自动控制原理实验报告

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自控原理实验报告答案

自控原理实验报告答案

一、实验目的1. 理解自动控制原理的基本概念和基本分析方法。

2. 掌握典型环节的数学模型及其传递函数。

3. 熟悉控制系统时域性能指标的测量方法。

4. 通过实验验证理论知识,提高实际操作能力。

二、实验原理自动控制原理是研究如何利用自动控制装置对生产过程进行自动控制的一门学科。

本实验通过模拟典型环节的电路和数学模型,研究系统的动态特性和稳态特性。

三、实验内容1. 比例环节(P)的模拟实验。

2. 积分环节(I)的模拟实验。

3. 比例积分环节(PI)的模拟实验。

4. 比例微分环节(PD)的模拟实验。

5. 比例积分微分环节(PID)的模拟实验。

四、实验步骤1. 按照实验指导书的要求,搭建实验电路。

2. 调整实验参数,记录系统响应曲线。

3. 分析系统响应曲线,计算系统性能指标。

4. 根据实验结果,验证理论知识。

五、实验数据记录1. 比例环节(P)实验数据记录:- 系统阶跃响应曲线- 调节时间- 超调量- 稳态误差2. 积分环节(I)实验数据记录:- 系统阶跃响应曲线- 稳态误差3. 比例积分环节(PI)实验数据记录:- 系统阶跃响应曲线- 调节时间- 超调量- 稳态误差4. 比例微分环节(PD)实验数据记录:- 系统阶跃响应曲线- 调节时间- 超调量- 稳态误差5. 比例积分微分环节(PID)实验数据记录: - 系统阶跃响应曲线- 调节时间- 超调量- 稳态误差六、实验结果与分析1. 比例环节(P)实验结果:- 系统响应速度快,但稳态误差较大。

- 调节时间短,超调量较小。

2. 积分环节(I)实验结果:- 系统稳态误差为零,但响应速度较慢。

3. 比例积分环节(PI)实验结果:- 系统稳态误差较小,调节时间适中,超调量适中。

4. 比例微分环节(PD)实验结果:- 系统响应速度快,稳态误差较小,超调量适中。

5. 比例积分微分环节(PID)实验结果:- 系统响应速度快,稳态误差较小,超调量适中。

七、实验结论1. 通过实验,验证了典型环节的数学模型及其传递函数。

自动控制实验报告(全)

自动控制实验报告(全)

自动控制原理实验报告册院系:班级:学号:姓名:目录实验五采样系统研究 (3)实验六状态反馈与状态观测器 (9)实验七非线性环节对系统动态过程的响应 (14)实验五 采样系统研究一、实验目的1. 了解信号的采样与恢复的原理及其过程,并验证香农定理。

2. 掌握采样系统的瞬态响应与极点分布的对应关系。

3. 掌握最少拍采样系统的设计步骤。

二、实验原理1. 采样:把连续信号转换成离散信号的过程叫采样。

2. 香农定理:如果选择的采样角频率s ω,满足max 2ωω≥s 条件(max ω为连续信号频谱的上限频率),那么经采样所获得的脉冲序列可以通过理想的低通滤波器无失真地恢复原连续信号。

3. 信号的复现:零阶保持器是将采样信号转换成连续信号的元件,是一个低通滤波器。

其传递函数:se Ts--14. 采样系统的极点分布对瞬态响应的影响:Z 平面内的极点分布在单位圆的不同位置,其对应的瞬态分量是不同的。

5. 最小拍无差系统:通常称一个采样周期为一拍,系统过渡过程结束的快慢常采用采样周期来表示,若系统能在最少的采样周期内达到对输入的完全跟踪,则称为最少拍误差系统。

对最小拍系统时间响应的要求是:对于某种典型输入,在各采样时刻上无稳态误差;瞬态响应最快,即过渡过程尽量早结束,其调整时间为有限个采样周期。

从上面的准则出发,确定一个数字控制器,使其满足最小拍无差系统。

三、实验内容1. 通过改变采频率s s s T 5.0,2.0,01.0=,观察在阶跃信号作用下的过渡过程。

被控对象模拟电路及系统结构分别如下图所示:图中,1)(/)()(==z E z U z D ,系统被控对象脉冲传递函数为:T T Ts e z e s s e Z z U z Y z G -----=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-==)1(4141)()()( 系统开环脉冲传递函数为:T T w e z e Z G z D z G ----===)1(4)()()(系统闭环脉冲传递函数为:)(1)()(z G z G z w w +=Φ在Z 平面内讨论,当采样周期T 变化时对系统稳定性的影响。

自动控制原理实训报告

自动控制原理实训报告

自动控制原理实训报告引言:自动控制原理是现代工程领域中的重要学科,它研究如何利用控制系统来实现对各种物理过程的自动化调节和控制。

本篇报告旨在总结和分析我在自动控制原理实训中所学到的知识和经验,并对实训过程中遇到的问题进行探讨和解决。

一、实训目的和背景自动控制原理实训的主要目的是通过实际操作和实验验证,加深对自动控制原理的理解和掌握。

通过实际操控控制系统,我们可以更好地理解控制系统的工作原理、参数调节和性能评估等方面的知识。

二、实训内容和步骤本次实训主要包括以下内容和步骤:1. 实验仪器和设备的介绍:我们首先了解了实验室中常用的控制系统实验仪器和设备,包括传感器、执行器、控制器等,并学习了它们的基本原理和使用方法。

2. 控制系统的建模与仿真:我们学习了如何将实际的物理过程建立数学模型,并利用仿真软件进行系统性能分析和优化设计。

3. PID控制器的调节:PID控制器是最常用的控制器之一,我们学习了PID控制器的原理和调节方法,并通过实验验证了不同参数对系统响应的影响。

4. 系统性能评估与优化:我们学习了如何评估控制系统的性能指标,如稳定性、快速性和抗干扰能力,并通过调节控制器参数来优化系统性能。

三、实训中遇到的问题及解决方法在实训过程中,我们遇到了一些问题,下面列举了其中的几个,并给出了解决方法:1. 问题一:系统响应不稳定。

解决方法:通过调节PID控制器的参数,如比例系数、积分时间和微分时间,来使系统响应稳定。

2. 问题二:系统响应过慢。

解决方法:增大比例系数和减小积分时间可以提高系统的响应速度。

3. 问题三:系统受到干扰时响应不稳定。

解决方法:通过增加微分时间和加入滤波器等方法,可以提高系统的抗干扰能力。

四、实训心得和体会通过这次自动控制原理实训,我深刻体会到了理论与实践的结合的重要性。

在实际操作中,我们不仅需要理解控制原理,还需要灵活运用所学知识解决实际问题。

此外,实训过程中的团队合作也是非常重要的,通过与同学们的合作,我们共同解决了许多实际问题,加深了对自动控制原理的理解。

自动控制原理实验报告

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。

K=1时波形即为〔1〕中时波形K=2时,利用matlab 仿真得到如下结果: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2,实验值, 相对误差为〔〕/2=5.7%if i o R RU U -=1TS K)s (R )s (C +-=与理论值较为接近。

自动控制原理实验报告

自动控制原理实验报告

3.1 线性系统的时域分析3.1.1 典型环节的模拟研究一. 实验目的1. 了解和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. 观察和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二.实验内容及步骤观察和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.。

改变被测环节的各项电路参数,画出模拟电路图,阶跃响应曲线,观测结果,填入实验报告。

1).观察比例环节的阶跃响应曲线典型比例环节模拟电路如图3-1-1所示。

图3-1-1 典型比例环节模拟电路传递函数:01(S)(S)(S)R R K KU U G i O ===;单位阶跃响应:K )t (U = 实验步骤:注:‘S ST ’用短路套短接! (1)将函数发生器(B5)所产生的周期性矩形波信号(OUT ),作为系统的信号输入(Ui );该信号为零输出时,将自动对模拟电路锁零。

(2)构造模拟电路:按图3-1-1安置短路套及测孔联线,表如下:(a )安置短路套(b )测孔联线(3打开虚拟示波器的界面,点击开始,按下信号发生器(B1)阶跃信号按钮(0→+4V 阶跃),观测A5B 输出端(Uo )的实际响应曲线。

示波器的截图详见虚拟示波器的使用。

实验数据纪录:2).观察惯性环节的阶跃响应曲线典型惯性环节模拟电路如图3-1-2所示。

图3-1-2 典型惯性环节模拟电路传递函数:C R T R R K TSKU U G i O 1011(S)(S)(S)==+==单位阶跃响应:)1()(0Tte K t U --=实验步骤:注:‘S ST ’用短路套短接! (1)将函数发生器(B5)所产生的周期性矩形波信号(OUT ),作为系统的信号输入(Ui ); (1)该信号为零输出时,将自动对模拟电路锁零。

(2)构造模拟电路:按图3-1-4安置短路套及测孔联线,表如下: (a(3)运行、观察、记录:打开虚拟示波器的界面,点击开始,按下信号发生器(B1)阶跃信号按钮时(0→+4V 阶跃),观测A5B输出端(Uo)响应曲线,等待完整波形出来后,移动虚拟示波器横游标到输出稳态值×0.632处,得到与输出曲线的交点,再移动虚拟示波器两根纵游标,从阶跃开始到输出曲线的交点,量得惯性环节模拟电路时间常数T。

自动控制原理实验报告

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自动控制原理实验报告 Final revision on November 26, 2020实验报告课程名称: 自动控制原理 实验项目: 典型环节的时域相应 实验地点: 自动控制实验室实验日期: 2017 年 3 月 22 日 指导教师: 乔学工实验一 典型环节的时域特性一、实验目的1.熟悉并掌握TDN-ACC+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相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、实验原理及内容下面列出各典型环节的方框图、传递函数、模拟电路图、阶跃响应,实验前应熟悉了解。

1.比例环节 (P) (1)方框图 (2)传递函数:K S Ui S Uo =)()((3)阶跃响应:)0()(≥=t K t U O 其中 01/R R K =(4)模拟电路图:(5)理想与实际阶跃响应对照曲线: ① 取R0 = 200K ;R1 = 100K 。

② 取R0 = 200K ;R1 = 200K 。

2.积分环节 (I) (1)方框图(2)传递函数:TSSUiSUo1)()(=(3)阶跃响应:)0(1)(≥=ttTtUo其中CRT=(4)模拟电路图(5) 理想与实际阶跃响应曲线对照:①取R0 = 200K;C = 1uF。

②取R0 = 200K;C = 2uF。

3.比例积分环节 (PI)(1)方框图:(2)传递函数:(3)阶跃响应:(4)模拟电路图:(5)理想与实际阶跃响应曲线对照:①取 R0 = R1 = 200K;C = 1uF。

理想阶跃响应曲线实测阶跃响应曲线无穷②取 R0=R1=200K ;C=2uF 。

理想阶跃响应曲线 实测阶跃响应曲线4.惯性环节 (T) (1) 方框图 (2) 传递函数:1)()(+=TS KS Ui S Uo 。

自动控制原理实验报告-西南交通大学课程与资源中心

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西南交通大学自动控制原理课程实验报告册
《自动控制原理》课程实验报告(一)
《自动控制原理》课程实验报告(二)
《自动控制原理》课程实验报告(三)
《自动控制原理》课程实验报告(四)
三、思考题
1. 参数在一定范围内取值才能使闭环系统稳定的系统称为条件稳定系统。

对于这类系
统可以通过根轨迹法来确定使系统稳定的参数取值范围,也可以适当调整系统参数或增加校正网络以消除条件稳定性问题。

对于下图所示条件稳定系统:
试问能否通过增加开环零极点消除系统条件稳定性问题,即对于所有根轨迹增益,根轨迹全部位于s左半平面,闭环系统稳定。

《自动控制原理》课程实验报告(五)
《自动控制原理》课程实验报告(六)
《自动控制原理》课程实验报告(七)
《自动控制原理》课程实验报告(八)
《自动控制原理》课程实验报告(九)。

自动控制原理实验报告

自动控制原理实验报告

自动控制原理实验报告姓名:学号:班级: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,并记录在不同的阻尼比ζ时的阶跃响应曲线,并测定其超调量δ%及过渡过程时间Ts 。

三、 实验原理1.一阶系统系统传递函数为: 模拟运算电路如图1-1所示:图 1-1其中R1=R2,T=R2·C 其中电阻电容的具体取值见表1-12. 二阶系统系统传递函数为: 模拟运算电路如图1-2所示:图1-2其中R2·C1=1,R3·C2=1,R4/R3=ξ21各元器件具体取值如图1-2所示。

222()()()2n n nC s s R s S S ωζωωΦ==++()()()1C s Ks R s TS Φ==+四、实验数据1.一阶系统1)数据表格(取5%误差带,理论上Ts=3T)表1-1T/s 0.25 0.5 1 R2(R1)/Ω250k 500k 1MC/μF 1 1 1Ts实测/s 0.74 1.46 2.99Ts理论/s 0.75 1.5 3 阶跃响应曲线图1-3 图1-4 图1-5 2)响应曲线图1-3 (T=0.25)图1-4 (T=0.5)图1-5 (T=1)2. 二阶系统 1)数据表格表1-2说明:(1)0﹤ζ﹤1,为欠阻尼二阶系统,超调量理论计算公式2/1%100%eπζζσ--=⨯(2)取5%误差带,当ζ值较小(0﹤ζ﹤0.7)采用近似公式 进行估算;当ζ值较大(ζ﹥0.7)采用近似公式 7.145.6-=ξsT 进行估算.2)响应曲线图1-6 (ζ=0.25)ζ0.25 0.5 0.7 1.0 /rad/s 1 1 1 1 R 4/M Ω 2.0 1.0 0.7 0.5 C2/μF 1.0 1.0 1.0 1.0 σ%实测 43.77 16.24 4.00 0.02 σ%理论 44.43 16.30 4.600 Ts 实测/s 13.55 5.47 3.03 4.72 Ts 理论/s 14 7 5 4.75 阶跃响应曲线图1-6图1-7图1-8图1-9ns T ξω5.3=图1-7 (ζ=0.5)图1-8 (ζ=0.7)图1-9 (ζ=1)五、 误差分析1. 对一阶系统阶跃响应实验当T=0.25 时, 1.3%%10075.074.0-75.0=⨯=误差。

自动控制原理实验报告,DOC

自动控制原理实验报告,DOC

自动控制原理实验报告实验一、典型环节的时域响应一.实验目的1.熟悉并掌握TD-ACC+(TD-ACS)设备的使用方法及各典型环节模拟控制电路的构成方法。

2.熟悉各种典型环节的理想阶跃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。

PC三.1.2.3.4.5.6.一12二PC机一台,TD-ACC+(或TD-ACS)教学实验系统一套。

三、原理简述所谓校正就是指在使系统特性发生变化接方式,可分为:串馈回路之内采用的校测点之后和放1.原系统的结构框图及性能指标对应的模拟电路图2.期望校正后系统的性能指标3校正前:校正后:校正前:校正后:12PC(一)实验原理1.频率特性当输入正弦信号时,线性系统的稳态响应具有随频率(ω由0变至∞)而变化的特性。

频率响应法的基本思想是:尽管控制系统的输入信号不是正弦函数,而是其它形式的周期函数或非周期函数,但是,实际上的周期信号,都能满足狄利克莱条件,可以用富氏级数展开为各种谐波分量;而非周期信号也可以使用富氏积分表示为连续的频谱函数。

因此,根据控制系统对正弦输入信号的响应,可推算出系统在任意周期信号或非周期信号作用下的运动情况。

2.线性系统的频率特性系统的正弦稳态响应具有和正弦输入信号的幅值比Φ(jω)和相位差∠Φ(jω)随角频率(ω由0变到∞)变化的特性。

而幅值比Φ(jω)和相位差∠Φ(jω)恰好是函数Φ(jω)的模和幅角。

所以只要把系统的传递函数Φ(s),令s=jω,即可得到Φ(jω)。

我们把Φ(jω)称为系统的频率特性或频率传递函数。

当ω由0到∞变化时,Φ(jω)随频率ω的变化特性成为幅频特性,∠Φ(jω)随频率ω的变化特性称为相频特性。

幅频特性和相频特性结合在一起时称为频率特性。

3.频率特性的表达式(1)(2)(3)幅值不易测量,可将其构成闭环负反馈稳定系统后,通过测量信号源、反馈信号、误差信号的关系,从而推导出对象的开环频率特性。

2023年自动控制原理实验系统超前校正实验报告

2023年自动控制原理实验系统超前校正实验报告

试验五 系统超前校正(4课时)本试验为设计性试验 一、试验目旳1. 理解和观测校正装置对系统稳定性及动态特性旳影响。

2. 学习校正装置旳设计和实现措施。

二、试验原理工程上常用旳校正措施一般是把一种高阶系统近似地简化成低阶系统, 并从中找出少数经典系统作为工程设计旳基础, 一般选用二阶、三阶经典系统作为预期经典系统。

只要掌握经典系统与性能之间旳关系, 根据设计规定, 就可以设计系统参数, 进而把工程实践确认旳参数推荐为“工程最佳参数”, 对应旳性能确定为经典系统旳性能指标。

根据经典系统选择控制器形式和工程最佳参数, 据此进行系统电路参数计算。

在工程设计中, 常常采用二阶经典系统来替代高阶系统(如采用主导极点、偶极子等概念分析问题)其动态构造图如图7-1所示。

同步还常常采用“最优”旳综合校正措施。

图7-1二阶经典系统动态构造图二阶经典系统旳开环传递函数为)2()1()(2n n s s Ts s Ks G ξωω+=+= 闭环传递函数2222)(nn ns s s ωξωω++=Φ 式中 , 或者 二阶系统旳最优模型 (1)最优模型旳条件根据控制理论, 当 时, 其闭环频带最宽, 动态品质最佳。

把 代入 得到, , 这就是进行校正旳条件。

(2)最优模型旳动态指标为%3.4%100%21/=⨯=--ξξπσe,T t ns 3.43≈=ω三、试验仪器及耗材1.EL —AT3自动控制原理试验箱一台; 2.PC 机一台; 3.数字万用表一块 4.配套试验软件一套。

四、试验内容及规定未校正系统旳方框图如图7-2所示, 图7-3是它旳模拟电路。

图7-2未校正系统旳方框图矫正后未调整电路图图7-3未校正系统旳模拟电路设计串联校正装置使系统满足下述性能指标(1) 超调量%σ≤5% (2) 调整时间t s ≤1秒(3) 静态速度误差系数v K ≥20 1/秒 1. 测量未校正系统旳性能指标 (1)按图7-3接线;(2)加入单位阶跃电压, 观测阶跃响应曲线, 并测出超调量 和调整时间ts 。

自动控制原理实验报告

自动控制原理实验报告

自动控制原理实验报告姓 名班 级学 号指导教师1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 == 10R K R =1.3单位阶跃响应U(t)K 1.4实验结果1.5实验截图2342.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 KU s TS ==+10R K R =1T R C =2.3单位阶跃响应0(t)K(1e)tTU-=-2.4实验结果2.5 实验截图5673.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)1G(s)()TS o i U U s ==i 0T =R C3.3单位阶跃响应01(t)i U t T =3.4 实验结果3.5 实验截图89104.观察比例积分环节的阶跃响应曲线4.1模拟电路图4.2传递函数0(s)1(s)(1)(s)i i U G K U T S ==+10K R R =1i T R C=4.3单位阶跃响应1 (t)(1)U K tT=+ 4.4实验结果4.5实验截图1112135.观察比例微分环节的阶跃响应曲线5.1模拟电路图5.2传递函数0(s)1(s)()(s)1i U TSG K U S τ+==+12312(R )D R R T CR R =++3R C τ=120R R K R +=141233(R //R )R D K R +=0.06D D T K sτ=⨯=5.3单位阶跃响应0(t)()U KT t Kδ=+5.4实验结果截图6.观察比例积分微分(PID )环节的响应曲线6.1模拟电路图156.2传递函数0(s)(s)(s)p p p d i i K U G K K T S U T S ==++123212(R )C d R R T R R =++i 121(R R )C T =+120p R R K R +=1233(R //R )R D K R +=32R C τ= D D T K τ=⨯6.3单位阶跃响应0(t)()p p D p K U K T t K tTδ=++6.4实验观察结果截图16三.实验心得这个实验,收获最多的一点:就是合作。

自动控制原理实验报告 典型环节及其阶跃响应 二阶系统阶跃响应 连续系统串联校正

自动控制原理实验报告 典型环节及其阶跃响应 二阶系统阶跃响应 连续系统串联校正

自动控制原理实验报告班级:自动化0906班学生: 伍振希(09213052)张小维(合作)任课教师:苗宇老师目录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)实验二二阶系统阶跃响应 (6)一、实验目的 (6)二、实验仪器 (6)三、实验原理 (6)四、实验内容 (6)五、实验步骤 (7)六、实验结果 (7)实验三连续系统串联校正 (13)一、实验目的 (13)二、实验仪器 (13)三、实验内容 (13)四、实验步骤 (15)五、实验结果 (15)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如图1-1。

G(S)= R2/R12.惯性环节的模拟电路及其传递函数如图1-2。

G(S)= - K/TS+1K=R2/R1,T=R2C3.积分环节的模拟电路及传递函数如图1-3。

G(S)=1/TST=RC4.微分环节的模拟电路及传递函数如图1-4。

G(S)= - RCS5.比例微分环节的模拟电路及传递函数如图1-5(未标明的C=0.01uf)。

G(S)= -K(TS+1)K=R2/R1,T=R1C五、实验步骤1.启动计算机,在桌面双击图标 [自动控制实验系统] 运行软件。

自动控制实验报告

自动控制实验报告

一、实验目的1. 熟悉并掌握自动控制实验系统的基本操作方法。

2. 了解典型线性环节的时域响应特性。

3. 掌握自动控制系统的校正方法,提高系统性能。

二、实验设备1. 自动控制实验系统:包括计算机、XMN-2自动控制原理模拟实验箱、CAE-PCI软件、万用表等。

2. 电源:直流稳压电源、交流电源等。

三、实验原理自动控制实验系统主要由模拟实验箱和计算机组成。

通过模拟实验箱,可以搭建不同的自动控制系统,并通过计算机进行实时数据采集、分析、处理和仿真。

四、实验内容及步骤1. 搭建比例环节实验(1)根据实验要求,搭建比例环节实验电路。

(2)设置输入信号,观察并记录输出信号。

(3)分析比例环节的时域响应特性。

2. 搭建积分环节实验(1)根据实验要求,搭建积分环节实验电路。

(2)设置输入信号,观察并记录输出信号。

(3)分析积分环节的时域响应特性。

3. 搭建比例积分环节实验(1)根据实验要求,搭建比例积分环节实验电路。

(2)设置输入信号,观察并记录输出信号。

(3)分析比例积分环节的时域响应特性。

4. 搭建系统校正实验(1)根据实验要求,搭建系统校正实验电路。

(2)设置输入信号,观察并记录输出信号。

(3)分析系统校正前后的时域响应特性。

五、实验结果与分析1. 比例环节实验结果实验结果显示,比例环节的输出信号与输入信号成正比关系,且响应速度较快。

2. 积分环节实验结果实验结果显示,积分环节的输出信号与输入信号成积分关系,且响应速度较慢。

3. 比例积分环节实验结果实验结果显示,比例积分环节的输出信号既具有比例环节的快速响应特性,又具有积分环节的缓慢响应特性。

4. 系统校正实验结果实验结果显示,通过校正后的系统,其响应速度和稳态误差均有所提高。

六、实验结论1. 通过本次实验,掌握了自动控制实验系统的基本操作方法。

2. 熟悉了典型线性环节的时域响应特性。

3. 学会了自动控制系统的校正方法,提高了系统性能。

七、实验感想本次实验让我深刻认识到自动控制理论在实际工程中的应用价值。

实验6_状态反馈与状态观测器.doc

实验6_状态反馈与状态观测器.doc

实验6_状态反馈与状态观测器自动控制原理实验报告自动控制原理实验报告院系名称:仪器科学与光电工程学院班级:141715班姓名:武洋学号:14171073实验六状态反馈与状态观测器一、实验目的1. 掌握用状态反馈进行极点配置的方法。

2. 了解带有状态观测器的状态反馈系统。

3. 理解系统极点、观测器极点与系统性能、状态估计误差之间的关系。

二、实验内容1. 系统G(s)=10.05s2+s+1如图2.6.1所示,要求设计状态反馈阵K,使动态性能指标满足超调量,峰值时间。

图2.6.1二阶系统结构图2.被控对象传递函数为写成状态方程形式为式中; ;为其配置系统极点为S1,2=-仪器科学与光电工程学院班级:141715班姓名:武洋学号:14171073实验六状态反馈与状态观测器一、实验目的1. 掌握用状态反馈进行极点配置的方法。

2. 了解带有状态观测器的状态反馈系统。

3. 理解系统极点、观测器极点与系统性能、状态估计误差之间的关系。

二、实验内容1. 系统G(s)=10.05s2+s+1如图2.6.1所示,要求设计状态反馈阵K,使动态性能指标满足超调量,峰值时间。

图2.6.1二阶系统结构图2.被控对象传递函数为写成状态方程形式为式中; ;为其配置系统极点为S1,2=:其中维状态反馈系数矩阵,由计算机算出。

维观测器的反馈矩阵,由计算机算出。

为使跟踪所乘的比例系数。

三、实验原理1. 闭环系统的动态性能与系统的特征根密切相关,在状态空间的分析中可利用状态反馈来配置系统的闭环极点。

这种校正手段能提供更多的校正信息,在形成最优控制率、抑制或消除扰动影响、实现系统解耦等方面获得广泛应用。

在改善与提高系统性能时不增加系统零、极点,所以不改变系统阶数,实现方便。

2. 已知线形定常系统的状态方程为为了实现状态反馈,需要状态变量的测量值,而在工程中,并不是状态变量都能测量到,而一般只有输出可测,因此希望利用系统的输入输出量构成对系统状态变量的估计。

自动控制原理实验报告_2

自动控制原理实验报告_2

实验一matlab基本指令练习例1:num=[1,5];>> den=[1,2,3,4,5];>> G=tf(num,den)Transfer function:s + 5-----------------------------s^4 + 2 s^3 + 3 s^2 + 4 s + 5例2:num=6*[1,5];den=conv(conv([,3,1],[1,3,1]),[1,6]);>> tf(num,den)Transfer function:6 s + 30----------------------------------3 s^4 + 28 s^3 + 66 s^2 + 37 s + 6例3:Z=[-1.9294;-0.0353+0.9287j;-0.0353-0.9287j];P=[-0.9567+1.2272j;-0.9567-1.2272j;0.0433+0.6412j;0.0433-0.6412j]; G=zpk(Z,P,KGain)Zero/pole/gain:6 (s+1.929) (s^2 + 0.0706s + 0.8637)----------------------------------------------(s^2 - 0.0866s + 0.413) (s^2 + 1.913s + 2.421)例4:G1=tf(1,[1,2,1]);>> G2=tf(1,[1,1]);>> G=feedback(G1,G2)Transfer function:s + 1---------------------s^3 + 3 s^2 + 3 s + 2G1=tf(1,[1,2,1]);G2=tf(1,[1,1]);G=feedback(G1,G2,1)Transfer function:s + 1-----------------s^3 + 3 s^2 + 3 s例5G1=tf([1,7,24,24],[1,10,35,50,24]);G2=tf([10,5],[1,0]);H=tf([1],[0.01,1]);G_a=feedback(G1*G2,H)Transfer function:0.1 s^5 + 10.75 s^4 + 77.75 s^3 + 278.6 s^2 + 361.2 s + 120-------------------------------------------------------------------- 0.01 s^6 + 1.1 s^5 + 20.35 s^4 + 110.5 s^3 + 325.2 s^2 + 384 s + 120 例6:num=[6.8,61.2,95.2];>> den=[1,7.5,22,19.5,0];>> G=tf(num,den);>> G1=zpk(G)Zero/pole/gain:6.8 (s+7) (s+2)-------------------------s (s+1.5) (s^2 + 6s + 13)例7:Z=[-2,-7];>> P=[0,-3-2j,-3+2j,-1.5];>> K=6.8;>> G=zpk(Z,P,K);>> G1=tf(G)Transfer function:6.8 s^2 + 61.2 s + 95.2-------------------------------s^4 + 7.5 s^3 + 22 s^2 + 19.5 s例8:实验二应用MATLAB进行控制系统的根轨迹分析1.To get started, select MATLAB Help or Demos from the Help menu.>> b=[1 1];>> a1=[1 0];>> a2=[1 -1];>> a3=[1 4 16];>> a=conv(a1,a2);>> a=conv(a,a3);>> rlocus(b,a)>> p=1.5i;>> [k,poles]=rlocfind(b,a,p) k =22.5031poles =-1.5229 + 2.7454i-1.5229 - 2.7454i0.0229 + 1.5108i0.0229 - 1.5108i>> p=1.5108i;>> [k,poles]=rlocfind(b,a,p) k =22.6464poles =-1.5189 + 2.7382i -1.5189 - 2.7382i0.0189 + 1.5197i0.0189 - 1.5197i>> p=1.5197i;>> [k,poles]=rlocfind(b,a,p) k =22.7642poles =-1.5156 + 2.7323i-1.5156 - 2.7323i0.0156 + 1.5269i0.0156 - 1.5269i>> p=1.5269i;>> [k,poles]=rlocfind(b,a,p)k =22.8593poles =-1.5129 + 2.7275i-1.5129 - 2.7275i0.0129 + 1.5329i0.0129 - 1.5329i>> p=1.5329i;>> [k,poles]=rlocfind(b,a,p) k = 22.9385poles =-1.5107 + 2.7235i-1.5107 - 2.7235i0.0107 + 1.5378i0.0107 - 1.5378i>> p=1.5378i;>> [k,poles]=rlocfind(b,a,p) k =23.0031poles =-1.5088 + 2.7202i-1.5088 - 2.7202i0.0088 + 1.5418i0.0088 - 1.5418i>> p=1.5418i;>> [k,poles]=rlocfind(b,a,p) k =23.0558poles =-1.5073 + 2.7175i-1.5073 - 2.7175i0.0073 + 1.5451i0.0073 - 1.5451i>> p=1.5451i;>> [k,poles]=rlocfind(b,a,p) k =23.0992poles =-1.5061 + 2.7152i-1.5061 - 2.7152i0.0061 + 1.5479i0.0061 - 1.5479i>> p=1.5479i;>> [k,poles]=rlocfind(b,a,p) k =23.1361poles =-1.5051 + 2.7133i-1.5051 - 2.7133i0.0051 + 1.5502i0.0051 - 1.5502i >> p=1.5502i;>> [k,poles]=rlocfind(b,a,p) k = 23.1663poles =-1.5042 + 2.7118i-1.5042 - 2.7118i0.0042 + 1.5521i0.0042 - 1.5521i>> p=1.5521i;>> [k,poles]=rlocfind(b,a,p) k =23.1913poles =-1.5035 + 2.7105i-1.5035 - 2.7105i0.0035 + 1.5537i0.0035 - 1.5537i>> p=1.5537i;>> [k,poles]=rlocfind(b,a,p) k =23.2123poles =-1.5029 + 2.7094i-1.5029 - 2.7094i0.0029 + 1.5550i0.0029 - 1.5550i>> p=1.5550i;>> [k,poles]=rlocfind(b,a,p) k =23.2293poles =-1.5024 + 2.7085i-1.5024 - 2.7085i0.0024 + 1.5561i0.0024 - 1.5561i>> p=1.5561i;>> [k,poles]=rlocfind(b,a,p) k =23.2438poles =-1.5020 + 2.7077i-1.5020 - 2.7077i0.0020 + 1.5570i0.0020 - 1.5570i>> p=1.5570i;>> [k,poles]=rlocfind(b,a,p) k =23.2556poles =-1.5017 + 2.7071i-1.5017 - 2.7071i0.0017 + 1.5578i0.0017 - 1.5578i>> p=1.5578i;>> [k,poles]=rlocfind(b,a,p) k =23.2661poles =-1.5014 + 2.7066i-1.5014 - 2.7066i0.0014 + 1.5584i0.0014 - 1.5584i>> p=1.5584i;>> [k,poles]=rlocfind(b,a,p) k =23.2740 poles =-1.5012 + 2.7062i-1.5012 - 2.7062i0.0012 + 1.5589i0.0012 - 1.5589i>> p=1.5589i;>> [k,poles]=rlocfind(b,a,p) k =23.2805poles =-1.5010 + 2.7058i-1.5010 - 2.7058i0.0010 + 1.5593i0.0010 - 1.5593i>>实验三根轨迹(课本)例4-16:num=1;den=conv([1,0],conv([1,4],[1,4,20]));rlocus(num,den)例4-17:num=1;den=conv([1,1],[1,2,9]);sys=tf(num,den);rlocus(sys)[r,k]=rlocus(sys)r =1.0e+002 *Columns 1 through 6-0.0100 + 0.0283i -0.0095 + 0.0283i -0.0090 + 0.0283i -0.0082 +0.0285i -0.0067 + 0.0289i -0.0043 + 0.0300i-0.0100 - 0.0283i -0.0095 - 0.0283i -0.0090 - 0.0283i -0.0082 -0.0285i -0.0067 - 0.0289i -0.0043 - 0.0300i-0.0100 -0.0110 -0.0119 -0.0136 -0.0166 -0.0215Columns 7 through 12-0.0024 + 0.0312i -0.0009 + 0.0323i 0.0031 + 0.0363i 0.0079 +0.0420i 0.0136 + 0.0497i 0.0204 + 0.0598i-0.0024 - 0.0312i -0.0009 - 0.0323i 0.0031 - 0.0363i 0.0079 -0.0420i 0.0136 - 0.0497i 0.0204 - 0.0598i-0.0251 -0.0281 -0.0363 -0.0459 -0.0572 -0.0708Columns 13 through 150.0231 + 0.0640i 0.7526 + 1.3212i Inf0.0231 - 0.0640i 0.7526 - 1.3212i Inf-0.0763 -1.5352 Infk =1.0e+006 *Columns 1 through 110 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00000.0000 0.0000 0.0000 0.0001 0.0001Columns 12 through 150.0003 0.0003 3.5494 Inf>> kg=spine(real(r(2,(9:12))),k(9:12),0)kg =24.0000例4-18:num=[1];>> den=conv([1,0],conv([1,1],conv([1,3.5],[1,6,13]))); >> rlocus(num,den);>> axis equal>> [kg,p]=rlocfind(num,den)Select a point in the graphics windowselected_point =-11.5789 +10.9846ikg =6.4164e+005p =-16.6028-6.5912 +13.7908i-6.5912 -13.7908i9.6426 + 8.5111i9.6426 - 8.5111i例4-19:n=[1,4];d=[1,1,0];>> sys=tf(n,d);>> rlocus(sys)>> axis equal>> [r,k]=rlocus(sys);>> ri=r(2,10:18)ri =Columns 1 through 6-0.9648 + 1.6697i -1.1358 + 1.9484i -1.5056 + 2.4038i -1.8755 + 2.7361i -2.2756 + 3.0044i -2.6756 + 3.2009iColumns 7 through 9-3.0757 + 3.3385i -3.4758 + 3.4242i -3.9086 + 3.4629i>> t=10:18;>> ma=min(angle(ri));>> ti=spline(angle(ri),t,mati =10>> hold on>> plot([0,2*real(r(2,10))],[0,2*imag(r(2,10))]);>> [wn,z]=damp(r(2,10))wn =1.9284z =0.5003>> mpmax=exp(-z*pi/sqrt(1-z*z))mpmax =0.1628实验四典型环节及阶跃响应测试一.比例环节二.积分环节三. 微分环节四. 惯性环节五.震荡环节。

自动控制原理实验报告

自动控制原理实验报告

自动控制原理实验报告实验报告:自动控制原理一、实验目的本次实验的目的是通过设计并搭建一个简单的自动控制系统,了解自动控制的基本原理和方法,并通过实际测试和数据分析来验证实验结果。

二、实验装置和仪器1. Arduino UNO开发板2.电机驱动模块3.直流电机4.旋转角度传感器5.杜邦线6.电源适配器三、实验原理四、实验步骤1. 将Arduino UNO开发板与电机驱动模块、旋转角度传感器和直流电机进行连接。

2. 编写Arduino代码,设置电机的控制逻辑和旋转角度的反馈机制。

3. 将编写好的代码上传至Arduino UNO开发板。

4.将电源适配器连接至系统,确保实验装置正常供电。

5.启动实验系统并观察电机的转动情况。

6.记录电机的转动角度和实际目标角度的差异,并进行数据分析。

五、实验结果和数据分析在实际操作中,我们设置了电机的目标转动角度为90度,待实验系统运行后,我们发现电机实际转动角度与目标角度存在一定的差异。

通过对数据的分析,我们发现该差异主要由以下几个方面导致:1.电机驱动模块的响应速度存在一定的延迟,导致电机在到达目标角度时出现一定的误差。

2.旋转角度传感器的精度有限,无法完全准确地测量电机的实际转动角度。

这也是导致实际转动角度与目标角度存在差异的一个重要原因。

3.电源适配器的稳定性对电机的转动精度也有一定的影响。

六、实验总结通过本次实验,我们了解了自动控制的基本原理和方法,并通过实际测试和数据分析了解了自动控制系统的运行情况。

同时,我们也发现了实际系统与理论预期之间存在的一些差异,这些差异主要由电机驱动模块和旋转角度传感器等因素引起。

为了提高自动控制系统的精度,我们需要不断优化和改进这些因素,并进行相应的校准和调试。

实验的结果也提醒我们,在实际应用中,需要考虑各种因素的影响,以确保自动控制系统的可靠性和准确性。

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第一章Matlab 基本运算[范例1-2] 建立矩阵A={7 8 9},B={789}>> A=[7,8,9]A =7 8 9>> B=A'B =789(2)>> B=[1 1 2 ; 3 5 8 ; 10 12 15]B=1 1 23 5 810 12 15(3)>> a=1:1:10a =1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 >> t=10:-1:1t =10 9 8 7 6 5 4 3 2 1[范例1-3]求多项式D(S)=(5S^2+3)(S+1)(S-1)的展开式>> D=conv([5 0 3],conv([1 1],[1 -2]))D =5 -5 -7 -3 -6[范例1-4]求多项式P(X)=2X^4-5X^3-X+9(1)>> P=[2 -5 6 -1 9]P =2 -5 6 -1 9>> x=roots(P)x =1.6024 + 1.2709i1.6024 - 1.2709i-0.3524 + 0.9755i-0.3524 - 0.9755i第二章控制系统的数学模型[范例2-1]已知系统传递函数G(S)= s + 3/ s^3 + 2 s^2 + 2 s + 1>> num=[0 1 3];>> den=[1 2 2 1];>> printsys(num,den)num/den =s + 3---------------------s^3 + 2 s^2 + 2 s + 1[范例2-2]已知系统传递函数G(S)=【5*(S+2)^2(S^2+6S+7)】/S(S+1)^3(S^3+2S+1)],试建立控制系统的传递函数模型。

>> num=5*conv(conv([1,2],[1,2]),[1,6,7]);>> den=conv([1,0],conv([1,1],conv([1,1],conv([1,1],[1,0,2,1]))));>> Gs=tf(num,den)Transfer function:5 s^4 + 50 s^3 + 175 s^2 + 260 s + 140-----------------------------------------------s^7 + 3 s^6 + 5 s^5 + 8 s^4 + 9 s^3 + 5 s^2 + s[范例2-3]已知系统传递函数G(S)=10(S+5)/(S+0.5)(S+0.5)(S+3), 建立控制系统的传递函数模型。

>> k=10;>> z=[-5];>> p=[-0.5 -2 -3];>> sys=zpk(z,p,k)Zero/pole/gain:10 (s+5)-------------------(s+0.5) (s+2) (s+3)[范例2-4]已知二阶系统的自然频率为1和阻尼比为0.5,建立其传递函数(1)>> [num,den]=ord2(1,0.5);>> G=tf(num,den)Transfer function:1-----------s^2 + s + 1(2)>> [num,den]=zp2tf(z,p,k)num =0 0 10 50den =1.0000 5.5000 8.5000 3.0000>> [z,p,k]=tf2zp(num,den)z =-5p =-3.0000-2.0000-0.5000k =10>> [r,p,k]=residue(num,den)r =8.0000-20.000012.0000p =-3.0000-2.0000-0.5000k =[]>> [num,den]=residue(r,p,k)num =-0.0000 10.0000 50.0000den =1.0000 5.5000 8.5000 3.0000[范例2-6]已知系统传递函数G(S)=S*S+5S+6/S^3+2S^2+S.求其等效的零极点模型。

>> num=[1 5 6];den=[1 2 1 0];>> [z,p,k]=tf2zp(num,den);>> sys=zpk(z,p,k)Zero/pole/gain:(s+3) (s+2)-----------s (s+1)^2[范例2-7]已知三个模型的传递函数为G1(S)=5/S+1,G2(S)=2S+1/S,G3(S)=4/3S+1,试分别用两种方法求出三个模型串联后的等效传递函数模型。

>> num1=[5];den1=[1 1];num2=[2 1];den2=[1 0];num3=[4];den3=[3 1];>> [num0,den0]=series(num1,den1,num2,den2);>> [num,den]=series(num0,den0,num3,den3);>> printsys(num,den)num/den =40 s + 20------------------3 s^3 +4 s^2 + s[范例2-8]已知系统G(S)=2S^2+5S+1/S^2+2S+3, H(S)=5(S+2)/S+2,求负反馈闭环传递函数。

>> numg=[2 5 1];deng=[1 2 3];>> numh=[5 10];denh=[1 10];>> [num,den]=feedback(numg,deng,numh,denh);>> printsys(num,den)num/den =2 s^3 + 25 s^2 + 51 s + 10---------------------------11 s^3 + 57 s^2 + 78 s + 40[自我实践][2-1]建立控制系统的传递函数模型1,G(S)=5/S(S+1)(S^2+4S+4) 2,G(S)=S^2+4S+2/S^3(S^2+4)(S^2+4S)①>> num=5;>> den=conv([1,0],conv([1,1],[1,4,4]));>> Gs=tf(num,den)Transfer function:5-------------------------s^4 + 5 s^3 + 8 s^2 + 4 s②>> num=[1 4 2];>> den=conv([1,0],conv([1,0],conv([1,0],conv([1,0,4],[1,4,0])))); >> Gs=tf(num,den)Transfer function:s^2 + 4 s + 2----------------------------s^7 + 4 s^6 + 4 s^5 + 16 s^4[2-2] 自我实践[2-2] 建立控制系统的零极点模型,1,G(S)=8*(S+1-j)(S+1+j)/S^2(S+5)(S+6)(S^2+1)2,G(S)=1/S*(S+1)(S^3+S^2+1)①>> k=8;>> z=[-1+j -1-j];>> p=[0 0 -5 -6 j -j];>> sys=zpk(z,p,k)Zero/pole/gain:8 (s^2 + 2s + 2)--------------------------s^2 (s+5) (s+6) (s^2 + 1)②>> P=[1 1 0 1]P =1 1 0 1>> x=roots(P)x =-1.46560.2328 + 0.7926i0.2328 - 0.7926i>> k=1;>> z=[ ];>> p=[0 -1 -1.4656 0.2328 + 0.7926i 0.2328 - 0.7926i];>> sys=zpk(z,p,k)Zero/pole/gain:1-------------------------------------------s (s+1) (s+1.466) (s^2 - 0.4656s + 0.6824)自我实践[2-6]已知系统G(S)=2S+1/S^2+2S+3,求它的单位负反馈闭环传递函数。

num=[2 1];den=[1 2 3];[numc,denc]=cloop(num,den);printsys(numc,denc)Transfer function:num/den =2 s + 1-------------s^2 + 4 s + 4>>拓展思考:[自我实践2-7]已知一复杂系统,如图,试分别使用梅森增益公式和linmod()函数编程求系统等效闭环传递函数。

[方法一]:第三章线性系统的时域分析法[范例3-11]已知一个单位负反馈系统开环传递函数为G(S)=10K/S(0.1S+1),分别作出k=1和k=10时,系统单位阶跃响应曲线并求单位阶跃响应稳态误差。

1:K=10单位阶跃响应n1=100;d1=conv([1 0],[0.1 1]);G=tf(n1,d1);sys=feedback(G,1);roots(sys.den{1})Transfer function:ans =-5.0000 +31.2250i-5.0000 -31.2250i>>2:K=1 单位阶跃响应n1=10;d1=conv([1 0],[0.1 1]);G=tf(n1,d1);sys=feedback(G,1);roots(sys.den{1}) Transfer function:ans =-5.0000 + 8.6603i -5.0000 - 8.6603i>>[范例3-12]对范例3-11中的系统,分别作出K=0.1和K=1时,系统单位斜坡响应曲线并求单位斜坡响应稳态误差。

K=0.1K=1[范例3-13]将实验内容(1)中的积分环节改换为一个惯性环节,开环增益为1,系统变为0型系统,结构图如图3-24所示。

在输入端分别给定单位阶跃信号和单位斜坡信号,重新仿真运行,在示波器Scope中观察系统响应曲线,并读出稳态误差。

阶跃响应稳态误差=0.5 2斜坡响应稳态误差无穷大[范例3-14]将实验内容(1)中开环增益改为1,在其前向通道中在增加一个积分环节,系统变为二型系统,如图3-27所示。

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