實驗一：典型環(huán)節(jié)及其階躍響應(yīng).

1、3. 掌握控制系統(tǒng)時域性能指標(biāo)的測量方法，并學(xué)掌握控制系統(tǒng)時域性能指標(biāo)的測量方法，并學(xué)會由階躍響應(yīng)曲線計算典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)。會由階躍響應(yīng)曲線計算典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)。實驗一實驗一 典型環(huán)節(jié)及其階躍響應(yīng)典型環(huán)節(jié)及其階躍響應(yīng)一、一、實驗?zāi)康?. 掌握控制模擬實驗的基本原理和一般方法。掌握控制模擬實驗的基本原理和一般方法。2. 學(xué)習(xí)典型環(huán)節(jié)模擬電路的構(gòu)成，了解電路參數(shù)學(xué)習(xí)典型環(huán)節(jié)模擬電路的構(gòu)成，了解電路參數(shù)對環(huán)節(jié)特性的影響。對環(huán)節(jié)特性的影響。2. PC計算機一臺計算機一臺二、實驗儀器二、實驗儀器 1. EL-CAT-III型自動控制系統(tǒng)實驗箱一臺型自動控制系統(tǒng)實驗箱一臺實驗箱面板實驗箱面板 負責(zé)數(shù)據(jù)

2、采集負責(zé)數(shù)據(jù)采集 與與USB通信通信 三、實驗內(nèi)容三、實驗內(nèi)容 構(gòu)成典型一階系統(tǒng)的模擬電路，測量其階躍響應(yīng)構(gòu)成典型一階系統(tǒng)的模擬電路，測量其階躍響應(yīng)。 1、比例環(huán)節(jié)的模擬電路及其傳遞函數(shù)。、比例環(huán)節(jié)的模擬電路及其傳遞函數(shù)。 G（s）= R2/R1 2、慣性環(huán)節(jié)的模擬電路及其傳遞函數(shù)如圖、慣性環(huán)節(jié)的模擬電路及其傳遞函數(shù)如圖1-2。 G（s）= K/（Ts+1） K=R2/R1，T=R2C3、積分環(huán)節(jié)的模擬電路及傳遞函數(shù)如圖、積分環(huán)節(jié)的模擬電路及傳遞函數(shù)如圖1-3。 G（s）=-1/Ts T=RC 4、微分環(huán)節(jié)的模擬電路及傳遞函數(shù)如圖、微分環(huán)節(jié)的模擬電路及傳遞函數(shù)如圖1-4。G（s）= RCs5、

3、比例、比例+微分環(huán)節(jié)的模擬電路及傳遞函數(shù)如圖微分環(huán)節(jié)的模擬電路及傳遞函數(shù)如圖1-5。 G（s）= K（Ts+1）K=R2/R1，T=R1C 6、比例、比例+積分環(huán)節(jié)的模擬電路及傳遞函數(shù)如圖積分環(huán)節(jié)的模擬電路及傳遞函數(shù)如圖1-6。 G（s）=-K（1+1/Ts） K=R2/R1，T=R2C比例環(huán)節(jié)比例環(huán)節(jié)慣性環(huán)節(jié)慣性環(huán)節(jié)積分環(huán)節(jié)積分環(huán)節(jié)微分環(huán)節(jié)微分環(huán)節(jié)四、實驗步驟四、實驗步驟 在桌面雙擊圖標(biāo)在桌面雙擊圖標(biāo) 自動控制理論自動控制理論 運行軟件。運行軟件。2. 測試計算機與實驗箱的通信是否正常測試計算機與實驗箱的通信是否正常, 通信正常繼續(xù)。如通信正常繼續(xù)。如 通信不正常查找原因使通信正常后才可以繼

4、續(xù)進行實驗。通信不正常查找原因使通信正常后才可以繼續(xù)進行實驗。3. 連接被測量典型環(huán)節(jié)的模擬電路連接被測量典型環(huán)節(jié)的模擬電路(圖圖1-1)。電路的輸入。電路的輸入 U1接接A/D、D/A卡的卡的DA1輸出，電路的輸出輸出，電路的輸出U2接接A/D、 D/A卡的卡的AD1輸入輸入(電源開關(guān)電源開關(guān)OFF)。檢查無誤后接通電源。檢查無誤后接通電源。4. 在實驗課題下拉菜單中選擇實驗一在實驗課題下拉菜單中選擇實驗一典型環(huán)節(jié)及其階躍響典型環(huán)節(jié)及其階躍響 應(yīng)應(yīng) 。 鼠標(biāo)雙擊實驗課題彈出實驗課題參數(shù)窗口。在參數(shù)設(shè)鼠標(biāo)雙擊實驗課題彈出實驗課題參數(shù)窗口。在參數(shù)設(shè) 置窗口中設(shè)置相應(yīng)的實驗參數(shù)后鼠標(biāo)單擊確認等待屏

5、置窗口中設(shè)置相應(yīng)的實驗參數(shù)后鼠標(biāo)單擊確認等待屏幕的顯示區(qū)顯示實驗結(jié)果。幕的顯示區(qū)顯示實驗結(jié)果。 觀測計算機屏幕顯示出的響應(yīng)曲線及數(shù)據(jù)，記錄波形及數(shù)觀測計算機屏幕顯示出的響應(yīng)曲線及數(shù)據(jù)，記錄波形及數(shù) 據(jù)（由實驗報告確定）。據(jù)（由實驗報告確定）。參數(shù)階躍響應(yīng)曲線 tS（秒） （誤差帶取5%）理論值實測值R1=R2=100KC=1ufK=1 T=0.1S比例環(huán)節(jié)慣性環(huán)節(jié)積分環(huán)節(jié)微分環(huán)節(jié)比例+微分環(huán)節(jié)比例+積分環(huán)節(jié)R1=100KR2=200KC=1ufK=2 T=1S比例環(huán)節(jié)慣性環(huán)節(jié)積分環(huán)節(jié)微分環(huán)節(jié)比例+微分環(huán)節(jié)比例+積分環(huán)節(jié)五、實驗報告五、實驗報告 由階躍響應(yīng)曲線計算出由階躍響應(yīng)曲線計算出慣性環(huán)節(jié)、積分環(huán)節(jié)慣性環(huán)節(jié)、積分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)，的傳遞函數(shù)，并與由電路計算的結(jié)果相比較。并與由電路計算的結(jié)果相比較。2. 將實驗中測得的曲線、數(shù)據(jù)及理論計算值，整理列表。將實驗中測得的曲線、數(shù)據(jù)及理論計算值，整理列表。1.00.20.40.60.80.630.870.950.980.99T2T3T4T5Tr(t)t