文档介绍:附:实验
实验一 典型环节的电模拟及阶跃响应分析
一、实验目的
.学习典型环节的电模拟方法及参数测试方法;
.观察典型环节的阶跃响应曲线,了解参数变化对动态特性的影响;
.学习虚拟仪器(低频示波器)的使用方法;
.学习使用MATLAB^ SIMULINK勺使用,进行时域法分析;
. 了解虚拟实验的使用方法;
二、实验设备及仪器
. 模拟试验箱
抵频信号发生器
虚拟仪器(低频示波器)
计算机
MATLA防真软件
三、实验准备
实验准备:
(1)检查线。检查试验中所要用的连接线以及阶跃信号是否存在问题。将连接 线的一头插在+5V的阶跃信号上上,另一头接在 LED显示灯上。按下脉冲信号, 若灯亮,则表示线是完好的,并且阶跃信号也是好的。反之,此线不可在实验中 使用。
(2)检查测量电阻。把万用表跳到电阻档,依次检查试验中要用到的不同值电 阻。若与试验所要求的值差别太大,做上标记,不在实验中使用。完好的电阻打 上。
(3)检查运算放大器。将脉冲信号之后接一个390K电阻,然后接放大器,反向 端进入,然后用万用表依次测量放大器输入端和输出端是否为 +1V和-1V,若为此 结果,则表示放大器完好。
(4)检查电路板上是否有虚焊点的存在。
四、实验内容
(一阶系统):
G(s尸 —,K= R2, T= R2?C
TS 1 R1
电路图如图所示:
从输入端加入阶跃信号
=1,观察T=1s,2s时的波形,记录ts
计算元件的设定参数:
令 K=1,即 R1=R2=100K;
T 1
当 T=1s 时,C= —= =10u
R2 100
T 2
当 T=1s 时,C= = =20u
R2 100
即 K=1, T=1s 时,R1=R2=100K C==10u
K=1, T=2s 时,R1=R2=100K C==20u
数据记录•
K=1
T
R2
C
ts
K
1s
100K
10u
s
1
2s
100K
20u
s
1
K=1, T=1s时,实验波形如图所示:
K=1, T=2s时,实验波形如图所示:
=1s不变,分别观察K=1、2时的输出波形,并作记录ts
令 T=1s
一 一, _ T 1
当 K=1 时,R1=R2=100K,C=——=——二10u
R2 100
当 K=2时,R1= 100K, R2=200K, C= —= — =5u
R2 200
即 K=1, T=1s 时,R1=R2=100K C==10u
K=2, T=1s 时,R1=100K, R2=200K,C==5u
数据记录:T=1s
T
R2
C
ts
K
1s
100K
10u
s
1
1s
200K
5u
s
2
附:实验波形
K=1, T=1s时,实验波形如图所示:
K=2, T=1s时,实验波形如图所示:
MATLAB® 真:
(1)如图所示连接系统;
设置为
⑵在 Simulation/Simulation parameters 中将仿真时间(Stop Time ) 10秒;
⑶ 单击Simulation/Start 开始仿真,打开示波器 Scope显示仿真结果;
⑷ 令K=1,分别观察T=1s,T=2s时的仿真结果的变化;
(5)令T=1s,分别观察K=1,K=2时的仿真结果的变化;
K=1, T=1s时,仿真如图所示:
系统连接图:
仿真结果:
惯性K=1 , 丁二佰
K=1, T=2s时,仿真如图所示:
系统连接图:
仿真结果:
惯性 K=1 , T=2s
K=2, T=1s时,仿真如图所示: 系统连接图:
Sgpg
仿真图形
计算ts理论值:(取=2%)
K=1, T=1s ts=4T=4s
K=1, T=2s ts=4T=8s
K=2, T=1s ts=4T=4s
:
误差= 4 100% 016 100% 4%