连续系统串联校正.docx
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连续系统串联校正
实验五连续系统串联校正
一、实验目的
1.加深理解串联校正装置对系统动态性能的校正作用。
2.对给定系统进行串联校正设计，并通过模拟实验检验设计的正确性。
二、实验仪器
1．EL-AT-III型自动控制系统实验箱一台
2．计算机一台
三、实验内容
1．串联超前校正
（1）系统模拟电路图如图5-1，图中开关S断开对应未校情况，接通对应超前校正。
图5-1超前校正电路图
（2）系统结构图如图5-2
图5-2超前校正系统结构图
图中Gc1（s）=2
2（0.055s+1）
Gc2（s）=
0.005s+1
2．串联滞后校正
（1）模拟电路图如图5-3，开关s断开对应未校状态，接通对应滞后校正。
图5-3滞后校正模拟电路图
（2）系统结构图示如图5-4
图5-4滞后系统结构图
图中Gc1（s）=10
10（s+1）
Gc2（s）=
11s+1
3．串联超前—滞后校正
（1）
模拟电路图如图5-5，双刀开关断开对应未校状态，接通对应超前—滞后校正。
图5-5超前—滞后校正模拟电路图
（2）系统结构图示如图5-6。
图5-6超前—滞后校正系统结构图
图中Gc1（s）=6
6（1.2s+1）（0.15s+1）
Gc2（s）=
（6s+1）（0.05s+1）
四、实验步骤
1.启动计算机，在桌面双击图标[自动控制实验系统]运行软件。
2.测试计算机与实验箱的通信是否正常,通信正常继续。
如通信不正常查找原因使通信正常后才可以继续进行实验。
超前校正：
3.连接被测量典型环节的模拟电路（图5-1）。
电路的输入U1接A/D、D/A卡的DA1输出，电路的输出U2接A/D、D/A卡的AD1输入，将将纯积分电容两端连在模拟开关上。
检查无误后接通电源。
4.开关s放在断开位置。
-
5.在实验项目的下拉列表中选择实验五[五、连续系统串联校正]。
鼠标单击
按钮，弹出实验课题参数设置对话框。
在参数设置对话框中设置相应的实验参数后鼠标单击确认等待屏幕的显示区显示实验结果，并记录超调量p和调节时间ts。
6.开关s接通，重复步骤5,将两次所测的波形进行比较。
并将测量结果记入下表中：
超前校正系统
指标
校正前
校正后
阶跃响应曲线
δ%
67.2
11.53
Tp（秒）
213
439
Ts（秒）
2529
529
滞后校正：
7.连接被测量典型环节的模拟电路（图5-3）。
电路的输入U1接A/D、D/A卡的DA1输出，电路的输出U2接A/D、D/A卡的AD1输入，将纯积分电容两端连在模拟开关上。
检查无误后接通电源。
8.开关s放在断开位置。
9.在实验项目的下拉列表中选择实验五[五、连续系统串联校正]。
鼠标单击
按钮，弹出实验课题参数设置对话框，在参数设置对话框中设置相应的实验参数后鼠标单击确认等待屏幕的显示区显示实验结果，并记录超调量p和调节时间ts。
10.开关s接通，重复步骤9,将两次所测的波形进行比较。
并将测量结果记入下表中：
滞后校正系统
指标
校正前
校正后
阶跃响应曲线
δ%
69.1
22.6
Tp（秒）
130
201
Ts（秒）
1615
570
超前--滞后校正
11.连接被测量典型环节的模拟电路（图5-5）。
电路的输入U1接A/D、D/A卡的DA1输出，电路的输出U2接A/D、D/A卡的AD1输入，将纯积分电容两端连在模拟开关上。
检查无误后接通电源。
12.开关s放在断开位置。
13.在实验项目的下拉列表中选择实验五[五、连续系统串联校正]。
鼠标单击
按钮，弹出实验课题参数设置对话框，在参数设置对话框中设置相应的实验参数后鼠标单击确认等待屏幕的显示区显示实验结果，并记录超调量p和调节时间ts。
14.开关s接通，重复步骤13,将两次所测的波形进行比较。
并将测量结果记入下表中：
超前-滞后系统
指标
校正前
校正后
阶跃响应曲线
δ%
69.1
22.6
Tp（秒）
130
201
Ts（秒）
1615
570
五、实验报告
1．计算串联校正装置的传递函数Gc（s）和校正网络参数。
2．画出校正后系统的对数坐标图，并求出校正后系统的ω′c及ν′。
3．比较校正前后系统的阶跃响应曲线及性能指标，说明校正装置的作用。
实验观测：
校正前后系统响
超前校正前系统响应曲线
超前校正后系统响应曲线
实验观测：
校正前后的系统响应
滞后校正前系统响应曲线
实验观测：
校正前后的统响应
超前－滞后校正前系统响应曲线
超前－滞后校正后系统响应曲线
实验十非线性实验
一、实验目的
1．了解非线性环节的特性。
2．掌握非线性环节的模拟结构。
二、实验仪器
1．EL-AT-III型自动控制系统实验箱一台
2．计算机一台
三、实验原理
1.非线性特性的测量方法
非线性特性的测量线路如图10-1所示。
三角波发生器的输出AD1接至被测非线性环节的输入端，而非线性环节的输出接至AD/DA卡的采集输入端DA1。
这样运行软件，可以从软件界面上看到输入和输出波形。
图10-1非线性特性的测量电路
2.三角波信号的产生
三角波信号如图10-2所示，是由软件编程后通过D/A转换后从DA1端输出，是一个周期从-5到+5V，然后从+5V到-5V变化的波形。
+5V
-5V
图10-2三角波信号
四、实验内容
1.饱和特性、继电器特性和滞环继电器特性模拟电路及输出特性曲线。
改变R1、R2、R3、R4的阻值，使a的值大于、等于、小于1，即可得到不同的模拟继电器特性。
图10-3非线性环节特性
2.死区特性模拟电路及输出特性曲线。
改变R1、R2的阻值可改变死区宽度M。
图10-4死区特性
五、实验步骤
1.启动计算机，在桌面双击图标[自动控制实验系统]运行软件。
2.测试计算机与实验箱的通信是否正常,通信正常继续。
如通信不正常查找原因使通信正常后才可以继续进行实验。
3.连接被测量典型环节的模拟电路。
电路的输入U1接A/D、D/A卡的DA1输出，电路的输出U2接A/D、D/A卡的AD1输入,检查无误后接通电源。
4.在实验项目的下拉列表中选择实验十[十、非线性实验]。
5.鼠标单击
按钮，弹出实验课题参数设置对话框。
在参数设置对话框中设置相应的实验参数后鼠标单击确认等待屏幕的显示区显示实验结果结果。
6.观测显示的波形及数据（由实验报告确定），记入表10-1中。
1
2
3
4
5
6
7
8
表10-1：
参数
非线性环节
R1
R2
R3
R4
特性曲线
理论值
实测值
理想继电器特性
10k
10k
10k
10k
1
50k
50k
50k
50k
1
饱和特性
10k
10k
10k
50k
0.2
10k
10k
10k
100k
0.1
死区特性
200k
100k
50k
100k
100k
50k
滞环特性
10k
50k
50k
50k
5
50k
50k
100k
50k
2
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