完整word版自动控制实验一典型环节及其阶跃响应分析.docx
《完整word版自动控制实验一典型环节及其阶跃响应分析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《完整word版自动控制实验一典型环节及其阶跃响应分析.docx（6页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
完整word版自动控制实验一典型环节及其阶跃响应分析
广玄工池犬燈实验报告
分数:
实验题目典型环节及其阶跃响应分析
一、实验目的
1、倉握控制模拟实验的基本原理和一般办法。
2、敞握控制系统时域性指标的测量方法。
1.丈骑原理
一I.模拟实验的基本原理：
控制系统模拟实验采用复合网络法来来模拟各种典型环节，即利用运算放大器不同的输入网络和反馈网络模拟各种典型环节，然后按照给定系统的结构图将这些模拟环节连接起來，便得到了相应的模拟系统。
再将输入信号加到模拟系统的输入端，并利用计算机等测量仪器，测最系统的输出，便可得到系统的动态响应曲线及性能指标。
若改变系统的参数，还可以进一步分析参数对系统性能的影响。
三、实验仪器
1、EL-AT-II型H动控制系统实验箱一台
2、计算机一台
四、实验内容
比例环节
比例环节的模拟电路及其传递函数如下
R2
2000
1000
u
-lOOO:
-2000:
:
实际K=2449/1029=2.37
由上图可得，
理论值K=2
误差：
y=|k'-k|/k*100%=|2.37-21/2*100%=18.5%
当R2=400K时，其输出波形如下图:
2000
lOCK
-1O0O
<2000
>5000
由上图可得，实际K=4389/1029=4.27
理论值K=4
误差；y=|k'-k|/k*100%=|4.27-41/4*100%=6.75%
数据分析：
从图中可以看出，比例环节最大的特点就是时间响应快，一旦有输入信号，输出立即响应。
且实际K存在一定误差，分析电路可知，误差是由R1、R2的实际值存在偏差而导致的，同时和放大器的结构参数也有关系。
2、惯性环节
惯性环节的模拟电路及其传递凿数如下
当UluF时，输出波形如下图:
C；
>I
2000
1000
•2000
•30005：
•4000
由上图可得，实际T=0.076s
理论值T二0.Is
谋差：
n1=T'-T|/T*100%=10,076-0,1/O.1*100%=24%
理论值T=0.2s
由上图可得，实际＞0.169s
误差：
n2=T'-T/T*100%=10.169-0.21/0.2*100%=15%
当C=5uF时，其输出波形如下图:
2000
1000!
）
-10001
-2000彳i!
-3000!
i-4000iJ
I?
-50001・
Xl
Y1
由上图可得，实际T=0.507s理论值T=0.5s
误差：
n3=|T'-T|/T*100%=0507-0.5|/0,5*100%=L4%
数据分析：
由上可得，在惯性环节中，时间常数T越大，动态过程的快速性越差，系统跟踪单位阶跃信号越慢。
实际T存在一定误差，分析电路可知，误差是由实际实验中R1、R2.C的值和放大器的结构参数存在偏差而导致的。
3.积分环节
积分环节的模拟电路及其传递函数如下
1/1=4959/52=95,37,实际T=0.0105s
由上图可得，
理论值T=0.01s
误差：
n1=T|/T*100%=10,0105-0.011/0.01*100%=5%
1/1=1971/200=9.855r实际T=0.101s
由上图可得，
理论值T二0.Is
谋差！
n2=|T'-T|/T*100%=10,101-0,1I/O.1*100%=1%
由上图可得，1/1=3681/708=5,25>实际T'=0,190s理论值T二0.2s
误差：
n3=|T'-T|/T*100%=10,190-0,2I/O.2*100%=5%
数据分析：
由上可得积分环节输出量与时间成正比增长，增长的速度和时间常数T有关，T越小，增长越快。
当C=0.luf时，T最小，而增长速度最快；波形图曲线越陡。
实际T存在一定谋差，分析电路可知，误差是由实际实验中R、C的值和放大器的结构参数存在偏差而导致的。
升级会员 