文档介绍：实验报告课程名称:控制理论(乙)指导老师:成绩:__________________实验名称:典型环节的电路模拟实验类型:________________同组学生姓名:__________一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填)三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填)七、讨论、心得一、-2型控制理论·计算机控制技术实验平台及“THBDC-2”软件的使用;;,并了解参数变化对其动态特性的影响。二、-2型控制理论·计算机控制技术实验平台;(含“THBDC-2”软件)、USB数据采集卡、37针通信线1根、16芯数据排线、USB接口线。三、;,并研究参数变化对其输出响应的影响。四、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十分有益。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。(I)环节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: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1-1所示。图1-(PD)环节比例微分环节的传递函数与方框图分别为:其中设Ui(S)为一单位阶跃信号,图1-2示出了比例系数(K)为2、微分系数为TD时PD的输出响应曲线。图1-:当Ui(S)输入端输入一个单位阶跃信号,且放大系数(K)为1、时间常数为T时响应曲线如图1-3所示。图1-3五、(I)环节根据积分环节的方框图,选择实验台上的通用电路单元(U12、U6)设计并组建相应的模拟电路,如下图所示。图中后一个单元为反相器,其中R0=200K。若积分时间常数T=1S时,电路中的参数取:R=100K,C=10uF(T=RC=100K×10uF=1);若积分时间常数T=,电路中的参数取:R=100K,C=1uF(T=RC=100K×1uF=);当ui为单位阶跃信号时,用“THBDC-2”软件观测并记录相应T值时的输出响应曲线,并与理论值进行比较。(PD)环节根据比例微分环节的方框图,选择实验台上的通用电路单元(U12、U6)设计并组建其模拟电路,如下图所示。图中后一个单元为反相器,其中R0=200K。若比例系数K=1、微分时间常数T=,电路中的参数取:R1=100K,R2=100K,C=1uF(K=R2/R1=1,T=R1C=100K×1uF=);若比例系数K=1、微分时间常数T=1S时,电路中的参数取:R1=100K,R2=100K,C=10uF(K=R2/R1=1,T=R1C=100K×10uF=1S);当ui为一单位阶跃信号时,用“THBDC-2”软件观测(选择“通道3-4”,其中通道AD3接电路的输出uO;通道AD4接电路的输入ui)并记录不同K及T值时的实验曲线,并与理论值进行比较。