2022年实验一控制系统典型环模拟.docx

精品学习资源试验一掌握系统典型环节的模拟一、试验目的1> 熟识超低频扫描示波器的使用方法；2> 把握用运放组成掌握系统典型环节的模拟电路；3> 测量典型环节的阶跃响应曲线；4> 通过试验明白典型环节中参数的变化对输出动态性能的影响；二、试验所需挂件及附件序号型号备注1 DJK01 电源掌握屏该控 制屏 包含 “ 三 相 电源 输出”等几个模块；2 DJK15 掌握理论试验或 DJK16 掌握理论试验3 超低频慢扫描示波器4 万用表三、试验线路及原理以运算放大器为核心元件，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，如图 1 所示；图中 Z1 和 Z2 为复数阻抗，它们都是由R、C 构成；基于图中 A 点的电位为虚地，略去流入运放的电流，就由图1 得： 由上式可求得由以下模拟电路组成典型环节的传递函数及其单位阶跃响应；1> 比例环节 图 1、运放的反馈连接欢迎下载精品学习资源比例环节的模拟电路如图2 所示：欢迎下载精品学习资源2> 惯性环节图 2比例环节欢迎下载精品学习资源取参考值 R1=100K ， R2=100K ， C=1uF图 3 惯性环节3> 积分环节欢迎下载精品学习资源图 4 、积分环节4> 比例微分环节 <PD），其接线图如图及阶跃响应如图5 所示；欢迎下载精品学习资源CUi =-1VR1R2uo接示波器欢迎下载精品学习资源图 5比例微分环节5> 比例积分环节，其接线图单位阶跃响应如图6 所示；图 6比例积分环节四、试验内容欢迎下载精品学习资源1> 分别画出比例、惯性、积分和微分环节的模拟电路图；2> 按以下各典型环节的传递函数，调剂相应的模拟电路的参数，观看并记录其单位阶跃响应波形；比例环节G1 S>=1 和 G2 S>=2积分环节G1 S>=1/S 和 G2S>=1/<0.5S）比例微分环节G 1S>=2+S 和 G2S>=1+2S惯性环节G1 S>=1/S+1> 和 G2 S>=1/0.5S+1>比例积分环节 <PI ） G<S）=1+1/S 和 G<S） =2<1+1/2S ） 五、摸索题1> 用运放模拟典型环节时，其传递函数是在哪两个假设条件下近似导出的？2> 积分环节和惯性环节主要差别是什么.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？3> 如何依据阶跃响应的波形，确定积分环节和惯性环节的时间常数？六、试验报告1> 画出五种典型环节的试验电路图，并注明相应的参数；2> 画出各典型环节的单位阶跃响应波形，并分析参数对响应曲线的影响；3> 写出试验的心得与体会；试验二 二阶系统的瞬态响应分析一、试验目的1> 熟识二阶模拟系统的组成；2> 讨论二阶系统分别工作在=1， 0< <1， 和 1三种状态下的单位阶跃响应；3> 增益 K 对二阶系统单位阶跃响应的超调量%、峰值时间tp和调欢迎下载精品学习资源整时间 ts ；二、试验所需挂件及附件序号型号备注1DJK01 电源掌握屏该掌握屏包含“三相 电源输出”等几个模块；2DJK15 掌握理论试验或DJK16 掌握理论试验3超低频慢扫描示波器4万用表欢迎下载精品学习资源三、试验线路及原理R0100KUiR0100KC1 FR1470KR3100KR2510KR3100KC1 FUo欢迎下载精品学习资源图 1二阶系统的模拟电路转变电阻 R1 的值，从而得到过阻尼 >1>、临界阻尼 < =1）和欠阻尼<0 <1）三种情形下的阶跃响应曲线；图 2 0 << 1时的阶跃响应曲线欢迎下载精品学习资源图 3 1 时的阶跃响应曲线四、摸索题1> 假如阶跃输入信号的幅值过大，会在试验中产生什么后果？ 2> 在电子模拟系统中，如何实现负反馈和单位负反馈？3> 试依据模拟电路推导K<开环增益）、 与系统参数的关系表达式；五、试验方法1> 依据图 1，调剂相应的参数；2> 令 uit>=1V，在示波器上观看不同K 时的单位阶跃响应的波形； 六、试验报告1> 画出二阶系统在不同K 开环增益 >值下的瞬态响应曲线，并注明时间坐标轴；2> 写出本试验的心得与体会；欢迎下载精品学习资源欢迎下载