文档介绍：典型环节的模拟实验报告东南大学能源与环境学院实验报告课程名称:自动控制原理实验名称:典型环节的电路模拟院:能源与环境学院专业:热能与动力工程姓名:李鹏学号: 实验室:自动控制实验室实验组别: 同组人员:陈兴实验时间:XX年10月14日评定成绩:审阅教师: …………………………………………………3 …………………………………………………3 …………………………………………………3 …………………………………………………3 …………………………………………………5 …………………………………………………7 ………………………………………………7 典型环节的电路模拟姓名:李鹏学号:班级: 实验指导老师:__________________成绩:____________________ 一、实验目的 -1型信号与系统·控制理论及计算机控制技术实验平台及上位机软件的使用; ; ,并了解参数变化对其动态特性的影响。二、实验设备 -1型控制理论·计算机控制技术实验平台; (含上位机软件)、数据采集卡、37针通信线1根、16芯数据排线、采接卡接口线三、实验内容 ; ,并研究参数变化对其输出响应的影响; 四、实验数据或曲线图1实验曲线对应参数如下: 五、实验原理自控系统是由比例、积分、微分、惯性等环节按一定的关系组建而成。熟悉这些典型环节的结构及其对阶跃输入的响应,将对系统的设计和分析是十分有益的。本实验中的典型环节都是以运放为核心元件构成,其原理框图如图1-1所示。图中Z1和Z2表示由R、C构成的复数阻抗。 -1 比例环节的特点是输出不失真、不延迟、成比例地复现输出信号的变化。它的传递函数与方框图分别为: G(S)?UO(S)?KUi(S) 当Ui(S)输入端输入一个单位阶跃信号,且比例系数为K时的响应曲线如图1-2所示。 -2 积分环节的输出量与其输入量对时间的积分成正比。它的传递函数与方框图分别为: U(S)1G(s)?O? Ui(S)Ts 设Ui(S)为一单位阶跃信号,当积分系数为T时的响应曲线如图1-3所示。图1-3 (PI)环节比例积分环节的传递函数与方框图分别为: G(s)?UO(S)R2CS?1R21R21????(1?)Ui(S)R1CSR1R1CSR1R2CS 其中T=R2C,K=R2/R1 设Ui(S)为一单位阶跃信号,图1-4示出了比例系数(K)为1、积分系数为T时的PI输出响应曲线。实验一控制系统典型环节的模拟实验一、实验目的 1、掌握控制系统中各典型环节的电路模拟。 2、用matlab仿真典型环节的阶跃响应曲线,了解参数变化对环节输出性能的影响。二、实验内容 1、电路图如下图1,R=欧姆。L=2H,C=,初始状态:电感电流为零,电容电压为,t=0时接入1V电电压,求0<t<15s时,i(t),vo(t)的值,并画出电流与电容电压的关系曲线。参考程序子程序 functionxdot=elecsys(t,x) Vs=1; R=; L=2; xdot=[x(2)/C;1/L*(Vs-x(1)-R*x(2))]; 主程序 t0=0; tfinal=15; x0=[;0]; [t,x]=ode45('elecsys',t0,tfinal,x0); figure(1) subplot(211) plot(t,x(:,1)) grid title('电容电压(V)') xlabel('时间(s)') subplot(212) plot(t,x(:,2)) grid title('电感电流(A)') xlabel('时间(s)') figure(2) vc=x(:,1); i=x(:,2); plot(vc,i); grid title('电感电流与电容电压的关系曲线') xlabel('电容电压(V)') ylabel('电感电流(A)') s2?s?22、已知一系统的传递函数G(s)?3求其零极点增益形式并s?5s2?8s?6 绘制出零极点分布图。参考程序: num=[11-2;]; den=[1586]; G1=tf(num,den)%建立传递函数[z,p,k]=tf2zp(num,den);%求出零点、极点、增益 z=z' kg2=zpk(z,p,k)%传递函数的零极点增益形式 pzmap(G1)%画出零极点分布图 3、各典型环节的阶跃响应,比例环节的阶跃响应,把惯性环节的阶跃响应,积分环节的阶跃响应,比例环节与