文档介绍：9 / 9
专业：
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实验报告
课程名称：_________控制理论（甲）实验_______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XX：__________
一、实验目的二、实验原理
三、实验接线图四、实验设备
五、实验步骤六、实验数据记录
七、实验数据分析八、实验结果或结论
一、实验目的
1．熟悉THBDC-2型控制理论·计算机控制技术实验平台与“THBDC-2”软件的使用；
2．熟悉各典型环节的阶跃响应特性与其电路模拟；
3．测量各典型环节的阶跃响应曲线，并了解参数变化对其动态特性的影响。
二、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。要对系统的设计和分析，必须熟悉这些典型环节的结构与其对阶跃输入的响应。
本实验中的典型环节都是以运放为核心元件构成，原理图如左图
图中Z1和Z2表示由R、C构成的复数阻抗。
积分环节（I）
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
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数为T时的响应曲线如右图所示。
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比例微分环节（PD）
比例微分环节的传递函数与方框图分别为：
其中
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设Ui(S)为一单位阶跃信号，右图示出了比例系数(K)为2、微分系数为TD时PD的输出响应曲线。
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惯性环节
惯性环节的传递函数与方框图分别为：
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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时响应曲线如右图所示。
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三．实验设备
1．THBDC-2型控制理论·计算机控制技术实验平台；
2．PC机一台(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。
四．实验步骤
1．积分（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。
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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。（注：由于实验电路中有积分环节，实验前一定要用“锁零单元”对积分电容进行锁零。）
2．比例微分(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