自控原理实验报告蔡成灼.docx
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自控原理实验报告蔡成灼
哈尔滨理工大学
实验报告
课程名称：
自动控制原理
学院：
自动化
专业班级：
电技12-3
学生姓名：
蔡成灼
学号：
1212020301
指导教师：
钟伟峰
实验一
课程名称
自动控制原理
时间
实验名称
典型环节的时域响应
地点
姓名
蔡成灼
学号
1212020301
班级
电技12-3
同实验者
樊晓晨
学号
1212020303
班级
电技12-3
一．实验目的：
1、通过实验熟悉并掌握实验装置和上位机软件的使用方法。
2、熟悉各种典型环节的理想阶跃响应曲线和实际阶跃曲线。
对比差异、分析原因。
3、了解参数变化对典型环节阶跃特性的影响。
二．实验内容：
1、比例（P）环节的方块图、传递函数、模拟电路比例环节的方块图，如图1.1.1：
图1.1.1
其传递函数为：
模拟电路：
如图1.1.2所示，于是，实验参数取R0＝100k，R1＝200k或100k。
图1.1.2
2、积分（I）环节的方块图、传递函数、模拟电路积分环节的方块图,如图1.2.1：
图1.2.1
其传递函数为：
模拟电路：
如图1.2.2所示，于是，
，实
验参数取R0＝100k，C＝1uF或2uF。
.
图1.2.2
3、比例积分（PI）环节的方块图、传递函数、模拟电路比例积分环节的方块图，如图1.3.1
图1.3.1
其传递函数为：
模拟电路：
如图1.3.2所示，于是，
实验参数取R0＝R1＝200k，C＝1uF或2uF。
图1.3.2
4、惯性环节的方块图、传递函数、模拟电路惯性环节的方块图,如图1.5.1
图1.5.1
其传递函数为：
模拟电路：
如图1.5.2所示，其中，
，
实验参数
取R0＝R1＝200k，C＝1uF或2uF。
图1.5.2
三．实验结果分析:
1、比例环节实验结果图：
2、积分环节实验结果图
3、比例积分环节实验结果图
4、惯性环节实验结果图
成绩评定：
指导教师：
年月日
哈尔滨理工大学
实验报告
课程名称：
自动控制原理
学院：
自动化
专业班级：
电技12-3
学生姓名：
蔡成灼
学号：
1212020301
指导教师：
钟伟峰
实验二
课程名称
自动控制原理
时间
实验名称
典型系统动态性能和稳定性分析
地点
姓名
蔡成灼
学号
1212020301
班级
电技12-3
同实验者
樊晓晨
学号
1212020303
班级
电技12-3
一．实验目的：
1、学习和掌握动态性能指标的测试方法,以及对象的三种阻尼比下的响应曲线。
2、研究典型系统参数对系统动态性能和稳定性的影响。
二．实验内容：
典型二阶系统稳定性分析
（1）．结构框图（如图2.1.1）：
图2.1.1
（2）．对应的模拟电路图（如图2.1.2）：
图2.1.2
（3）.理论分析：
系统开环传递函数为：
（4）.实验内容：
先算出临界阻尼、欠阻尼、过阻尼时电阻R的理论值，再将理论值应用于模拟电路中，观察二阶系统的动态性能及稳定性，应与理论分析基本吻合。
在此实验中（图2.1.2），
其闭环传递函数为、，
其中自然振荡角频率：
阻尼比：
三．实验结果分析:
实验结果：
计算结果：
其中：
成绩评定：
指导教师：
年月日
哈尔滨理工大学
实验报告
课程名称：
自动控制原理
学院：
自动化
专业班级：
电技12-3
学生姓名：
蔡成灼
学号：
1212020301
指导教师：
钟伟峰
实验三
课程名称
自动控制原理
时间
实验名称
线性系统的频率响应分析
地点
姓名
蔡成灼
学号
1212020301
班级
电技12-3
同实验者
樊晓晨
学号
1212020303
班级
电技12-3
一．实验目的：
1．学习和掌握波特图的绘制方法及由波特图来确定系统开环传涵。
2．学习根据实验方法测量系统的波特图。
二．实验内容：
二阶系统闭环频率特性
1．实验对象的结构框图如图3.2.1：
图3.2.1
2．模拟电路图如图3.2.2：
图3.2.2
开环传函为：
闭环传函为：
得转折频率
阻尼比ξ＝0.5。
三．实验结果分析:
1、待所有参数测量完毕后，打开波特图窗口，观察所测得的波特图，该图由若干点构成，幅频和相频上同一角频率下两个点对应一组参数下的测量结果。
2、打开极坐标图，可以看到对象的闭环极坐标如下：
成绩评定：
指导教师：
年月日
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