自动控制理论 实验七报告.docx
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自动控制理论实验七报告
自动控制理论
实验七报告
姓名：
薛晨琛
学号：
20091486
班级：
06110903
一．实验目的
1.了解和掌握Ⅰ型二阶闭环系统中的对数幅频特性L（ω）的计算。
2.了解和掌握欠阻尼Ⅰ型二阶闭环系统中的自然频率ωn、阻尼比ξ对ωr和谐振峰值
L（ωr）的影响，及ωr和L（ωr）的计算。
3.了解和掌握Ⅰ型二阶闭环系统对数幅频曲线的构造及绘制方法。
二．实验器材：
实验箱，电脑，SACT软件
三．实验内容及结果
（1）按照系统模拟电路图连接系统，观测二阶闭环系统的频率特性曲线，测试其谐振频率ωr、谐振峰值L（ωr），然后改变开环增益K、惯性时间常数T和积分常数Ti，画出闭环频率特性曲线，并计算和测量系统的谐振频率及谐振峰值。
填入表中。
K=25，T=0.1，Ti=1
频率特性曲线：
K=25，T=0.2，Ti=1
频率特性曲线：
K=25，T=0.3，Ti=1
频率特性曲线：
K=20，T=0.1，Ti=0.5
频率特性曲线：
K=20，T=0.1，Ti=0.2
谐振频率曲线:
表不同参数系统的谐振频率和谐振峰值
开环增益K
惯性常数T
积分常数Ti
谐振频率/（rad/s）
谐振峰值L/dB
计算值
测量值
计算值
测量值
25
0.1
1
14.14
14.5
4.44
4.32
0.2
10.61
10.00
7.21
6.86
0.3
8.82
8.00
8.90
7.93
20
0.1
0.5
18.71
18.00
6.30
6.37
0.2
30.82
30.00
10.11
10.14
四．心得体会
在实验的过程中，通过对二阶开环及闭环系统的模拟，对过阻尼、临界阻尼以及欠阻尼的图像，有了较为深入的理解。
并且对自控原理中的无阻尼自然频率、阻尼自然频率以及阻尼比有了较为深入的理解。
实验八报告
一．实验目的:
1.了解数字PID的控制特点、控制方式。
2.了解和掌握数字PID调节控制参数的工程整定方法。
3.了解和掌握用实验箱进行数字PID控制过程。
4.观察和分析在标准PID控制系统中，P、I、D参数对系统性能的影响。
二．实验器材：
实验箱，电脑，SACT软件
三．实验内容及结果
（1）按照模拟电路图连接电路，运行观察并记录，调整PID参数。
将T0、τ、T、Kp、Ti、Td、Mp、tp分别填入表中，画出数字PID闭环控制系统实验响应曲线。
G0（s）=
被控对象响应曲线：
由曲线得：
Y（∞）=1.898,t1=0.396s,t2=0.862s,Y（t1）=0.5694,Y（t2）=1.3286
PID闭环控制系统实验响应曲线：
G0（s）=
被控对象响应曲线：
由曲线得：
Y（∞）=1.803,t1=0.177s,t2=0.369s,Y（t1）=0.5409,Y（t2）=1.3286
PID闭环控制系统实验响应曲线：
G0（s）=
被控对象响应曲线：
由曲线得：
Y（∞）=1.803，t1=0.305s,t2=0.685s,Y（t1）=0.5409,Y（t2）=1.2621
PID闭环控制系统实验响应曲线：
G0（s）=
T0
τ
T
Kp
Ti
Td
Mp
计算值
实验值
计算值
实验值
计算值
实验值
1
0.55
0.1998
0.05
1.993
2.557
0.4995
0.95
0.069
0.053
20%
2
0.2266
0.0962
0.05
1.725
1.725
0.2079
0.33
0.0328
0.0328
20%
3
0.4485
0.145
0.05
2.233
2.557
0.3625
0.37
0.0504
0.053
20%
（2）使用matlab仿真
实验图：
响应图：
实验图：
响应图：
实验图：
响应图：
四．实验心得
在实验过程中练习使用并熟悉了实验箱，对过阻尼、临界阻尼以及欠阻尼的图像，有了较为深入的理解。
并且对自控原理中的无阻尼自然频率、阻尼自然频率以及阻尼比也有了较为深入的理解。
能够根据图线读出参数值，并能用公式计算T0、τ、T、Kp、Ti、Td等，再根据计算值调节PID参数，改变电路时要注意根据参数把相应阻值电容值都改变，以免造成实际电路参数与理论不符。
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