典型环节及其阶跃响应实验报告.doc

文档介绍：典型环节及其阶跃响应实验报告典型环节及其阶跃响应实验报告学院:机械工程学院班级:过控一班姓名:卢世宝学号:**********实验内容比例环节响应实验人卢世宝实验时间教师签字学号后三由于本人的学号为416所以取R=416位电路传递函数U(S)Ro1,,,,(S)Ri2响应函数U(t),K,,=416位电路U(S)1传递函数o,,,,(S)RCSi01响应函数U(t),,t,,=416三位电路传递函US()RCSR,11011,,,,(,)=+()i0001=-–(t),K,t0响应函T数实验波形图实验比例微分环节模拟电路实验人卢世宝内容实验教师签字时间学号由于本人的学号为416所以取R=416后三位电路传递函数USRRCS2S()012,,(1,,)=,(1,10,)USR,RRCS,()12S,1i123t,R,RRRRC,,500t12123响应U(t),,(,e)),,(,=416号后三位电路传R1递U(S),,,,函U(S)RCS,,1i1数t响5t,,2T,,(1,e)U0(t),,K(1,e)应函数实验波形图实验PID模拟电路实验人卢世宝内容实验教师签字时间学号由于本人的学号为416所以取R=416后三位电路传递RRRU0(S)1112,,(,,CS)=-(13+10S)函数2Ui(S)RRCSR0010t,R,R1RCRCRC,50t12221132响应,,,(1,e)U0(t),,{,t,[1,(,1)e]}RRCRCRC0010122函数实验波形图实验一典型环节及其阶跃响应一(实验原理和设计合理运用运算放大器本身所具有的基本特性(开环增益高、输入阻抗大、输出阻抗小等)用不同的电阻、电容组成不同的反馈网络来模拟各种典型环节。二(、积分、比例积分、比例微分、惯性环节和比例积分微分的阶跃响应曲线。准备:(1)将信号源输出端用开关与运算放大器输入端连接,运算放大器处于工作状态。(2)阶跃信号电路可采用图1—7所示电路,它由“单脉冲单元,(U)及“电13位器单元”(U)组成。14(3)由Y端输出信号。以后用到图1—7所示电路时不再叙述。:(1)按1-1B电路图接线;(2)将模拟电路输入端(U;)与图1—7的Y端相联接;输出端(U。)接示波器。(3)按下按钮(或松开按钮)时,用示波器观测输出端的响应曲线U。(t),且将结果记录于附表。(4)分别按图1—2B、3B、4B、5B电路接线,重复近骤(2)、(3)。(5)按图1,6B接线(阶跃信号电压采用“信号源单元”:(U1)的输出(周期性方波)。(6)图1—7的输出电压即为阶跃信号电压,用电位器U调节信号幅值,信号幅值应14取较小为宜。(7)用示波器观测PID输出波形,并记录于附表。(8)改变各环节模拟电路参数((换接成第二组参数),重新观测各模拟电路的阶跃响应曲线,并将结果记于附表。三(实验内容如下:典型环节方框图及其模拟电路如下:1(比例(P)环节。其方块图1——1A所示。其传递函数为:U(S)U(S)0U(S)i0,,K(1,1)-KU(S)i图1,1A比例环节方块图图1-1B比例环节模拟电路比例环节的模拟电路如图1,1B所示,其具体传递函数为:U(S)Ro1,,(1,2)U(S)Ri2比较式(1,1)和(1,2)得:R1=(1,3)K,R01当输入为单位阶跃信号,即时,。则由式(1,1)得到:UsU(t),1(t)(),iiS1U(S)K,,0S所以输出响应为:=-(t?0)(1,4)U(t),K0其输出波形如图1,1C。图1,1C比例环节输出波形2(积分(I)环节。其方块图如图1,2A所示。其传递函数为:U(S)1o,,(1,5)U(S)TSi图1,2A积分环节方块图积分环节模拟电路如图1,2B所示。图1,2B积分环节模拟电路积分环节模拟电路得传递函数为:U(S)1o,,,,(1,6)U(S)RCSi0比较式(1,5)和(1,6)得:(1,7)T,RC,,即时,,则由式(1,5)得到U(S),1(t)US(),iiS111U(S),,,,,02TSSTS所以输出响应为:1(1,8)U(t)