文档介绍：-
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第三章自动控制原理实验
典型环节的模拟研究
一. 实验目的
了解和掌握各典型环节模拟电路的构成方法、传递函数表达式及输出时域函数表达式’
〔3〕运行、观察、记录：
翻开虚拟示波器的界面，点击开场，按下信号发生器〔B1〕阶跃信号按钮时〔0→+4V阶跃〕，等待完整波形出来后，移动虚拟示波器横游标到输出稳态值×，，得到与输出曲线的交点，再移动虚拟示波器两根纵游标，从阶跃开场到输出曲线的交点，量得惯性环节模拟电路时间常数T。A5B输出端响应曲线Uo(t〕见图3-1-3。示波器的截图详见虚拟示波器的使用。
实验报告要求：按下表改变图3-1-4所示的被测系统时间常数及比例系数，观测结果，填入实验报告。
R0
R1
C
输入Ui
比例系数K
惯性常数T
-
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计算值
测量值
计算值
测量值
200K
200K
1u
4V
1
2u
1
50K
100K
1u
2V
2
200K
1V
4
-
. z.
R0=200K , R1=200K ,Ui=4v, C=1u
R0=200K , R1=200K ,Ui=4v, C=2u
-
. z.
R0=50K , R1=100K ,Ui=2v, C=1u R0=50K , R1=200K ,Ui=1v, C=1u
3)．观察积分环节的阶跃响应曲线
典型积分环节模拟电路如图3-1-5所示。
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图3-1-5 典型积分环节模拟电路
传递函数：单位阶跃响应：
实验步骤：注：‘S ST’用短路套短接！
〔1〕为了防止积分饱和，将函数发生器〔B5〕所产生的周期性矩形波信号〔OUT〕，代替信号发生器〔B1〕中的人工阶跃输出作为系统的信号输入〔Ui〕；该信号为零输出时，将自动对模拟电路锁零。
①在显示与功能选择〔D1〕单元中，通过波形选择按键选中‘矩形波’〔矩形波指示灯亮〕。
②量程选择开关S2置下档，调节“设定电位器1〞，使之矩形波宽度＞1秒〔D1单元左显示〕。
③调节B5单元的“矩形波调幅〞电位器使矩形波输出电压= 1V〔D1单元右显示〕。
〔2〕构造模拟电路：按图3-1-5安置短路套及测孔联线，表如下。
〔a〕安置短路套〔b〕测孔联线
1
信号输入〔Ui〕
B5〔OUT〕→A5〔H1〕
2
示波器联接
×1档
A5B〔OUTB〕→B3〔CH1〕
3
B5〔OUT〕→B3〔CH2〕
模块号
跨接座号
1
A5
S4，S10
2
B5
‘S-ST’
〔3〕运行、观察、记录：
翻开虚拟示波器的界面，点击开场，等待完整波形出来后，点击停顿，移动虚拟示波器横游标到0V处，再移动另一根横游标到ΔV=1V〔与输入相等〕处，得到与输出曲线的交点，再移动虚拟示波器两根纵游标，从阶跃开场到输出曲线的交点，量得积分环节模拟电路时间常数Ti。A5B 输出响应曲线Uo(t)见图3-1-6。示波器的截图详见虚拟示波器的使用。
图3-1-6 积分环节响应曲线图3-1-7 比例积分环节响应曲线
实验报告要求：按下表改变图3-1-5所示的被测系统时间常数，观测结果，填入实验报告。
-
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R0
C
输入Ui
积分常数Ti
计算值
测量值
200K
1u
1V
2u
100K
1u
2u
-
. z.
R0=200K, C=1u, Ui=1v
R0=200K, C=2u, Ui=1v
-
. z.
R0=100K, C=1u, Ui=1v
R0=100K, C=2u, Ui=1v
4)．观察比例积分环节的阶跃响应曲线
典型比例积分环节模拟电路如图3-1-8所示.。
图3-1-8 典型比例积分环节模拟电路
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