自动控制原理实验报告册
班级：学号：姓名：
2010年1月2日
1
f目
录
实验一一、二阶系统的电子模拟及时域响应的动态测试3实验二频率响应测试8实验三控制系统串联校正18
2
f实验一
一、二阶系统的电子模拟
及时域响应的动态测试
一、实验目的1、了解一、二阶系统阶跃响应及其性能指标与系统参数之间的关系。2、学习在电子模拟机上建立典型环节系统模型的方法。3、学习阶跃响应的测试方法。
二、实验内容1、建立一阶系统的电子模型，观测并记录在不同时间常数T时的阶跃响应曲线，并测定其过渡过程时间Ts。2、建立二阶系统的电子模型，观测并记录在不同阻尼比时的阶跃响应曲线，并测定其超调量及过渡过程时间。
三、实验原理
1．一阶系统：系统传递函数为：φs模拟运算电路如图11所示：
图11
3
f由图11得在实验当中始终取R2R1，则K1，TR2C取不同的时间常数T分别为：025、05、12．二阶系统其传递函数为：令ω
1弧度秒，则系统结构如图12所示：
图12根据结构图，建立的二阶系统模拟线路如图13所示：
图13
取R2C11，R3C21，则
及
ζ取不同的值ζ025ζ05ζ1
4
f实验电路图：
一阶：
二阶：
四、实验数据表
根据实验要求选取的参数如下：
一阶
TR2CTs实测Ts理论
025510K047μ07190075
05510K1M1579015
11M1μ309003
5
f二阶
ζ
R4C2
实测理论
Ts实测Ts理论
0252M1μ40146044434410879014
051M1μ161408163034543807
1470K1μ
0048780475
五、实验结果图
注：时间轴单位：t10ms，下面实验同。依次取ζ025、05、10
一阶：
6
f二阶：
六、数据分析实验数据结果与理论数据间存在差异，主要原因在于用
510千欧电阻代替500欧电阻，其他原因包括模拟程序中各元件的实际物理值与理论之间存在差异，实际运行中会有互相之间的干扰，外界的干扰、储能元件放电不完全等，导致了最终实际模拟结果与理论之间有一定差异。七、实验总结本次实验过程中表现出来的主要问题是对实验仪器的不了解、对Matlab软件的生疏、与对电器元件及导线的预测量
7
f的缺失，导致耽误了很长时间，直到第三次实验时才补做完。所得数据与理论数据间的差异在误差范围内，可以接受。
实验二频率响应测试
一、实验目的1掌握频率特性的测试原理及方法。2学习根据所测定出的系统的频率特性，确定系统传递函数
的方法。二、实验内容3测定给定环节的频率特性。4系统模拟电路图及系统结构图分别如图r