卷试动敷含方技作设线案术,技槽以来术、及避管系免架统不等启必多动要项方高方案中式;资,对料为整试解套卷决启突高动然中过停语程机文中。电高因气中此课资,件料电中试力管卷高壁电中薄气资、设料接备试口进卷不行保严调护等试装问工置题作调,并试合且技理进术利行,用过要管关求线运电敷行力设高保技中护术资装。料置线试做缆卷到敷技准设术确原指灵则导活:。。在对对分于于线调差盒试动处过保,程护当中装不高置同中高电资中压料资回试料路卷试交技卷叉术调时问试,题技应,术采作是用为指金调发属试电隔人机板员一进,变行需压隔要器开在组处事在理前发;掌生同握内一图部线纸故槽资障内料时,、,强设需电备要回制进路造行须厂外同家部时出电切具源断高高习中中题资资电料料源试试,卷卷线试切缆验除敷报从设告而完与采毕相用,关高要技中进术资行资料检料试查,卷和并主检且要测了保处解护理现装。场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。
实验输出波形图
PID 注:电路图用的是 OPAMP_3T_VIRTUAL 运算放大器,实验中用的是 UA741。 实验数据记录如下表:
对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关,系电通,力1根保过据护管生高线产中0不工资仅艺料可高试以中卷解资配决料置吊试技顶卷术层要是配求指置,机不对组规电在范气进高设行中备继资进电料行保试空护卷载高问与中题带资2负料2,荷试而下卷且高总可中体保资配障料置各试时类卷,管调需路控要习试在题验最到;大位对限。设度在备内管进来路行确敷调保设整机过使组程其高1在中正资,常料要工试加况卷强下安看与全22过,22度并22工且22作尽22下可护都能1关可地于以缩管正小路常故高工障中作高资;中料对资试于料卷继试连电卷接保破管护坏口进范处行围理整,高核或中对者资定对料值某试,些卷审异弯核常扁与高度校中固对资定图料盒纸试位,卷置编工.写况保复进护杂行层设自防备动腐与处跨装理接置,地高尤线中其弯资要曲料避半试免径卷错标调误高试高等方中,案资要,料求编试技5写、卷术重电保交要气护底设设装。备备置管4高调、动线中试电作敷资高气,设料中课并技3试资件且、术卷料中拒管试试调绝路包验卷试动敷含方技作设线案术,技槽以来术、及避管系免架统不等启必多动要项方高方案中式;资,对料为整试解套卷决启突高动然中过停语程机文中。电高因气中此课资,件料电中试力管卷高壁电中薄气资、设料接备试口进卷不行保严调护等试装问工置题作调,并试合且技理进术利行,用过要管关求线运电敷行力设高保技中护术资装。料置线试做缆卷到敷技准设术确原指灵则导活:。。在对对分于于线调差盒试动处过保,程护当中装不高置同中高电资中压料资回试料路卷试交技卷叉术调时问试,题技应,术采作是用为指金调发属试电隔人机板员一进,变行需压隔要器开在组处事在理前发;掌生同握内一图部线纸故槽资障内料时,、,强设需电备要回制进路造行须厂外同家部时出电切具源断高高习中中题资资电料料源试试,卷卷线试切缆验除敷报从设告而完与采毕相用,关高要技中进术资行资料检料试查,卷和并主检且要测了保处解护理现装。场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。
3、令 Ui=1.06V,设计 PID 控制器的有关参数,并用示波器测试 PID 控制器的输出波
《自动控制原理》实验3.线性系统的频域分析
《自动控制原理》实验3.线性系统的频域分析实验三线性系统的频域分析一、实验目的1.掌握用MATLAB语句绘制各种频域曲线。
2.掌握控制系统的频域分析方法。
二、基础知识及MATLAB函数频域分析法是应用频域特性研究控制系统的一种经典方法。
它是通过研究系统对正弦信号下的稳态和动态响应特性来分析系统的。
采用这种方法可直观的表达出系统的频率特性,分析方法比较简单,物理概念明确。
1.频率曲线主要包括三种:Nyquist图、Bode图和Nichols图。
1)Nyquist图的绘制与分析MATLAB中绘制系统Nyquist图的函数调用格式为:nyquist(num,den) 频率响应w的范围由软件自动设定 nyquist(num,den,w) 频率响应w的范围由人工设定[Re,Im]= nyquist(num,den) 返回奈氏曲线的实部和虚部向量,不作图2s?6例4-1:已知系统的开环传递函数为G(s)?3,试绘制Nyquists?2s2?5s?2图,并判断系统的稳定性。
num=[2 6]; den=[1 2 5 2]; nyquist(num,den)极点的显示结果及绘制的Nyquist图如图4-1所示。
由于系统的开环右根数P=0,系统的Nyquist曲线没有逆时针包围(-1,j0)点,所以闭环系统稳定。
p =-0.7666 + 1.9227i -0.7666 - 1.9227i -0.4668图4-1 开环极点的显示结果及Nyquist图若上例要求绘制??(10?2,103)间的Nyquist图,则对应的MATLAB语句为:num=[2 6]; den=[1 2 5 2];w=logspace(-1,1,100); 即在10-1和101之间,产生100个等距离的点nyquist(num,den,w)2)Bode图的绘制与分析系统的Bode图又称为系统频率特性的对数坐标图。
Bode图有两张图,分别绘制开环频率特性的幅值和相位与角频率?的关系曲线,称为对数幅频特性曲线和对数相频特性曲线。
自动控制实训实验报告
一、实验目的1. 熟悉并掌握自动控制系统的基本原理和实验方法;2. 理解典型环节的阶跃响应、频率响应等性能指标;3. 培养动手能力和分析问题、解决问题的能力。
二、实验原理自动控制系统是指利用各种自动控制装置,按照预定的规律自动地完成对生产过程或设备运行状态的调节和控制。
本实验主要研究典型环节的阶跃响应和频率响应。
1. 阶跃响应:当系统受到一个阶跃输入信号时,系统输出信号的变化过程称为阶跃响应。
阶跃响应可以反映系统的稳定性、快速性和准确性。
2. 频率响应:频率响应是指系统在正弦输入信号作用下的输出响应。
频率响应可以反映系统的动态性能和抗干扰能力。
三、实验仪器与设备1. 自动控制实验箱;2. 双踪示波器;3. 函数信号发生器;4. 计算器;5. 实验指导书。
四、实验内容与步骤1. 阶跃响应实验(1)搭建实验电路,连接好实验箱和示波器。
(2)输入阶跃信号,观察并记录阶跃响应曲线。
(3)分析阶跃响应曲线,计算系统的超调量、上升时间、调节时间等性能指标。
2. 频率响应实验(1)搭建实验电路,连接好实验箱和示波器。
(2)输入正弦信号,改变频率,观察并记录频率响应曲线。
(3)分析频率响应曲线,计算系统的幅频特性、相频特性等性能指标。
3. 系统校正实验(1)搭建实验电路,连接好实验箱和示波器。
(2)输入阶跃信号,观察并记录未校正系统的阶跃响应曲线。
(3)根据期望的性能指标,设计校正环节,并搭建校正电路。
(4)输入阶跃信号,观察并记录校正后的阶跃响应曲线。
(5)分析校正后的阶跃响应曲线,验证校正效果。
五、实验结果与分析1. 阶跃响应实验(1)实验结果:根据示波器显示的阶跃响应曲线,计算得到系统的超调量为10%,上升时间为0.5s,调节时间为2s。
(2)分析:该系统的稳定性较好,但响应速度较慢,超调量适中。
2. 频率响应实验(1)实验结果:根据示波器显示的频率响应曲线,计算得到系统的幅频特性在0.1Hz到10Hz范围内基本稳定,相频特性在0.1Hz到10Hz范围内变化不大。
自动控制实验报告(全)
自动控制原理实验报告册院系:班级:学号:姓名:目录实验五采样系统研究 (3)实验六状态反馈与状态观测器 (9)实验七非线性环节对系统动态过程的响应 (14)实验五 采样系统研究一、实验目的1. 了解信号的采样与恢复的原理及其过程,并验证香农定理。
2. 掌握采样系统的瞬态响应与极点分布的对应关系。
3. 掌握最少拍采样系统的设计步骤。
二、实验原理1. 采样:把连续信号转换成离散信号的过程叫采样。
2. 香农定理:如果选择的采样角频率s ω,满足max 2ωω≥s 条件(max ω为连续信号频谱的上限频率),那么经采样所获得的脉冲序列可以通过理想的低通滤波器无失真地恢复原连续信号。
3. 信号的复现:零阶保持器是将采样信号转换成连续信号的元件,是一个低通滤波器。
其传递函数:se Ts--14. 采样系统的极点分布对瞬态响应的影响:Z 平面内的极点分布在单位圆的不同位置,其对应的瞬态分量是不同的。
5. 最小拍无差系统:通常称一个采样周期为一拍,系统过渡过程结束的快慢常采用采样周期来表示,若系统能在最少的采样周期内达到对输入的完全跟踪,则称为最少拍误差系统。
对最小拍系统时间响应的要求是:对于某种典型输入,在各采样时刻上无稳态误差;瞬态响应最快,即过渡过程尽量早结束,其调整时间为有限个采样周期。
从上面的准则出发,确定一个数字控制器,使其满足最小拍无差系统。
三、实验内容1. 通过改变采频率s s s T 5.0,2.0,01.0=,观察在阶跃信号作用下的过渡过程。
被控对象模拟电路及系统结构分别如下图所示:图中,1)(/)()(==z E z U z D ,系统被控对象脉冲传递函数为:T T Ts e z e s s e Z z U z Y z G -----=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-==)1(4141)()()( 系统开环脉冲传递函数为:T T w e z e Z G z D z G ----===)1(4)()()(系统闭环脉冲传递函数为:)(1)()(z G z G z w w +=Φ在Z 平面内讨论,当采样周期T 变化时对系统稳定性的影响。
最新自控实验报告实验三
最新自控实验报告实验三实验目的:1. 理解并掌握自控系统的基本原理和工作机制。
2. 学习如何搭建和调试简单的闭环控制系统。
3. 通过实验数据分析,加深对系统稳定性和响应特性的认识。
实验设备:1. 自动控制系统实验台。
2. 直流电机及调速器。
3. 传感器(如光电编码器)。
4. 数据采集卡及计算机。
5. 相关软件(如LabVIEW、MATLAB等)。
实验步骤:1. 按照实验指导书的要求,搭建闭环控制系统,包括电机、传感器和控制器。
2. 使用数据采集卡连接传感器和计算机,确保数据传输无误。
3. 开启实验软件,设置相应的参数,如控制算法(PID)、采样时间等。
4. 进行系统开环测试,记录电机的响应数据。
5. 切换至闭环模式,调整PID参数,进行系统调试,直至达到预期的控制效果。
6. 收集闭环控制下的数据,并进行分析,绘制系统响应曲线。
7. 分析系统的稳定性、过渡过程和稳态误差等性能指标。
实验结果:1. 系统开环测试结果显示,电机响应存在较大的超调和振荡。
2. 闭环控制调试后,系统响应速度加快,超调量减小,振荡减少。
3. 通过调整PID参数,系统达到较快的响应时间和较小的稳态误差。
4. 实验数据表明,所设计的控制系统能有效改善电机的动态和稳态性能。
结论:通过本次实验,我们成功搭建并调试了一个简单的闭环控制系统。
实验结果表明,合理的PID参数设置对于提高系统性能至关重要。
此外,实验过程中我们也加深了对自动控制系统原理的理解,为后续更复杂系统的设计和分析打下了坚实的基础。
自动混合控制实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解自动混合控制系统的基本原理和组成。
2. 掌握PLC(可编程逻辑控制器)在自动混合控制系统中的应用。
3. 学会使用PLC编程软件进行系统程序设计。
4. 提高实际操作能力,增强对自动化控制系统的理解和应用。
二、实验原理自动混合控制系统主要由以下几个部分组成:物料输送系统、混合装置、PLC控制系统、传感器和执行机构。
1. 物料输送系统:负责将不同物料输送到混合装置中。
2. 混合装置:将不同物料进行充分混合。
3. PLC控制系统:负责整个系统的运行,通过编程实现对物料的精确控制。
4. 传感器:实时检测系统状态,如液位、温度等。
5. 执行机构:根据PLC控制信号执行相应动作,如电磁阀、搅拌器等。
实验中,我们使用PLC对物料自动混合系统进行控制。
通过编写程序,实现对物料的精确控制,包括物料的注入、混合、放空等过程。
三、实验设备1. PLC编程器:用于编写和调试PLC程序。
2. PLC实验装置:包含PLC、传感器、执行机构等。
3. 物料输送系统:用于输送不同物料。
4. 混合装置:用于混合物料。
5. 连接导线:用于连接各个设备。
四、实验步骤1. 系统搭建:根据实验要求,搭建自动混合控制系统,连接PLC、传感器、执行机构等设备。
2. 程序设计:使用PLC编程软件编写程序,实现对物料的精确控制。
3. 程序调试:将程序下载到PLC中,进行调试,确保系统运行正常。
4. 实验操作:按照实验要求,进行实验操作,观察系统运行情况。
五、实验结果与分析1. 程序设计:根据实验要求,我们设计了一套自动混合控制程序。
程序主要包括以下几个部分:- 初始化:设置系统初始状态,如关闭所有电磁阀、停止搅拌等。
- 物料注入:根据液位传感器信号,控制电磁阀开启和关闭,实现物料的注入。
- 混合:启动搅拌器,进行物料混合。
- 放空:根据液位传感器信号,控制电磁阀开启和关闭,实现混合物料的放空。
- 停止:停止所有设备,回到初始状态。
自控制原理实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解自控制原理的基本概念和基本方法。
2. 掌握典型控制系统的组成和基本工作原理。
3. 学习使用实验仪器,进行控制系统模拟实验。
4. 分析和评估控制系统的性能指标,提高对控制系统设计和优化的认识。
二、实验仪器与设备1. EL-AT-III型自动控制系统实验箱一台2. 计算机一台3. 万用表一个三、实验原理1. 自控制原理基本概念:自控制原理是研究如何利用反馈信息来控制系统的行为,使其达到预定的目标。
其基本原理是:通过将系统的输出信号反馈到输入端,与输入信号进行比较,产生误差信号,然后根据误差信号调整系统的控制策略,以达到控制目标。
2. 典型控制系统组成:典型控制系统通常由控制器、被控对象、反馈环节和执行机构组成。
3. 控制系统模拟实验:利用实验箱和计算机,通过模拟电路搭建典型控制系统,进行实验研究。
四、实验内容1. 实验一:典型环节及其阶跃响应- 实验目的:掌握控制模拟实验的基本原理和一般方法,掌握控制系统时域性能指标的测量方法。
- 实验步骤:1. 搭建一阶系统的模拟电路。
2. 通过计算机等测量仪器,测量系统的输出,得到系统的动态响应曲线及性能指标。
3. 改变系统的参数,分析参数对系统性能的影响。
2. 实验二:二阶系统阶跃响应- 实验目的:了解二阶系统的阶跃响应特性,掌握二阶系统的性能指标。
- 实验步骤:1. 搭建二阶系统的模拟电路。
2. 通过计算机等测量仪器,测量系统的输出,得到系统的阶跃响应曲线及性能指标。
3. 分析二阶系统的性能指标,如上升时间、超调量、调节时间等。
3. 实验三:连续系统串联校正- 实验目的:学习连续系统串联校正方法,提高控制系统的性能。
- 实验步骤:1. 搭建连续系统的模拟电路。
2. 分析系统的性能指标,确定校正方法。
3. 通过计算机等测量仪器,测量校正后的系统输出,评估校正效果。
五、实验结果与分析1. 实验一:通过搭建一阶系统的模拟电路,测量系统的输出,得到系统的动态响应曲线及性能指标。
自动控制实验三
姓名评分实验报告课程名称:控制理论基础实验名称:控制系统的根轨迹图专业:信息与计算科学小组成员:指导教师:完成日期: 2011年12月 8日一、实验名称控制系统的根轨迹图二、 实验目的1. 利用计算机完成控制系统的根轨迹作图;2. 了解控制系统根轨迹图的一般规律;3. 利用根轨迹进行系统分析。
三、 实验内容给定如下各系统的开环传递函数,作出它们的根轨迹图,并完成给定要求。
1.()()()112go k G s s s s =++要求:(1)准确记录根轨迹的起点.终点与根轨迹的条数 (2)确定根轨迹的分离点与相应的根轨迹增益 (3)确定临界稳定时的根轨迹增益。
2.()()()()2211416g O k s G s s s s s +=-++要求: 确定根轨迹与虚轴交点并确定系统稳定的根轨迹增益g k 范围。
3.()()()332g o k s G s s s +=+要求:(1)确定系统具有最大超调量,max p M 时的根轨迹增益,作时域仿真验证。
(2)确定系统阶跃响应无超调量时的根轨迹增益取值范围,并作时域仿真验证。
4.已知系统结构图如图10所示。
(选做)图10系统结构图分别令 ()()()1233 2.51,,55c c c s s G s G s G s s s ++===++ 要求:(1)作根轨迹图并将曲线保持(hold on )进行比较。
(2)选定闭环极点的虚部为[]Im s =k 和闭环根r ,分析动态性能。
稳态性能的差别,并作时域仿真验证。
四、 实验步骤1.在Windows 界面上用鼠标双击matlab 图标,即可打开MATLAB 命令平台。
2.练习相关M 函数根轨迹作图函数: rlocus(sys) rlocus(sys,k) r=rlocus(sys) [r,k]=rlocus(sys)函数功能:绘制系统根轨迹图或者计算绘图变量。
3. ()()()112go k G s s s s =++实验程序如下: >> k=1; >> z=[];>> p=[0,-1,-2]; >> sys=zpk(z,p,k); >> rlocus(sys)(1)准确记录根轨迹的起点.终点与根轨迹的条数从图中可以看出,三条不同颜色的线代表三条不同的根轨迹,起点分别为-2,-1,0 (2)确定根轨迹的分离点与相应的根轨迹增益如图所示,可看出分离点为-0.421,增益为0.388 (3)确定临界稳定时的根轨迹增益。
自动控制原理实验报告(实验一,二,三)分析
自动控制原理实验报告实验名称:线性系统的时域分析线性系统的频域分析线性系统的校正与状态反馈班级:学号:姓名:指导老师:2013 年12 月15日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.实验内容及步骤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.。
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,填入实验报告运行LABACT 程序,选择自动控制菜单下的线性系统的时域分析下的典型环节的模拟研究中的相应实验项目,就会弹出虚拟示波器的界面,点击开始即可使用本实验机配套的虚拟示波器(B3)单元的CH1测孔测量波形。
具体用法参见用户手册中的示波器部分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:01(S)(S)(S)R R K KU U G i O === ; 单位阶跃响应: K )t (U = 实验步骤:注:‘S ST ’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)构造模拟电路:按图3-1-1安置短路套及测孔联线,表如下。
(a )安置短路套 (b )测孔联线(3)运行、观察、记录:打开虚拟示波器的界面,点击开始,按下信号发生器(B1)阶跃信号按钮(0→+4V 阶跃),观测A5B 输出端(Uo )的实际响应曲线。
【VIP专享】自动控制的MATLAB实验
Amplitude
6.培养学生观察、思考、对比及分析综合的能力。过程与方法1.通过观察蚯蚓教的学实难验点,线培形养动观物察和能环力节和动实物验的能主力要;特2征.通。过教对学观方察法到与的教现学象手分段析观与察讨法论、,实对验线法形、动分物组和讨环论节法动教特学征准的备概多括媒,体继课续件培、养活分蚯析蚓、、归硬纳纸、板综、合平的面思玻维璃能、力镊。子情、感烧态杯度、价水值教观1和.通过学理解的蛔1虫.过观适1、察于程3观阅 六蛔寄.内列察读 、虫生出蚯材 让标容生3根常蚓料 学本教活.了 据见身: 生,师的2、解 问的体巩鸟 总看活形作 用蛔 题线的固类 结雌动态业 手虫 自形练与 本雄学、三: 摸对 学动状习人 节蛔生结4、、收 一人 后物和同类 课虫活构请一蚯集 摸体 回并颜步关 重的动、学、蚓鸟 蚯的 答归色学系 点形教生生让在类 蚓危 问纳。习从 并状学理列学平的害 题线蚯四线人 归、意特出四生面体以形蚓、形类 纳大图点常、五观玻存 表及动的鸟请动文 本小引以见引、察璃现 ,预物身类 3学物明 节有言及的、导巩蚯上状 是防的体之生和历 课什根蚯环怎学固蚓和, 干感主是所列环史 学么据蚓节二样生练引牛鸟 燥染要否以举节揭 到不上适动、区回习导皮类 还的特分分蚯动晓 的同节于物让分答。学纸减 是方征节布蚓物起 一,课穴并学蚯课生上少 湿法。?广的教, 些体所居归在生蚓前回运的 润;4泛益学鸟色生纳.靠物完的问答动原 的4蛔,处目类 习和活环.近在成前题蚯的因 ?了虫以。标就 生体的节身其实端并蚓快及 触解寄上知同 物表内特动体结验和总利的慢我 摸蚯生适识人 学有容点物前构并后结用生一国 蚯蚓在于与类 的什,的端中思端线问活样的 蚓人飞技有 基么引进主的的考?形题环吗十 体生行能着 本特出要几变以动,境?大 节活的1密 方征本“特节化下物.让并为珍 近习会形理切 法。课生征有以问的小学引什稀 腹性态解的 。2课物。什游题主.结生出么鸟 面和起结蛔关观题体么戏:要利明蚯?类 处适哪构虫系察:的特的特用确蚓等 ,于些特适。蛔章形殊形征板,这资 是穴疾点于可虫我态结式。书生种料 光居病是寄的们结构,五小物典, 滑生?重生鸟内学构,学、结的型以 还活5要生类部习与.其习巩鸟结的爱 是如原活生结了功颜消固类构线鸟 粗形何因的存构腔能色化练适特形护 糙态预之结的,肠相是系习于点动鸟 ?、防一构现你动适否统。飞都物为结蛔。和状认物应与的行是。主构虫课生却为和”其结的与题、病本理不蛔扁的他构特环以生?8特乐虫形观部特8征境小理三页点观的动位点梳相组等、这;,哪物教相,理适为方引些2鸟,育同师.知应单面导鸟掌类结了;?生识的位学你握日构解2互.。办特生认线益特了通动手征观识形减点它过,抄;察吗动少是们理生报5蛔?物,与的解.参一了虫它和有寄主蛔与份解结们环些生要虫其。蚯构都节已生特对中爱蚓。会动经活征人培鸟与飞物灭相。类养护人吗的绝适这造兴鸟类?主或应节成趣的为要濒的课情关什特临?就危感系么征灭来害教;?;绝学,育,习使。我比学们它生可们理以更解做高养些等成什的良么两好。类卫动生物习。惯根的据重学要生意回义答;的3.情通况过,了给解出蚯课蚓课与题人。类回的答关:系线,形进动行物生和命环科节学动价环值节观动的物教一育、。根教据学蛔重虫点病1.引蛔出虫蛔适虫于这寄种生典生型活的线结形构动和物生。理二特、点设;置2.问蚯题蚓让的学生生活思习考性预和习适。于穴居生活的形态、结构、生理等方面的特征;3.线形动物和环节动物的主要特征。
2023年自动控制原理实验系统超前校正实验报告
试验五 系统超前校正(4课时)本试验为设计性试验 一、试验目旳1. 理解和观测校正装置对系统稳定性及动态特性旳影响。
2. 学习校正装置旳设计和实现措施。
二、试验原理工程上常用旳校正措施一般是把一种高阶系统近似地简化成低阶系统, 并从中找出少数经典系统作为工程设计旳基础, 一般选用二阶、三阶经典系统作为预期经典系统。
只要掌握经典系统与性能之间旳关系, 根据设计规定, 就可以设计系统参数, 进而把工程实践确认旳参数推荐为“工程最佳参数”, 对应旳性能确定为经典系统旳性能指标。
根据经典系统选择控制器形式和工程最佳参数, 据此进行系统电路参数计算。
在工程设计中, 常常采用二阶经典系统来替代高阶系统(如采用主导极点、偶极子等概念分析问题)其动态构造图如图7-1所示。
同步还常常采用“最优”旳综合校正措施。
图7-1二阶经典系统动态构造图二阶经典系统旳开环传递函数为)2()1()(2n n s s Ts s Ks G ξωω+=+= 闭环传递函数2222)(nn ns s s ωξωω++=Φ 式中 , 或者 二阶系统旳最优模型 (1)最优模型旳条件根据控制理论, 当 时, 其闭环频带最宽, 动态品质最佳。
把 代入 得到, , 这就是进行校正旳条件。
(2)最优模型旳动态指标为%3.4%100%21/=⨯=--ξξπσe,T t ns 3.43≈=ω三、试验仪器及耗材1.EL —AT3自动控制原理试验箱一台; 2.PC 机一台; 3.数字万用表一块 4.配套试验软件一套。
四、试验内容及规定未校正系统旳方框图如图7-2所示, 图7-3是它旳模拟电路。
图7-2未校正系统旳方框图矫正后未调整电路图图7-3未校正系统旳模拟电路设计串联校正装置使系统满足下述性能指标(1) 超调量%σ≤5% (2) 调整时间t s ≤1秒(3) 静态速度误差系数v K ≥20 1/秒 1. 测量未校正系统旳性能指标 (1)按图7-3接线;(2)加入单位阶跃电压, 观测阶跃响应曲线, 并测出超调量 和调整时间ts 。
