控制系统典型环节的模拟VIP专享

本科实验报告 课程名称： 自动控制原理实验 姓名： 学院(系)： 专业： 控制 学号： 指导教师： 浙江大学实验报告 实验项目名称：控制系统典型环节的模拟 同组学生姓名： 实验地点：月牙楼301 实验日期： 一、实验目的 1) 熟悉超低频扫描示波器的使用方法 2) 掌握用运放组成控制系统典型环节的电子电路 3) 测量典型环节的阶跃响应曲线 4) 通过实验了解典型环节中参数的变化对输出动态性能的影响 二、实验仪器 1) 控制理论电子模拟实验箱一台 2) 超低频慢扫描示波器一台 3) 万用表一只 三、实验原理 以运算放大器为核心原件，由其不同的R-C 输入网络和反馈网络组成的各种典型环节 1) 比例环节 2) 惯性环节 3) 积分环节 4) 比例微分环节（PD） 5) 比例积分环节 四、按所设计的电路原理图接线，并在各电路的输入端输入阶跃信号，在电路的输出端观察并记录其单位阶跃响应的输出波形。 （1）比例电路波形图 G(s)=1 G(s)=2 (2) 惯性环节，G1(s) =1/(s+1) G (s) =1/（0.5s+1） 3) 积分环节 G (s) =1/s G (s) =1/(0.5s) (4)比例微分 G (s) =2+s G (s) =1+2s 5) 比例积分环节（PI） G (s) =1+1/s G (s) =2（1+1/2s） 1、比例环节： 输出量不失真，无惯性地跟着输入量变化，而且两者成比例关系； 2、惯性环节：由于惯性环节中含有一个储能原件，当输入量突然变化时，输出量不能跟着变化，而是按指数规律变化； 3、积分环节：只要有一个恒定的输入量作用于积分环节，其输出量就与时间成正比地无限增加。(输出量取决于输入量对时间的积累,输入量作用一段时间后,即使输入量变化,输出量仍会保持在已达到的数值)； 4、微分环节：理想微分环节的输出与输入量的变化速度成正比，在阶跃输入作用下的输出响应为一理想脉冲（实际上无法实现）。 五、实验思考题 1、用运算放大器模拟典型环节时，其传递函数是在哪两个假设条件下近似导出来的？ 答：①假定运放具有理想特性，即满足“虚短”“虚断”特性 ②运放的静态量为零，个输入量、输出量和反馈量都可以用瞬时值表示其动态变化。 2、 积分环节与惯性环节的主要差别是什么？在什么条件下，惯性环节可以近似地视为积分环节？在什么条件下，又可以视为比例环节？ 答：惯性环节的特点是，当输入 x(t)作阶跃变化时，输出y(t)不能立刻达到稳态值，瞬态输出以指数规律变化。而积分环节，当输入为单位阶跃信号时，输出为输入对时间...