文档介绍:第三章自动控制原理实验
.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观察和分析各典型环节的阶跃响应曲线,了解各项电路参数对典型环节动态特性拟示波器的界面,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,,,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
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
R0=200K,R1=200K,Ui=4v,C=1uR0=200K,R1=200K,Ui=4v,C=2u
R0=50K,R1=100K,Ui=2v,C=1u
R0=50K,R1=200K,Ui=1v,C=1u
.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。
DLfr
FL-Cl
111o11rw河K
OUTB图3-1-5典型积分环节模拟电路Uo(S)1
传递函数:egG(S)
Ui(S)ts
实验步骤:注:’SST'用短路套短接!
〔1〕为了防止积分饱和,将函数发生器TiRc单位阶跃响应:U0(t)—tTiB5〕所产生的周期性矩形波信号〔OUT〕,代替Ui〕;该信号为零输出时,
信号发生器〔B1〕中的人工阶跃输出作为系统的信号输入〔
将自动对模拟电路锁零。
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〕。
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〕。
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
模块号
跨接座号
1
A5
S4,S10
2
B5
'S-ST'
1
信号输入〔Ui〕
B5〔
OUT〕-
>A5
〔H1〕
2
示波器联接
A5B
〔OUTB
〕一
B3CH1〕
3
X1档
B5〔
OUT〕-
>B3
〔CH2〕
〔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,点击业,移动虚拟示波器横游标到0V处,再移动另一根横游标到△V=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。
R0
C
输入Ui
积分常数Ti
计算值
测量值
200K
1u
1V
2u
100K
1u
R0=200K,C=1u,Ui=1vR0=200K,C=2u,Ui=1v
R0=100K,C=1u,Ui=1vR0=100K,C=2u,Ui=1v
.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
传递函数:G(S)Uo(S)K(1—)K丝TRC单位阶跃响应:Uo(t)K(1It)Ui(S)TiSR0T实验步骤:注:’SST'用短路套短接!
〔1〕将函数发生器〔B5〕所产生的周期性矩形波信号〔OUT〕,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。
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〕。
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〕。
〔注:为了使在积分电容上积分的电荷充分放掉,锁零时间应足够大,即