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课 程 实 验 报 告课 程 实 验 报 告课程名称:自动控制原理课程名称:自动控制原理专业班级:计算机科学与技术学院计科专业班级:计算机科学与技术学院计科 1309 班班学号:学号:U2013xxxxxx姓名:皮卡丘姓名:皮卡丘指导教师:指导教师:报告日期:报告日期:计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院实验二 控制系统的电子模拟实验实验二 控制系统的电子模拟实验一、实验目的一、实验目的1、 熟悉教学模拟机的工作原理及组成,掌握示波器的使用方法; 2、 掌握典型环节模拟电路的构成方法; 3、 观察和记录典型环节的阶跃响应,分析其动态性能; 4、 了解参数变化对典型环节动态性能的影响,并学会由阶跃响应曲线计算典型环节的 传递函数。二、实验仪器及设备二、实验仪器及设备1、 labACT 教学模拟机 2、 数字示波器三、实验内容及步骤三、实验内容及步骤1、 首先关闭电源,进行各环节接线首先关闭电源,进行各环节接线,并拔去不用的导线; 2、 闭合电源后, 检查供电是否正常, 分别将各运算放大器调零 (时间不允许可以暂时不调) , 并用示波器观察调整好信号源; 信号调整方法: 用短路套短接 S-ST, 使函数发生器 (B5) 产生的周期性矩形波信号 (OUT) , 该信号为零输出时,将自动对模拟电路锁零。 1 在显示与功能选择(D1)单元中, 通过波形选择按键选中 矩形波(矩形波指示灯亮) ; 2 量程选择开关 S2 置上档,调节设定电位器 ,使之矩形波宽度为 1 秒左右(D1 单元左边边显示) ; 3 调节 B5 单元的 矩形波幅值 电位器, 使矩形波输出电压1V (D1 单元右边显示) ; 3、 断开电源,依次按图 2-3(af)所示典型环节的模拟电路接线,并将信号源连接到环节 的输入端,将示波器分别接到环节的输入、输出端观察记录得出的波形。 4、 经仔细检查,确认接线无误后,接通电源,按记录表给定的参数进行测试,观察记录节 约响应波形。四、实验报告要求四、实验报告要求1、 画出各个典型环节的模拟电路,求出其传递函数;2、 整理实验记录,说明各环节的参考变化对其输出响应的影响;3、 解释实验中出现的现象,将实验结果与理论结果进行比较分析。五、思考题五、思考题1、 实验中阶跃信号的幅值应如何考虑为宜? 2、 积分环节和惯性环节的主要差别是什么?在什么条件下惯性环节可视为积分环节?能 否通过实验来验证? 3、 如何通过实验测定惯性环节的时间常数?将测定的结果与理论值进行比较。实验三 系统的动态性能与稳态的研究实验三 系统的动态性能与稳态的研究一、实验目的一、实验目的1、 掌握二阶系统性能指标的测试技术; 2、 研究二阶系统的阻尼比 和无阻尼自振荡频率对系统动态性能的影响; 3、 分析系统在不同输入信号作用下的稳态误差; 4、 观察系统稳定和不稳定的运行状态,研究开环放大系数及时间常数对系统稳定性的 影响。二、实验仪器及设备二、实验仪器及设备1、 labACT 教学模拟机 2、 数字示波器三、实验内容及步骤实验内容及步骤预习计算表格中的参数的理论值。预习计算表格中的参数的理论值。1、 断开电源,按图 3-1 的模拟电路组成二阶系统。2、 检查连线,确诊无误后闭合电源,按以下步骤进行实验记录。 1使 K3=10(第三级放大器的放大系数) ,并保持输入矩形波幅值不变,依下表所列的 变化值逐次改变(R/100K) ,记录表内所列各项数据(见下表)2使 K3=10,=0.33,记录数据并根据数据画出系统的阶跃响应曲线A4UscUsr A1A6100K1u100K1u300K30KA3100KR100K图1 二阶系统模拟电路100K2使 K3=10,=0.33,记录数据并根据数据画出系统的阶跃响应曲线t(ms)Usc3、 断开电源依次按图所示的模拟电路组成 0 型,I 型系统,按实验内容进行实验观察 R 变化情况下的稳态误差变化。 (R100K)4、改变 0 型和 I 型系统的放大系数(即改变电位器的衰减系数的值,R 值) ,观察系统 在方形信号和斜坡输入时的稳态误差有何变化,并记录于下表。A4UscUsr A5A6100K100K100KR100K1u50K 50K1u0型系统A4UscUsr A5A6100K100KR100K1u50K 50K1uI型系统四、实验报告要求四、实验报告要求1、认真整理实验数据,记录实验曲线和实验现象; 2、将实验结果与理论分析结果进行比较,分析产生误差的原因;3、分析二阶系统的 和 n对稳态误差的影响;4、分析系统的结构和参数对稳态误差的影响;5、 讨论实验中出现的有关现象;6、 提出实验中出现的问题,体会和建议。
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