典型环节的时域响应实验报告

电子科技大学中山学院学生实验报告
学院：机电工程学院专业：电气工程及其自动化
课程名称：自动控制原理实验
班级：姓名：学号：组别：
实验名称: 典型环节的时域响应实验时间：
成绩：教师签名：批改时间：
一、实验目的
1熟悉并掌握TD-ACC+或TD-ACS设备的使用方法及各典型环节模拟电路的构成方法。

2•熟悉各种典型环节的理想阶跃响应曲线和实际阶跃响应曲线。

对比差异分析原因。

3. 了解参数变化对典型环节动态特性的影响。

二、实验设备
PC机一台，TD-ACC(或TD-ACS实验系统一套
三、实验原理及内容
以运算放大器为核心，由其不同的输入R-C网络和反馈R-C网络构成控制系统的各种典型环节，用数字存储示波器测量各环节的阶跃响应曲线。

下面为各环节模拟电路图。

1. 比例环节(P)传递函数：Uo(s)/Ui(s)=K
2. 积分环节(I)传递函数：Uo(s)/Ui(s)=1/TS
WKl^ZOOK ； 812 険企0F
传递函数：Uo(s)/Ui(s)=K+1/TS
3.比例积分环节(PI)
K
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反#・目册
TJ1 砂
o _______________ __________ 厂
博七愉入唏
比例枳曲环F
R1
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电子科技大学中山学院学生实验报告
学院：机电工程学院 专业：电气工程及其自动化
课程名称：自动控制原理实验
班级：
姓名： 学号：
组别：
实验名称: 典型环节的时域响应 实验时间： 成绩：
教师签名： 批改时间：
4.惯性环节(T)传递函数：Uo(s)/Ui(s)=K/(TS+1)
4副生环节
K1
R J O-EI-ZOOK : C-iM 或 2uF
5.比例微分环节(PD)传递函数：Uo(s)/Ui(s)=K[(1+TS)/(1+ T S)]
四、实验步骤
1. 按所列举的比例环节的模拟电路图将线连接好，检查无误后开启设备电源。

2. 将信号源单元的“ ST'端插针与“ S'端插针用短路块短接，。

将开关设在方波档，分别 调节调幅
和调频电位器，使得“ out ”端输出的方波幅值为1V,周期为10S 左右。

3. 将2中的方波信号加至环节的输入端 Ui ，用示波器的“ CH1和“ CH2表笔分别检测
模拟电路的输入Ui 端和输出端Uo 端，观测输出端的实际响应曲线 Uo (t )，记录实验波 形及结果。

4. 改变几组参数，重新观测结果。

5. 用同样的方法分别搭接积分环节、比例积分环节、比例微分环节、惯性环节、比例积分
微分环节的模拟电路图。

观测这些环节对阶跃信号的实际响应曲线， 分别记录实验波形及 结果。

U1
'K
10K
输出劃垦靖
Un
Ril
聞 r±i
F tio — icoK Hl —
IO DK NZ
KO ISKlOnK :
LOK 1 C« 1
m =1 IZKlfeC ItS ； £ DO JBL
6.比例积分微分环节(PID)传递函数：Uo(s)/Ui(s)=Kp+1/TiS+TdS
电子科技大学中山学院学生实验报告
课程名称：自动控制原理实验
实验时间：4月13号
教师签名: 批改时间：
学院：机电工程学院
专业：电气工程及其自动化班级：姓名：学号：组别：实验名称：典型环节的时域响应成绩：
四、实验数据处理和结果分析
1
、比例环节
（
P）
当R0=200K R1=100K时,图形如下:
（理想图）
（理想图）
2、积分环节（I）
R0=200k C=1uF时波形如下:
（理想图）
3、比例积分环节（PI）
⑴R0=200k 、R仁200k C=1u F时波形如下:
Un*
2
Uo <T)
实验名称：典型环节的时域响应实验时间：4月13号
成绩:
教师签名: 批改时间:
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学院：机电工程学院专业：电气工程及其自动化课程名称：自动控制原理实验
班级：姓名：学号：组别:
4、惯性环节（T）
（1）R0=200k R1=200k C=1uF时波形如下:
（理想图）
5、比例微分环节（PD）
⑴ R0=R2=100KR3=10KC=1uF,R仁100时，波形如图:
（理想图）
6、比例积分微分环节（
（1）R2=R3=10K R0=100K C1= C2=1uF R1= 100K时波形如
（理想
图）
PID)
实验名称：典型环节的时域响应实验时间：4月13号成绩: 教师签名: 批改时间:
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学院：机电工程学院专业：电气工程及其自动化课程名称：自动控制原理实验。