自动控制原理实验报告五个实验
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。
自动控制原理实验指导书五个实验).docx

自动控制原理实验指导书电力学院自动控制原理实验室二OO八年三月实验一典型环节的电路模拟与软件仿真 (2)实验二线性定常系统的瞬态响应 (6)实验三线性系统稳态误差的研究 (8)实验四系统频率特性的测量 (11)实验五线性定常系统的串联校正 (13)附:THBDC-1控制理论•计算机控制技术实验平台简介 (16)实验一典型环节的电路模拟与软件仿真一、实验目的1.熟悉并寧握THBDC-1型控制理论•计算机控制技术实验平台及上位机软件的使用方法。
2.熟悉各典型环节的电路传递函数及其特性,学握典型环节的电路模拟与软件仿真研究。
3.测虽各典型环节的阶跃响应曲线,并了解参数变化对其动态特性的影响。
二、实验设备1.THBDC-1型控制理论・计算机控制技术实验平台2.PC机1台(含上位机软件)USB数据采集卡37针通信线1根16芯数据排线USB接口线3.双踪慢扫描示波器1台(可选)4.万用表1只三、实验内容1.设计并组建各典型环节的模拟电路;2.测量各典型环节的阶跃响应,并研究参数变化对其输出响应的影响;3.在上位机界血•上,填入各典型环节数学模型的实际参数,据此完成它们对阶跃响应的软件仿真,并与模拟电路测试的结果相比较。
四、实验原理自控系统是山比例、积分、微分、惯性等典型环节按一定的关系连接而成。
熟悉这些环节对阶跃输入的响应,对分析线性系统将是十分冇益的。
在附录屮介绍了典型环节的传递函数、理论的阶跃响W曲线和环节的模拟电路图。
五、实验步骤1.熟悉实验台,利用实验台上的各电路单元,构建所设计比例环节(可参考本实验附录)的模拟电路并连接好实验电路;待检杳电路接线无课示,接通实验台的电源总开关,并开启± 5V, ± 15V 直流稳压电源。
2.把采集卡接口单元的输出端DA1、输入端AD2与电路的输入端Ui相连,电路的输出端U。
则与采集卡接口单元屮的输入端AD1相连。
连接好采集卡接口单元与PC上位机的通信线。
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。
自动控制原理实验报告

《自动控制原理》实验报告学院:专业:班级:姓名:学号:实验报告实验一实验名称:典型环节响应实验姓名:实验组别:实验日期:年月日成绩:一、实验目的1、学习设计构成典型环节的模拟电路,掌握典型环节的特性以及电路参数对特性的影响。
2、学习典型环节响应的测量方法,对比实验结果与理论分析。
二、实验设备1、计算机一台,实验软件一套。
2、实验箱一套。
3、面包板、导线、电阻、电容、运算放大器等器件若干。
三、实验原理设计构成下列典型环节的模拟电路,测量其阶跃响应1、比例环节:利用运算放大器、电阻、电容等元件设计一模拟电路,输入输出之间满足如下运动方程:C(t)=KR(t) 传递函数G(s)=K2、惯性环节利用运算放大器、电阻、电容等元件设计一模拟电路,输入输出之间满足如下运动方程:传递函数G(s)=K/(Ts+1)3、积分环节利用运算放大器、电阻、电容等元件设计一模拟电路,输入输出之间满足如下运动方程:传递函数G(s)=K/s4、微分环节利用运算放大器、电阻、电容等元件设计一模拟电路,输入输出之间满足如下运动方程:传递函数G(s)=Ks四、实验结果及分析K=R1/R2=1/2比例环节模拟电路图比例环节阶跃响应惯性环节模拟电路图K=R2/R1=2T=R2*C=200K*1uf=0.2惯性环节阶跃响应积分环节模拟电路图T=RC=100K*1uf=0.1积分环节阶跃响应微分环节模拟电路微分环节阶跃响应微分环节阶跃响应仿真实验报告实验 二 实验名称: 二阶系统及其阶跃响应实验 姓名: 实验组别: 实验日期: 年 月 日 成绩:一、实验目的1、学习设计构成二阶系统的模拟电路,掌握二阶系统的特性以及电路参数对特性的影响。
2、学习二阶系统阶跃响应的测量方法,对比实验结果与理论分析。
二、实验设备1、 计算机一台,实验软件一套。
2、 实验箱一套。
3、 面包板、导线、电阻、电容、运算放大器等器件若干。
三、实验原理设计构成二阶振荡环节的模拟电路,测量其阶跃响应利用运算放大器、电阻、电容等元件设计一模拟电路,输入输出之间满足如下运动方程:)()()(2121222t R K K K K dt t dC dt t C d =++τ传递函数212221)(K K s s K K s ++=τψ四、实验结果及分析二阶系统模拟电路图二阶系统模拟电路结构图R1=200K R2=200K R=100K C取1uf和0.1uf两个值W=1/T=1/RC=1/RCK/2=R2/2*R1二阶系统阶跃响应仿真结果实验报告实验三实验名称:系统频率特性的测量姓名:实验组别:实验日期:年月日成绩:一、实验目的1、加深了解系统及元件频率特性的物理意义。
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。
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。
自动控制原理实验实训报告 .docx

自动控制原理实验实训报告 .docx【导言】自动控制原理实验实训是控制科学与工程专业的必修课程,是学生进行理论学习与实践操作结合的一个重要环节。
本次实训学习了控制系统的基本概念、控制器的类型以及控制系统的建模和分析方法,并通过实现传感器数据采集、信号控制和反馈调节等操作,掌握了控制系统的工作原理和实现方式。
本报告将对本次实训中的实验操作、实验结果和实验体会进行详细记录和总结。
【实验操作】1.传感器场景仿真实验本实验通过MATLAB仿真软件,实现了对不同场景下传感器采集数据的比较分析。
实验过程中需要设置不同的传感器样本数据和处理方式,并利用MATLAB的数据处理工具对数据进行处理分析,从而得出传感器对于不同场景下数据采集的适用性和准确性。
2.直流电动机速度调节实验本实验通过实现电动机的速度控制,实现对电动机的运行状态的控制调节。
实验需要完成对AC220V电源、TG-01速度控制器以及直流电动机的连接和调试,并通过电动机的运行状态和速度,实现对控制器的参数设置和调节操作。
4.磁悬浮控制实验本实验实现了对磁悬浮平台的控制和调节,并通过数据反馈实现了对磁悬浮平台的稳定运行。
通过对控制器的参数调节和磁悬浮平台的反馈数据分析,加深了对磁悬浮控制原理的理解和掌握程度。
本次实验操作中,通过对控制器的操作和数据反馈的分析,加深了对自动控制的认识和掌握程度,提高了对控制系统的工作原理和实现方式的理解。
同时,实验操作中也存在一些问题和不足,例如实验操作过程的不稳定性和实验数据分析的不准确性等问题。
需要在今后的学习和实践中,加强对理论知识和实验操作技能的学习和掌握,提高实验操作的准确性和稳定性,从而更好地掌握自动控制原理的知识和技能。
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- - 自动控制原理实验专业班级学号实验时间:2010.10—2010.11一、实验目的和要求:通过自动控制原理实验牢固地掌握《自动控制原理》课的基本分析方法和实验测试手段。
能应用运算放大器建立各种控制系统的数学模型,掌握系统校正的常用方法,掌握系统性能指标同系统结构和参数之间的基本关系。
通过大量实验,提高动手、动脑、理论结合实际的能力,提高从事数据采集与调试的能力,为构建系统打下坚实的基础。
二、实验仪器、设备(软、硬件)及仪器使用说明自动控制实验系统一套计算机(已安装虚拟测量软件---LABACT)一台椎体连接线18根典型环节实验(一)、实验目的:1、了解相似性原理的基本概念。
2、掌握用运算放大器构成各种常用的典型环节的方法。
3、掌握各类典型环节的输入和输出时域关系及相应传递函数的表达形式,熟悉各典型环节的参数(K、T)。
4、学会时域法测量典型环节参数的方法。
(二)、实验容:1、用运算放大器构成比例环节、惯性环节、积分环节、比例积分环节、比例微分环节和比例积分微分环节。
2、在阶跃输入信号作用下,记录各环节的输出波形,写出输入输出之间的时域数学关系。
3、在运算放大器上实现各环节的参数变化。
(三)、实验要求:1、仔细阅读自动控制实验装置布局图和计算机虚拟测量软件的使用说明书。
2、做好预习,根据实验容中的原理图及相应参数,写出其传递函数的表达式,并计算各典型环节的时域输出响应和相应参数(K、T)。
3、分别画出各典型环节的理论波形。
5、输入阶跃信号,测量各典型环节的输入和输出波形及相关参数。
(四)、实验原理实验原理及实验设计:1.比例环节:Ui-Uo的时域响应理论波形:传递函数:比例系数:时域输出响应:2.惯性环节:Ui-Uo的时域响应理论波形:传递函数:比例系数:时常数:时域输出响应:3.积分环节:Ui-Uo的时域响应理论波形:传递函数:时常数:时域输出响应:4.比例积分环节:Ui-Uo的时域响应理论波形:传递函数:比例系数:时常数:时域输出响应:5.比例微分环节:Ui-Uo的时域响应理论波形:传递函数:比例系数:时常数:时域输出响应:6.比例积分微分环节:Ui-Uo的时域响应理论波形:传递函数:比例系数:时常数:时域输出响应:(五)、实验方法与步骤1、根据原理图构造实验电路。
2、测量输入和输出波形图。
3、将所测得的数据填入实验数据表中。
(六)、讨论与思考1、写出各典型环节的微分方程(建立数学模型)。
2、根据所描述的各典型环节的微分方程,你能否用电学、力学、热力学和机械学等学科中的知识设计出相应的系统?请举例说明,并画出原理图。
3、利用MATLAB仿真,与实验中实测数据和波形相比较,分析其误差及产生的原因(七)、记录实验数据和实测波形:名称参数理论值实测值比例环节R =R1=K = R/R1=K=Uo / Ui=R =R1=K = R/R1=K=Uo / Ui=惯性C= T=R*C = T=(八)、各典型环节的阶跃响应曲线:(九)、讨论与思考1、写出各典型环节的微分方程(建立数学模型)。
2、根据所描述的各典型环节的微分方程,你能否用电学、力学、热力学和机械学等学科中的知识设计出相应的系统?请举例说明,并画出原理图。
3、利用MATLAB仿真,与实验中实测数据和波形相比较,分析其误差及产生的原因。
实验二二阶系统的性能研究(一)、实验目的:通过实验加深理解二阶系统的性能指标同系统参数的关系。
(二)、实验容:1、二阶系统的时域动态性能研究;(三)、实验要求:1、做好预习,根据实验原理图所示相应参数,写出系统的开环,闭环传递函数。
计算ξ、ωn、t r、t s、t p、σ%、等理论值,并绘制单位阶跃信号下的输出响应理论波形。
2、自己设计实验参数。
(四)、实验原理:实验原理及实验设计:预习容:(1) 二阶系统时域实验参数计算:(五)、实验方法与步骤1、根据原理图构造实验电路。
2、测量时域响应波形和数据。
3、将所测得的数据填入实验数据表中。
(六)、记录实验数据:(七)、记录实验实测波形:(八)、思考题:1、在本实验中,系统能否出现不稳定的情况,此时电阻值R的取值围?2、在系统不稳定的情况,你能否通过改变其它元器件参数,使系统变得稳定?改哪些参数?如何改?请分别列出,并加以分析。
3、利用MATLAB仿真,与实验中实测数据和波形相比较,分析其误差及产生的原因。
实验三系统时域分析实验(一)、实验目的:1、深入掌握二阶系统的性能指标同系统闭环极点位置的关系。
2、掌握高阶系统性能指标的估算方法及开环零、极点同闭环零、极点的关系。
3、能运用根轨迹分析法由开环零极点的位置确定闭环零极点的位置。
(二)、实验容:1、运用根轨迹法对控制系统进行分析;明确闭环零、极点的分布和系统阶跃响应的定性关系。
(三)、实验要求:1、做好预习,根据原理图所示相应参数,计算理论值并绘制根轨图,用试探法确定主导极点的大致位置。
2、用Routh稳定判据,求出系统稳定、临界稳定和不稳定时的K值围和R的取值。
3、画出输入输出的理论波形(单位阶跃信号作用下)。
(四)、实验原理:1、根轨迹:当K由0→∞变化时,闭环特征根在S平面上移动的轨迹城根轨迹,不仅直观的表示了K 变化时间闭环特征根的变化,还给出了参数时闭环特征根在S平面上分布的影响。
可判定系统的稳定性,确定系统的品质。
稳定性:根轨迹若越过虚轴进入s右半平面,与虚轴交点的k即为临界增益。
稳态性能:根据坐标原点的根数,确定系统的型别,同时可以确定对应的静态误差系数。
预习容:(1) 三阶系统时域实验参数计算和根轨迹图:(五)、实验方法与步骤1、根据原理图构造实验电路。
2、测量时域响应波形和相应参数。
3、将所测得的数据填入实验数据表中。
(六)、记录实验数据:(七)、记录实验实测波形:(八)、思考题:1、系统的性能指标不理想时,如何改变系统零、极点的位置使系统性能指标得到改善?在实际中是否可以无限制地改变系统零、极点的位置?请说明理由。
2、在本实验中,系统不稳定的情况下,不增加零点,而是通过改变其它零、极点的位置,能否使系统稳定?如果可以,如何改变?如果不能,为什么?3、利用MATLAB仿真,与实验中实测数据和波形相比较,分析其误差及产生的原因。
4、利用MATLAB绘制根轨迹图。
实验四二阶系统的性能频域研究(一)、实验目的:1、通过实验加深理解二阶系统的性能指标同系统参数的关系。
2、掌握系统频率特性测试方法。
3、研究二阶系统频率特性与系统动态性能之间的关系。
(二)、实验容:二阶系统的频域动态性能研究;(三)、实验要求:1、自己设计实验参数。
2、根据原理图所示相应参数,计算理论值M P、ωp、ωB等理论值,并绘制幅频、相频和幅相特性图.(四)、实验原理:实验原理及实验设计:预习容:(1)、二阶系统的频域实验参数计算:(五)、实验方法与步骤1、根据原理图构造实验电路。
2、测量频域伯德图和奈奎斯特图。
3、将所测得的数据填入实验数据表中。
(六)、记录实验数据:(七)、记录实验实测图形:(八)、思考题:1、通过实验你有何心得体会,发现了什么问题,有何改进意见?2、利用MATLAB仿真,与实验中实测数据和波形相比较,分析其误差及产生的原因。
3、利用MATLAB绘制波德图。
校正实验(一)、实验目的:1、掌握系统校正的两种基本方法的原理。
2、深入理解开环零、极点对闭环系统性能的影响关系。
3、加深理解串联校正(微分、积分、复合校正)和并联校正的特点,学会正确选择校正装置。
(二)、实验容:1、对与一个不稳定系统,分别储存加入导前网络、滞后网络、滞后-导前网络进行校正,然后比较其优劣性。
(三)、实验要求:1、做好预习,根据原理图所示相应参数,写出原系统及校正后开环传递函数。
2、分析讨论三种串联校正网络使用场合和优缺点。
(四)、实验原理:1、 导前网络 : ()()()()S C R R S C R R R R R R R S G 4132324321*1)(+⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++++=2、 滞后网络:()()()()S C R R S C R R R R R R S G 313232321*1)(+⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++=3、滞后-导前网络:)1)(1()1)(1()(2132ST ST S S Ks G ++++=ττ其中:1532R R R R K++=131C R T =642542R R C R R T +=5323522)(R R R R R R +++=τ 253C R =τ(五)、实验方法与步骤:1、 根据原理图构造实验电路(六)、讨论与思考1、比较相角超前校正网络与相角滞后校正网络(从目的、效果、优点、缺点、适用场合、不适用场合等几方面进行比较)?2、自行设计用作校正控制器的实用放大电路(PD、PI 、PID)。
(七)、记录实验数据:系统参数系统响应测量值电阻(K) U o (t p) U o (∞) % t r t s t p系统输出波形未加校正R=100KR= 25 R=临界振荡加导前网络临界振荡时的阻值:R=R= 25加滞后网络临界振荡时的阻值:R=R= 25加滞后导前网络临界振荡时的阻值:R=R= 25。