实验一 典型环节及其阶跃响应分析

一、实验目的

1、 掌握控制模拟实验的基本原理和一般方法。 2、 掌握控制系统时域性能指标的测量方法。 二、实验仪器

1、 EL-AT-Ⅱ型自动控制系统试验箱一台 2、 计算机一台 三、实验原理

1．模拟实验的基本原理：

控制系统模拟实验采用复合网络法来模拟各种典型环节，即利用运算放大器不同的输入网络和反馈网络模拟各种典型环节，然后按照给定系统的结构图将这些模拟环节连接起来，便得到了相应的模拟系统。再将输入信号加到模拟系统的输入端，并利用计算机等测量仪器，测量系统的输出，便可得到系统的动态响应曲线及性能指标。若改变系统的参数，还可进一步分析研究参数对系统性能的影响。 四、实验内容

1、用运算放大器构成比例环节、惯性环节、积分环节、比例积分环节、比例微分环节和比例积分微分环节。

2、在阶跃输入信号作用下，记录各环节的输出波形，写出输入输出之间的时域数学关系。

3、在运算放大器上实现各环节的参数变化。 五、实验步骤 六、实验步骤

1. 启动计算机，在桌面“信号、自控文件夹”中双击 图

标，运行软件。

2. 测试计算机与实验箱的通信是否正常,通信正常继续。如通信不正常查找原因使

通信正常后才可以继续进行实验。

3. 连接典型环节的模拟电路,电路的输入U1接A/D、D/A卡的DA1输出，电路的输

出U2接A/D、D/A卡的AD1输入。检查无误后接通电源。

4. 在实验项目的下拉列表中选择[一、典型环节及其阶跃响应] ,鼠标单击 按

钮，弹出实验课题参数设置对话框。在参数设置对话框中设置相应的实验参数

后用鼠标单击确定，等待屏幕的显示区显示实验结果. 5. 观测计算机屏幕显示出的响应曲线及数据,记录波形及数 七、实验结果 1、比例环节 K=2

K=4

2、惯性环节 T=0.1s

T=0.2s

T=0.5s

3、积分环节 T=0.1s

T=0.2s