自动控制原理实验报告

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《自动控制原理》自动控制PID实验报告

课程名称自动控制原理实验类型：

实验项目名称：自动控制PID

一、实验目的和要求

1、学习并掌握利用MATLAB 编程平台进行控制系统复数域和频率域仿真的方法。

2、通过仿真实验研究并总结PID 控制规律及参数对系统特性影响的规律。

3、实验研究并总结PID 控制规律及参数对系统根轨迹、频率特性影响的规律，

并总结系统特定性能指标下根据根轨迹图、频率响应图选择PID 控制规律和参数的规则。

二、实验内容和原理

一）任务

设计如图所示系统，进行实验及仿真程序，研究在控制器分别采用比例（

P）、比例积分（PI）、比例微分（PD）及比例积分微分（PID）控制规律和控制器参数（Kp、Ki、Kd）不同取值时，控制系统根轨迹和阶跃响应的变化，总结pid 控制规律及参数变化对系统性能、系统根轨迹、系统阶跃响应影响的规律。具体实验容如下：

1、比例（P）控制，设计参数Kp 使得系统处于过阻尼、临界阻尼、欠阻尼三种状态，并在根轨迹图上选择三种阻尼情况的Kp 值，同时绘制对应的阶跃响应曲线，确定三种情况下系统性能指标随参数Kp 的变化情况。总结比例（P）控制的规律。

2、比例积分（PI）控制，设计参数Kp、Ki 使得由控制器引入的开环零点分别处于：1）被控对象两个极点的左侧；2）被控对象两个极点之间；3）被控对象两个极点的右侧（不进入右半平面）。分别绘制三种情况下的根轨迹图，在根轨迹图上确定主导极点及控制器的相应参数；通过绘制对应的系统阶跃响应曲线，确定三种情况下系统性能指标随参数Kp 和Ki 的变化情况。总结比例积分（PI）控制的规律。

自动控制原理实验报告

一、实验目的。

本实验旨在通过实际操作，加深对自动控制原理的理解，掌握PID控制器的调

节方法，并验证PID控制器的性能。

二、实验原理。

PID控制器是一种常见的控制器，它由比例环节（P）、积分环节（I）和微分

环节（D）三部分组成。比例环节的作用是根据偏差的大小来调节控制量的大小；

积分环节的作用是根据偏差的累积值来调节控制量的大小；微分环节的作用是根据偏差的变化率来调节控制量的大小。PID控制器通过这三个环节的协同作用，可以

实现对被控对象的精确控制。

三、实验装置。

本次实验所使用的实验装置包括PID控制器、被控对象、传感器、执行机构等。

四、实验步骤。

1. 将PID控制器与被控对象连接好，并接通电源。

2. 调节PID控制器的参数，使其逐渐接近理想状态。

3. 对被控对象施加不同的输入信号，观察PID控制器对输出信号的调节情况。

4. 根据实验结果，对PID控制器的参数进行调整，以达到最佳控制效果。

五、实验结果与分析。

经过实验，我们发现当PID控制器的比例系数较大时，控制效果会更为迅速，

但会引起超调；当积分系数较大时，可以有效消除稳态误差，但会引起响应速度变

慢；当微分系数较大时，可以有效抑制超调，但会引起控制系统的抖动。因此，在实际应用中，需要根据被控对象的特性和控制要求，合理调节PID控制器的参数。

六、实验总结。

通过本次实验，我们深刻理解了PID控制器的工作原理和调节方法，加深了对

自动控制原理的认识。同时，我们也意识到在实际应用中，需要根据具体情况对PID控制器的参数进行调整，以实现最佳的控制效果。

自动控制原理实验报告

⾃动控制原理实验报告

电⼦科技⼤学⾃动化⼯程学院标准实验报告

课程名称：⾃动控制原理

学⽣姓名：

学⽣学号：

指导教师：

实验项⽬名称：系统认识与系统测试

⼀、实验⽬的：

1、了解旋转式倒⽴摆系统的系统构成，并掌握其使⽤⽅法；

2、了解随动系统的系统构成，并掌握其使⽤⽅法。

3、了解实验安全及注意事项

4、了解开环系统的⼯作状态，掌握闭环系统反馈极性的判别⽅法及其影响。

5、掌握系统相关数据的测试⽅法。

⼆、实验器材：

XZ-IIC 型实验仪、计算机、⾃动控制原理实验仪、万⽤表

三、实验原理： 1、实验原理图:

被测试系统是指：由控制部分，电动机，反馈电位器组成的部分。 2、实验电路图：

⾃动控制原理实验仪

被测试系

四、实验内容：

1、测试输⼊(外部、计算机)信号与输出⾓度信号之间的关系（曲线）。 2 、测试反馈电位器的输出电压与⾓度信号之间的关系（曲线）。

五、实验步骤：

1、将系统接为单位负反馈系统，适当选取K 值(约等于3)。

2、在-5V －+5V 范围内间隔0.5V 调整R 的输出电压(⽤万⽤表监测)，读出对应的输出⾓度值(可⽤计算机读出)。

3、断开系统输⼊，⽤⼿转动电机，在-150°－+150°间每隔10°选取⼀测试值⽤万⽤表监测反馈电位器的输出电压并作好记录。(⽤计算机监测给定⾓度)

六、实验数据及处理：

(1)、计算机的给定电压与系统输出⾓度的关系：

○1、实验电压与输出⾓度记录表：

电压 -4.0 -3.5 -3.0 2.5 -2.0 -1.5 -1.0 -0.5

0 ⾓度电压 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 ⾓度

自动控制原理实验一范文

自动控制原理实验报告

实验指导老师：

学院：电气与信息工程学院

班级：

姓名：学号：

2013年12月

实验一控制系统典型环节的模拟实验

一、实验目的

1．掌握控制系统中各典型环节的电路模拟及其参数的测定方法。 2．测量典型环节的阶跃响应曲线，了解参数变化对环节输出性能的影响。

二、实验内容

1．对表一所示各典型环节的传递函数设计相应的模拟电路(参见表二)

表一：典型环节的方块图及传递函数典型环节名称方块图

传递函数

比例（P ）

K )

s (U )

s (Uo i = 积分（I ）

)s (U )s (Uo i =

比例积分（PI ）

K )s (U )s (Uo i += 比例微分（PD ）

)TS 1(K )

s (U )

s (Uo i += 惯性环节（T ）

TS K

)s (U )s (Uo i +=

比例积分微分（PID ）

S T S

T 1

Kp )s (U )s (Uo d i i ++=

表二：典型环节的模拟电路图

各典型环节

模拟电路图名称

比例

（P）

积分

（I）

比例积分

（PI）

比例微分

（PD）

惯性环节

（T）

各典型环节

模拟电路图

名称

比例积分

微分（PID）

2．测试各典型环节在单位阶跃信号作用下的输出响应。

3．改变各典型环节的相关参数，观测对输出响应的影响。

三、实验内容及步骤

1．观测比例、积分、比例积分、比例微分和惯性环节的阶跃响应曲线。

①准备：使运放处于工作状态。

将信号发生器单元U1的ST端与+5V端用“短路块”短接，使模拟电路中的场效应管（K30A）夹断，这时运放处于工作状态。

②阶跃信号的产生：

自动控制原理实验报告答案

自动控制原理实验报告答案实验报告

自动控制原理实验报告

实验目的：

1.掌握常见的系统传递函数及其特点。

2.了解PID控制器的结构、参数调节方法以及应用范围。

3.熟悉根轨迹和Nyquist稳定性判据，并能够应用这些方法进行控制系统设计。

实验器材：

1.计算机

2.控制系统实验装置

3.示波器

4.信号发生器

实验结果：

1.通过实验，我们得到了不同传递函数下的系统特性曲线，如

低通、高通、带通和带阻滤波器的频率响应曲线等。

2.在PID参数调节的实验中，我们学习了震荡法、根轨迹法、

频率法等方法，同时了解了实际的相应曲线特征和参数调节对系

统性能的影响。

3.在根轨迹方法实验中，我们通过手工计算和MATLAB仿真，掌握了如何绘制和分析控制系统的根轨迹图，并对掌握控制系统

稳定性提供了帮助。

4.通过Nyquist稳定性判据的实验，我们学会了如何分析控制系统的稳定性，如何设计系统的补偿器，并对控制系统的性能做出合理的分析和评价。

实验结论：

通过这次实验，我们深入了解了自动控制原理的基本原理、结构和特性，并通过实验学习了PID控制器调节参数的方法、如何设计控制系统的根轨迹和控制系统稳定性分析的方法。同时，我们还练习了手工计算和MATLAB仿真的能力，为未来研究和实践中的控制系统设计提供了一定的帮助。

自动控制原理实验报告

实验一典型环节的电路模拟与软件仿真研究一．实验目的

1．通过实验熟悉并掌握实验装置和上位机软件的使用方法。

2．通过实验熟悉各种典型环节的传递函数及其特性，掌握电路模拟和软件仿真研究方法

二．实验内容

1．设计各种典型环节的模拟电路。

2．完成各种典型环节模拟电路的阶跃特性测试，并研究参数变化对典型环节阶跃特性的影响。

3．在上位机界面上，填入各个环节的实际（非理想）传递函数参数，完成典型环节阶跃特性的软件仿真研究，并与电路模拟研究的结果作比较。

三．实验步骤

1．熟悉实验箱，利用实验箱上的模拟电路单元，参考本实验附录设计并连接各种典型环节（包括比例、积分、比例积分、比例微分、比例积分微分以及惯性环节）的模拟电路。注意实验接线前必须先将实验箱上电，以对运放仔细调零。然后断电，再接线。接线时要注意不同环节、不同测试信号对运放锁零的要求。在输入阶跃信号时，除比例环节运放可不锁零（G可接-15V）也可锁零外，其余环节都需要考虑运放锁零。

2．利用实验设备完成各典型环节模拟电路的阶跃特性测试，并研究参数变化对典型环节阶跃特性的影响。

无上位机时，利用实验箱上的信号源单元U2所输出的周期阶跃信号作为环节输入，即连接箱上U2的“阶跃”与环节的输入端（例如对比例环节即图1.1.2的Ui），同时连接U2的“锁零（G）”与运放的锁零G。然后用示波器观测该环节的输入与输出（例如对比例环节即测试图1.1.2的Ui和Uo）。注意调节U2的周期阶跃信号的“频率”电位器RP5与“幅值”电位器RP2，以保证观测到完整的阶跃响应过程。

自动控制原理实验报告

实验一典型环节的模拟研究及阶跃响应分析

1、比例环节

可知比例环节的传递函数为一个常数：

当Kp 分别为，1，2时，输入幅值为的正向阶跃信号，理论上依次输出幅值为，，的反向阶跃信号。实验中，输出信号依次为幅值为，，的反向阶跃信号，

相对误差分别为1.8%,2.2%,0.2%.

在误差允许范围内可认为实际输出满足理论值。 2、积分环节

积分环节传递函数为：

〔1〕T=0.1(0.033)时，C=1μf(0.33μf)，利用MATLAB ，模拟阶跃信号输入下的输出信号如图：

与实验测得波形比较可知，实际与理论值较为吻合，理论上时的波形斜率近似为时的三倍，实际上为，在误差允许范围内可认为满足理论条件。 3、惯性环节

惯性环节传递函数为：

K = R f /R 1,T = R f C,

（1）保持K = R f /R 1= 1不变，观测秒，秒

〔既R 1 = 100K,C = 1μf ，μf 〕时的输出波形。利用matlab 仿真得到理论波形如下：

时

t s 〔5%〕理论值为300ms,实际测得t s =400ms 相对误差为：〔400-300〕/300=33.3%,读数误差较大。 K 理论值为1，实验值，

相对误差为〔〕/2.28=7%与理论值较为接近。

时

t s 〔5%〕理论值为30ms,实际测得t s =40ms 相对误差为：〔40-30〕/30=33.3% 由于ts 较小，所以读数时误差较大。 K 理论值为1，实验值，

相对误差为〔〕/2.28=7%与理论值较为接近

（2）保持T = R f s 不变，分别观测K = 1，2时的输出波形。

自动控制原理实验报告

自控实验报告

实验一典型环节及其阶跃响应 (1)

一、实验目的 (1)

二、实验仪器 (1)

三、实验原理 (1)

四、实验内容 (1)

五、实验步骤 (2)

六、实验结果 (3)

七、实验分析 (6)

实验二二阶系统阶跃响应 (7)

一、实验目的 (7)

二、实验仪器 (7)

三、实验原理 (7)

四、实验内容 (8)

五、实验步骤 (9)

六、实验结果及分析 (9)

实验三连续系统串联校正 (15)

一、实验目的 (15)

二、实验仪器 (15)

三、实验内容 (15)

四、实验步骤 (17)

五、实验结果 (17)

实验一典型环节及其阶跃响应

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-III 型自动控制系统实验箱一台 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

构成下述典型一阶系统的模拟电路，并测量其阶跃响应：

1. 比例环节的模拟电路及其传递函数。

()R G s R

2. 惯性环节的模拟电路及其传递函数。

3. 积分环节的模拟电路及传递函数。

4. 微分环节的模拟电路及传递函数。

自动控制原理实验报告--控制系统的稳定性和稳态误差

本科实验报告

课程名称：自动控制原理

实验项目：控制系统的稳定性和稳态误差实验地点：多学科楼机房

专业班级：学号：

学生姓名：

指导教师：

2012 年5 月15 日

一、实验目的和要求：

1．学会利用MATLAB 对控制系统的稳定性进行分析； 2．学会利用MATLAB 计算系统的稳态误差。

二、实验内容和原理：

1．利用MATLAB 描述系统数学模型

如果系统的的数学模型可用如下的传递函数表示

n n m m m a s a s b s b s b s U s Y s G ++++++=

=-- 11110)()

()( 则在MATLAB 下，传递函数可以方便的由其分子和分母多项式系数所构成的两个向量惟一

确定出来。即

num=[b 0,b 1 ,…, b m ]; den=[1,a 1,a 2 ,…,a n ]

例2-1 若系统的传递函数为

234

)(2

3+++=

s s s s G 试利用MA TLAB 表示。

当传递函数的分子或分母由若干个多项式乘积表示时，它可由MA TLAB 提供的多项式乘法运算函数conv( )来处理，以获得分子和分母多项式向量，此函数的调用格式为 p=conv(p1,p2)

其中，p1和p2分别为由两个多项式系数构成的向量，而p 为p1和p2多项式的乘积多项式系数向量。conv( )函数的调用是允许多级嵌套的。

例2-2 若系统的传递函数为

)

523)(1()

66(4)(232++++++=s s s s s s s s G

试利用MA TLAB 求出其用分子和分母多项式表示的传递函数。

2．利用MATLAB 分析系统的稳定性

自动控制原理实践教学报告

一、实践目的

这次实践的目的是使学生掌握自动控制的基本原理，理解不同的

控制系统的工作原理和特点，能够实际操作运用。

二、实验原理

自动控制是一种用自动方式控制被控对象（实际系统）运行参数，使其达到所要求的稳定状态的技术。它是利用继电器、晶体管，及时

多变的电子电磁元件等,根据计算机信号集成在不同环境介质中获得时

间来控制物理系统运转状态而实现自动控制的。

三、实践内容

1.概述了自动控制的概念，以及实现自动控制的基本原理和方法；

2.认识和学习控制系统中实际运用的继电器、晶体管元件、及时多变

的电子电磁元件以及传感器；

3.熟悉实际系统中所用到的控制方法、控制仪表、微处理器、编程序等；

4.熟练操作自动控制系统，进行可靠的自动控制实验；

5.理解和掌握微机自动控制的具体实验程序，充分发挥计算机及微处

理器的控制能力，探究自动控制的应用领域；

6.做好技术性的实验报告，归纳学习实验所得的丰富经验，为之后的

工作打下坚实的基础。

四、实践结果

通过本次实验，学生掌握了自动控制原理，仔细操作实践有助于

更好理解原理，以有效地控制实际系统。此外，本次实验不仅让学生

学习自动控制原理和设备，同时还让学生深刻理解和提高微机自动控

制的学习能力和应用能力，从而能够更好地运用实验所得的丰富经验。

自动控制原理实验教程及实验报告

实验三典型环节（或系统）的频率特性测量

一、实验目的

1．学习和掌握测量典型环节（或系统）频率特性曲线的方法和技能。 2．学习根据实验所得频率特性曲线求取传递函数的方法。

二、实验内容

1．用实验方法完成一阶惯性环节的频率特性曲线测试。 2．用实验方法完成典型二阶系统开环频率特性曲线的测试。 3．根据测得的频率特性曲线求取各自的传递函数。

4．用软件仿真方法求取一阶惯性环节频率特性和典型二阶系统开环频率特性，并与实验所得结果比较。

三、实验步骤

1．利用实验设备完成一阶惯性环节的频率特性曲线测试。在熟悉上位机界面操作的基础上，充分利用上位机提供的虚拟示波器与信号发生器功能。为了利用上位机提供的虚拟示波器与信号发生器功能，接线方式将不同于上述无上位机情况。仍以一阶惯性环节为例，此时将Ui 连到实验箱 U3单元的O1（D/A 通道的输出端），将Uo 连到实验箱 U3单元的I1（A/D 通道的输入端），并连好U3单元至上位机的并口通信线。接线完成，经检查无误，再给实验箱上电后，启动上位机程序，进入主界面。界面上的操作步骤如下：

①按通道接线情况完成“通道设置”:在界面左下方“通道设置”框内，“信号发生通道”选择“通道O1＃”，“采样通道X ”选择“通道I1＃”，“采样通道Y ”选择“不采集”。

②进行“系统连接”（见界面左下角），如连接正常即可按动态状态框内的提示（在界面正下方）“进入实验模式”；如连接失败，检查并口连线和实验箱电源后再连接，如再失败则请求指导教师帮助。

③进入实验模式后，先对显示进行设置：选择“显示模式”（在主界面左上角）为“Bode”。 ④完成实验设置，先选择“实验类别”（在主界面右上角）为“频域”，然后点击“实验参数设置”，在弹出的“频率特性测试频率点设置”框内，确定实验要测试的频率点。注意设置必须满足ω<30Rad/sec 。

自动控制原理实验报告

姓名

班级

学号

指导教师

自动控制原理实验报告（一）

一．实验目的

1.了解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。

2.观察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的影响。

3.了解掌握典型二阶系统模拟电路的构成方法及Ⅰ型二阶闭环系统的传递函数标准式。

4.研究Ⅰ型二阶闭环系统的结构参数--无阻尼振荡频率ωn 、阻尼比ξ对过渡过程的影响。

5.掌握欠阻尼Ⅰ型二阶闭环系统在阶跃信号输入时的动态性能指标σ%、t p 、t s 的计算。

6.观察和分析Ⅰ型二阶闭环系统在欠阻尼、临界阻尼、过阻尼的瞬态响应曲线，及在阶跃信号输入时的动态性能指标σ%、t p 值，并与理论计算值作比对。

二．实验过程与结果

1.观察比例环节的阶跃响应曲线

1.1模拟电路图

1.2传递函数

(s)

G(s)()o i U K U s =

= 1

0R K R =

1.3单位阶跃响应

(t)K 1.4实验结果

1.5实验截图

2.观察惯性环节的阶跃响应曲线

2.1模拟电路图

2.2传递函数

(s)G(s)()1o i U K

U s TS =

0R K R =

1T R C =

2.3单位阶跃响应

0(t)K(1e)

U-

=-2.4实验结果

2.5 实验截图

3.观察积分环节的阶跃响应曲线

3.1模拟电路图

3.2传递函数

(s)1

G(s)()TS o i U U s =

i 0T =R C

3.3单位阶跃响应

01(t)i U t T =

3.4 实验结果

3.5 实验截图

4.观察比例积分环节的阶跃响应曲线

自动控制实验报告

自动控制实验报告「篇一」

一、实验目的

1、掌握直流稳压电源的功能、技术指标和使用方法；

2、掌握任意波函数新号发生器的功能、技术指标和使用方法；

3、掌握四位半数字万用表功能、技术指标和使用方法；

4、学会正确选用电压表测量直流、交流电压。

二、实验原理

（一）GPD—3303型直流稳压电源主要特点：

1、三路独立浮地输出（CH1、CH

2、FIXED）

2、 CH1、CH2稳压值0―32 V，稳流值0―3。2A

3、两路串联（SER/IEDEP），两路并联（PARA/IEDEP）

（二）RIGOL DG1022双通道函数/任意波函数信号发生器主要特点

1、双通道输出，可实现通道耦合，通道复制

2、输出五种基本波形：正弦波、方波、锯齿波、脉冲波、白噪声，并内置48种任意波形

三、实验仪器

1、直流稳压电源1台

2、数字函数信号发生器1台

3、数字万用表1台

4、电子技术综合试验箱1台

四、实验数据记录与误差分析

1、直流电压测量

（1）固定电源测量：测量稳压电源固定电压2.5V、3.3V、5V；

误差分析：E1=|2.507—2.5|÷2。5×100%=0.28%

E2=|3.318—3。3|÷3.3×100%=0.55%

E3=|5.039—5|÷5×100%=0.78%

（2）固定电源测量：测量实验箱的固定电压±5V、±12V、—8V；

误差分析：E1=|5.029—5|÷5×100%=0.58%

E2=|5.042—5|÷5×100%=0.84%

E3=|11.933—12|

÷12×100%=0.93%

E3=|11.857—12|÷12×100%=0.56%

自动控制原理实验报告

实验目的

本次自动控制原理实验的目的是通过对传统反馈控制系统的模拟和实现，了解并掌握基本的控制原理和控制器设计方法，进一步深化对自动控制理论的理解。

实验装置

本次实验使用的是一台水位控制系统，该系统由电源、电机、计量储水罐、信号检测器、PID控制器、水泵等组成。电源将电能转换为机械能，通过水泵将水流入到计量储水罐中，信号检测器对储水罐中的水位进行检测并反馈给PID控制器，PID控制器对信号进行处理并控制电机的转速，从而实现对水位的控制。

实验步骤

1. 确定实验参数

在进行实验之前，首先需要确定实验的一些参数，如PID控制器的比例系数、积分系数以及微分系数等。这需要根据具体实验情况进行设定，以确保控制系统具有良好的稳定性和响应能力。

2. 实施控制

将水泵开启，令水流入计量储水罐中，同时PID控制器对信号进行处理，调节电机的转速以控制水位。实验过程中需要注意及时进行系统动态的监控和调整，以确保控制系统的稳定性和故障排除。

3. 结束实验并分析结果

实验结束后，需要对实验结果进行分析，包括控制系统的响应速度、稳定性以及对参数的灵敏度等。通过对实验数据的收集和分析，可以进一步提高对自动控制理论的理解和应用能力。

实验结果分析

本次实验中，我们实现了对水位的控制，并对PID控制器的参数进行了设定和调整。实验结果表明，我们所设计的控制系统具有较好的稳定性和响应能力，并且对参数的灵敏度较高。同时，通过实验数据的分析，我们也发现了一些问题和不足之处，如控制系统的动态响应速度过慢等，这需要我们在实际应用中加以改进和完善。

自动控制原理实习报告

实习报告：自动控制原理实验

一、实验背景及目的

随着现代工业的快速发展，自动控制技术在各个领域中的应用越来越广泛。自动控制原理实验是电气工程及其自动化专业的一门重要实践课程，旨在让学生了解和掌握自动控制理论的基本原理和方法，培养学生的动手能力和实际问题解决能力。本次实验主要涉及电动调节阀和PID控制器的相关知识。

二、实验内容及步骤

1. 电动调节阀篇

（1）了解电动调节阀的结构特点和工作原理。

电动调节阀主要由电动执行器与调节阀阀体构成，通过接收工业自动化控制系统的信号，来驱动阀门改变阀芯和阀座之间的截面积大小，控制管道介质的流量、温度、压力等工艺参数，实现远程自动控制。

（2）学习电动调节阀的调节稳定性和调节性能。

电动调节阀具有调节稳定，调节性能好等特点。其结构特点包括：伺服放大器采用深度动态负反馈，可提高自动调节精度；电动操作器有多种形式，可适用于

4~20mA DC或0~10mA DC；可调节范围大，固有可调比为50，流量特性有直线和等

百分比；电子型电动调节阀可直接由电流信号控制阀门开度，无需伺服放大器；阀体按流体力学原理设计的等截面低流阻流道，额定流量系数增大30%。

（3）了解电动调节阀的分类及适用场合。

电动调节阀一般可分为单座式和双座式结构。电动单座式调节阀适用于对泄漏要求严格，阀前后压差低及有一定粘度和含纤维介质的工作场合；电动双座式调节阀具有不平衡力小，允许压差大，流通能力大等待点，适用于泄漏量要求不严格的场合。

2. PID控制器篇

（1）了解PID控制器的组成及作用。

PID控制器由比例控制、积分控制和微分控制组成。比例控制是利用输入信号和参

自动控制理论实验报告

实验二控制系统的时域分析

一、实验目的

学习利用MATLAB 进行控制系统时域分析，包括典型响应、判断系统稳定性和分析系统的动态特性；

二、实验要点

1、系统的典型响应有哪些？

2、如何判断系统稳定性？

3、系统的动态性能指标有哪些？

三、实验方法

（一）四种典型响应

1、阶跃响应：

阶跃响应常用格式：

1、)(sys step ；其中sys 可以为连续系统，也可为离散系统。

2、),(Tn sys step ；表示时间范围0---Tn 。

3、),(T sys step ；表示时间范围向量T 指定。

4、),(T sys step Y =；可详细了解某段时间的输入、输出情况。

2、脉冲响应：

脉冲函数在数学上的精确定义：0

,0)(1)(0

==?∞

t x f dx x f 其拉氏变换为：)

()()()(1)(s G s f s G s Y s f === 所以脉冲响应即为传函的反拉氏变换。

脉冲响应函数常用格式：① )(sys impulse ；

② );

,();,(T sys impulse Tn sys impulse ③ ),(T sys impulse Y =

（二）分析系统稳定性

有以下三种方法：

1、利用pzmap 绘制连续系统的零极点图；

2、利用tf2zp 求出系统零极点；

3、利用roots 求分母多项式的根来确定系统的极点

（三）系统的动态特性分析

Matlab 提供了求取连续系统的单位阶跃响应函数step 、单位脉冲响应函数impulse 、零输入响应函数initial 以及任意输入下的仿真函数lsim.