文档介绍：控制理论实验报告典型环节的电路模拟
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：_________
控制理论实验报告典型环节的电路模拟
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、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及“THBDC-2”软件的使用；
2．熟悉各典型环节的阶跃响应特性及其电路模拟；
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。
图1-2
3．惯性环节
惯性环节的传递函数与方框图分别为：
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、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。
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。
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。
3．惯性环节
根据惯性环节的方框图，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。
若比例系数K=1、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=R2C=100K×10uF=1)。
若比例系数K=1、时间常数T=，电路中的参数取：R1=100K，R2=100K，C=1uF(K= R2/ R1=1，T=R2C=100K×1uF=)。
通过改变R2、R1、C的值可改变惯性环节的放大系数K和时间常数T。
当ui为一单位阶跃信号时，用“THBDC-2”软件观测并记录不同
K及T值时的实验曲线，并与理论值进行比较。
六、实验结果
1、积分环节
若积分时间常数T=1S时，
若积分时间常数T=，
，，，
T==1s快，实验结果与理论分析相符。
2、比例微分环节
若比例系数K=1、微分时间常数T=
若比例系数K=1、微分时间常数T=1S时
，，，
实验结果与理论分析相符
3、惯性环节
若比例系数K=1、时间常数T=1S时
若比例系数K=1、时间常数T=
，，，
实验结果与理论分析得到的函数图形相符，故认为结果可信。
七、实验心得体会