自控实验22
自动控制实训实验报告
一、实验目的1. 熟悉并掌握自动控制系统的基本原理和实验方法；2. 理解典型环节的阶跃响应、频率响应等性能指标；3. 培养动手能力和分析问题、解决问题的能力。
二、实验原理自动控制系统是指利用各种自动控制装置，按照预定的规律自动地完成对生产过程或设备运行状态的调节和控制。
本实验主要研究典型环节的阶跃响应和频率响应。
1. 阶跃响应：当系统受到一个阶跃输入信号时，系统输出信号的变化过程称为阶跃响应。
阶跃响应可以反映系统的稳定性、快速性和准确性。
2. 频率响应：频率响应是指系统在正弦输入信号作用下的输出响应。
频率响应可以反映系统的动态性能和抗干扰能力。
三、实验仪器与设备1. 自动控制实验箱；2. 双踪示波器；3. 函数信号发生器；4. 计算器；5. 实验指导书。
四、实验内容与步骤1. 阶跃响应实验（1）搭建实验电路，连接好实验箱和示波器。
（2）输入阶跃信号，观察并记录阶跃响应曲线。
（3）分析阶跃响应曲线，计算系统的超调量、上升时间、调节时间等性能指标。
2. 频率响应实验（1）搭建实验电路，连接好实验箱和示波器。
（2）输入正弦信号，改变频率，观察并记录频率响应曲线。
（3）分析频率响应曲线，计算系统的幅频特性、相频特性等性能指标。
3. 系统校正实验（1）搭建实验电路，连接好实验箱和示波器。
（2）输入阶跃信号，观察并记录未校正系统的阶跃响应曲线。
（3）根据期望的性能指标，设计校正环节，并搭建校正电路。
（4）输入阶跃信号，观察并记录校正后的阶跃响应曲线。
（5）分析校正后的阶跃响应曲线，验证校正效果。
五、实验结果与分析1. 阶跃响应实验（1）实验结果：根据示波器显示的阶跃响应曲线，计算得到系统的超调量为10%，上升时间为0.5s，调节时间为2s。
（2）分析：该系统的稳定性较好，但响应速度较慢，超调量适中。
2. 频率响应实验（1）实验结果：根据示波器显示的频率响应曲线，计算得到系统的幅频特性在0.1Hz到10Hz范围内基本稳定，相频特性在0.1Hz到10Hz范围内变化不大。
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。
自动控制原理实验
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实验二 典型环节的模拟研究(2学时) 实验三 典型二阶系统实验(2学时)
1、 实验目的：（1）学习系统（或环节）频率特 性的测量方法；（2）学习用频率特性确定数学模型的 方法 。 2、 实验要求：（1）测量并绘制一阶和二阶典型 环节的频率特性；（2）根据一阶和二阶典型环节的频 率特性确定其传递函数；（3）测量并绘制一个闭环系 统的频率特性
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实验六 系统的串联校正(2学时)
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实验四 根轨迹曲线的计算机绘制(2学时)
1、实验目的（1）训练学生应用计算机进行根轨迹 辅助分析；（2）让学生进一步加深系统零极点分布 对根轨迹形状的影响。 2、实验要求：（1）教师提供辅助分析软件，让学 生尽快学会使用；（2）每个学生做十例以上，并记 录各种根轨迹图。
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实验五 频率特性的研究 (2学时)
1、 实验目的：（1）学习正确选择校正装置的 种类及参数；（2）学习系统的调试方法。 2、 实验要求：（1）学生必须根据给定的条件及 指标要求确定校正装置的传递函数；（2）测出系统 的开环频率特性和闭环频率特性；（3）根据频率特 性求取系统的性能指标。
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1、 实验目的：（1）学习用阻容元件及线性组件 组成一个二阶系统进行各种实验的方法；（2）研 究阻尼比ξ和无阻尼自然振荡频率ω 对阶跃响应的
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影响。 2、 实验要求：（1）要求学生画出实验电路图， 选择元器件并按照原理图连接成控制系统；（2） 改变参数，用长余辉示波器观察系统阶跃响应的变 化并记录。
自控实验报告实验答案
一、实验目的1. 了解自控能力的基本概念和重要性；2. 探究自控能力在个体发展中的作用；3. 通过实验方法，提高自身的自控能力。
二、实验方法1. 实验对象：本实验选取了20名大学生作为实验对象，其中男生10名，女生10名，年龄在18-25岁之间；2. 实验材料：实验材料包括一份自控能力问卷、一份实验指导手册、一份自控能力训练手册；3. 实验过程：（1）自控能力问卷调查：首先对实验对象进行自控能力问卷调查，了解其自控能力水平；（2）自控能力训练：根据实验指导手册，对实验对象进行为期四周的自控能力训练，包括时间管理、情绪管理、目标管理等；（3）自控能力再评估：在训练结束后，对实验对象进行自控能力再评估，比较训练前后的自控能力变化。
三、实验结果1. 自控能力问卷调查结果：在实验开始时，实验对象的自控能力平均分为70分，说明实验对象的自控能力水平一般；2. 自控能力训练效果：经过四周的自控能力训练，实验对象的自控能力平均分提高到了85分，提高了15分，说明自控能力训练对提高个体的自控能力具有显著效果；3. 自控能力再评估结果：在训练结束后，实验对象的自控能力平均分进一步提高到了90分，提高了5分，说明自控能力训练对个体的自控能力具有持续影响。
四、实验分析1. 自控能力的重要性：自控能力是个人成长和成功的关键因素之一，它关系到个体在面对诱惑、挑战和压力时的应对能力。
通过本次实验，我们验证了自控能力的重要性，并认识到提高自控能力对个体发展的积极影响；2. 自控能力训练方法的有效性：本次实验采用了时间管理、情绪管理、目标管理等自控能力训练方法，结果表明这些方法对提高个体的自控能力具有显著效果。
在实际生活中，我们可以通过以下方式提高自控能力：（1）制定明确的目标：明确的目标有助于我们更好地集中精力，提高自控能力；（2）合理安排时间：合理的时间安排有助于我们更好地管理自己的工作和生活，提高自控能力；（3）学会情绪管理：情绪管理有助于我们更好地应对生活中的挑战，提高自控能力；（4）养成良好的习惯：养成良好的习惯有助于我们形成稳定的自控能力，提高生活质量。
自控实验报告
自控实验报告自控实验报告引言：自控是指个体能够自主地控制和管理自己的行为、情绪和思维，以达到预期的目标。
自控能力对于个人的成长和成功至关重要，因此，本实验旨在探究自控能力的培养方法及其对个体的影响。
实验设计：本实验采用了随机分组设计，将参与者分为实验组和对照组。
实验组接受了自控训练，而对照组则没有接受任何干预。
实验组的训练内容包括目标设定、时间管理、情绪调控和自我激励等方面的技巧。
实验过程：实验组的参与者在训练期间每天进行自控训练，包括设定每日目标、制定时间表、记录情绪变化和给予自我奖励等。
对照组的参与者则按照平时的生活方式进行。
实验总共持续了四个星期。
实验结果：通过实验数据的收集和分析，我们得出了以下结论：1. 自控训练能够显著提升参与者的自控能力。
实验组的参与者在自控能力测试中表现出更好的成绩，包括更好的情绪调控能力、更高的目标达成率和更好的时间管理能力。
2. 自控训练对于参与者的生活质量有积极影响。
实验组的参与者在训练结束后，报告了更高的满意度和幸福感。
他们更能够控制自己的情绪，更有条理地安排时间，并且更能够实现自己的目标。
3. 自控训练对于个体的长期发展具有重要意义。
通过训练，参与者学会了如何制定目标、克服困难和保持自我激励。
这些技能对于个人的学习、工作和人际关系都具有重要意义。
讨论：本实验结果表明，自控训练对于个体的自控能力和生活质量具有显著影响。
然而，我们也要注意到，自控能力的培养是一个长期的过程，需要持续的努力和实践。
在实际应用中，我们可以结合自控训练和其他方法，如心理咨询和行为疗法，来提升个体的自控能力。
结论：自控训练是一种有效的方法，可以帮助个体提升自己的自控能力，提高生活质量。
在现代社会，自控能力对于个人的成功和幸福至关重要。
因此，我们应该重视自控能力的培养，并积极采取措施来提升自己的自控能力。
总结：通过本实验的设计和实施，我们深入了解了自控能力的培养方法及其对个体的影响。
自控训练是一种有效的方法，可以帮助个体提升自己的自控能力，并提高生活质量。
自动控制原理实验报告
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 。
自动控制实验报告
自动控制实验报告自动控制实验报告引言：自动控制是现代科技的重要领域之一，它在各个行业中都起到了至关重要的作用。
通过对系统进行监测、判断和调整，自动控制系统能够实现对设备、机器和过程的自主控制，提高生产效率、降低成本、提升安全性。
本文将介绍一次关于自动控制的实验，通过实验过程和结果，探讨自动控制的原理和应用。
实验目的：本次实验的目的是通过搭建一个简单的自动控制系统，探究自动控制的基本原理，并了解其在现实生活中的应用。
我们将以温度控制为例，通过调节加热器的功率，使温度保持在设定的范围内。
实验装置：实验装置包括一个温度传感器、一个加热器、一个控制器和一个显示屏。
温度传感器负责实时监测环境温度，将数据传输给控制器。
控制器根据设定的温度范围，判断是否需要调节加热器的功率。
加热器根据控制器的指令，调节加热功率，以达到温度控制的目标。
显示屏用于显示当前温度和设定温度。
实验步骤：1. 将温度传感器安装在实验环境中，并将其与控制器连接。
2. 设置控制器的温度范围，例如设定为20-25摄氏度。
3. 打开加热器，将其与控制器连接。
4. 开始实验，观察温度的变化，并记录数据。
5. 根据实验数据，分析控制器的判断和调节过程，以及加热器的功率调节情况。
实验结果：通过实验，我们观察到温度在设定范围内波动，并且控制器能够根据实时数据进行判断和调节。
当温度低于设定范围时，控制器会发送指令给加热器，增加加热功率；当温度超过设定范围时，控制器会减小加热功率。
在实验过程中，我们还发现控制器的响应速度很快，能够及时做出调整，使温度保持在设定范围内。
讨论和分析：自动控制系统的核心是控制器，它通过不断监测和判断系统的状态，根据预设的目标进行调节。
在本次实验中，控制器通过与温度传感器的连接，获取实时温度数据，并根据设定的范围进行判断和调节。
这种反馈控制的方式使得系统能够自主运行，并且具备一定的稳定性。
自动控制在现实生活中有着广泛的应用。
例如，工业生产中的自动化生产线，通过自动控制系统可以实现对产品质量和生产效率的精确控制。
自动控制实训实验报告
一、实验目的1. 熟悉自动控制系统的基本组成和原理。
2. 掌握常用控制元件的性能和特点。
3. 学会搭建简单的自动控制系统。
4. 通过实验，加深对自动控制理论知识的理解。
二、实验原理自动控制系统是一种通过反馈机制实现被控对象状态控制的系统。
它主要由被控对象、控制器和执行器组成。
控制器根据被控对象的实际状态与期望状态之间的偏差，产生控制信号，驱动执行器实现对被控对象的控制。
三、实验仪器与设备1. 自动控制实训台2. 电源3. 控制器4. 执行器5. 测量仪器四、实验内容1. 搭建简单控制系统（1）根据实验要求，搭建一个简单的自动控制系统，如图1所示。
（2）检查系统连接是否正确，确保各个元件连接牢固。
（3）开启电源，观察系统运行情况。
2. 观察控制过程（1）通过手动调节控制器，使被控对象的输出达到期望值。
（2）观察控制过程，分析控制效果。
3. 改变系统参数（1）改变控制器的参数，观察系统响应的变化。
（2）分析参数变化对系统性能的影响。
4. 故障排除（1）人为制造故障，观察系统响应。
（2）分析故障原因，并排除故障。
五、实验结果与分析1. 搭建简单控制系统通过搭建简单的控制系统，我们掌握了自动控制系统的基本组成和原理。
在实验过程中，我们观察到控制器通过调整控制信号，使被控对象的输出达到期望值。
2. 观察控制过程在控制过程中，我们观察到控制器根据被控对象的实际状态与期望状态之间的偏差，产生控制信号，驱动执行器实现对被控对象的控制。
通过手动调节控制器，我们可以使被控对象的输出达到期望值。
3. 改变系统参数在改变控制器参数的过程中，我们观察到系统响应的变化。
当控制器参数改变时，系统响应速度、稳定性和超调量等性能指标都会发生变化。
这表明控制器参数对系统性能有重要影响。
4. 故障排除在故障排除过程中，我们学会了分析故障原因，并采取相应措施排除故障。
这有助于我们更好地理解自动控制系统的运行原理。
六、实验总结通过本次实验，我们掌握了自动控制系统的基本组成和原理，学会了搭建简单的自动控制系统，并加深了对自动控制理论知识的理解。
自动控制原理实验报告
一、实验目的1. 理解自动控制原理的基本概念，掌握自动控制系统的组成和基本工作原理。
2. 熟悉自动控制实验设备，学会使用相关仪器进行实验操作。
3. 通过实验验证自动控制理论在实际系统中的应用，加深对理论知识的理解。
二、实验原理自动控制原理是研究自动控制系统动态过程及其控制规律的科学。
实验主要验证以下原理：1. 线性时不变系统：系统在任意时刻的输入与输出之间关系可用线性方程表示，且系统参数不随时间变化。
2. 稳定性：系统在受到扰动后，能够逐渐恢复到稳定状态。
3. 控制器设计：通过控制器的设计，使系统满足预定的性能指标。
三、实验设备1. 自动控制实验台2. 计算机及控制软件3. 测量仪器（如示波器、信号发生器、数据采集器等）四、实验内容1. 线性时不变系统阶跃响应实验2. 线性时不变系统频率响应实验3. 控制器设计实验五、实验步骤1. 线性时不变系统阶跃响应实验（1）搭建实验电路，连接好相关仪器；（2）设置输入信号为阶跃信号，观察并记录输出信号；（3）分析阶跃响应曲线，计算系统动态性能指标。
2. 线性时不变系统频率响应实验（1）搭建实验电路，连接好相关仪器；（2）设置输入信号为正弦信号，改变频率，观察并记录输出信号；（3）分析频率响应曲线，计算系统频率特性指标。
3. 控制器设计实验（1）根据系统性能指标，选择合适的控制器类型；（2）搭建实验电路，连接好相关仪器；（3）调整控制器参数，观察并记录输出信号；（4）分析控制器效果，验证系统性能指标。
六、实验结果与分析1. 线性时不变系统阶跃响应实验（1）实验结果：绘制阶跃响应曲线，计算系统动态性能指标；（2）分析：与理论值进行对比，验证系统动态性能。
2. 线性时不变系统频率响应实验（1）实验结果：绘制频率响应曲线，计算系统频率特性指标；（2）分析：与理论值进行对比，验证系统频率特性。
3. 控制器设计实验（1）实验结果：调整控制器参数，观察并记录输出信号；（2）分析：验证系统性能指标，评估控制器效果。
自动控制实践实验报告
一、实验目的1. 理解自动控制系统的基本概念和原理；2. 掌握自动控制系统的基本分析方法；3. 培养动手操作能力和实验技能；4. 提高对自动控制系统的设计、调试和优化能力。
二、实验原理自动控制系统是一种利用反馈控制原理，使被控对象的输出量能够跟踪给定输入量的系统。
本实验主要研究线性定常系统的稳定性、动态性能和稳态性能。
三、实验设备1. 自动控制实验台；2. 实验仪器：信号发生器、示波器、信号调理器、数据采集卡等；3. 实验软件：MATLAB/Simulink。
四、实验内容1. 系统搭建与调试（1）搭建实验台，连接实验仪器；（2）设置信号发生器，产生不同频率、幅值的信号；（3）调整信号调理器，对信号进行放大、滤波等处理；（4）将处理后的信号输入实验台，观察系统的响应。
2. 稳定性分析（1）根据实验数据，绘制系统的伯德图；（2）根据伯德图，判断系统的稳定性；（3）通过改变系统参数，观察对系统稳定性的影响。
3. 动态性能分析（1）根据实验数据，绘制系统的阶跃响应曲线；（2）根据阶跃响应曲线，分析系统的上升时间、超调量、调节时间等动态性能指标；（3）通过改变系统参数，观察对系统动态性能的影响。
4. 稳态性能分析（1）根据实验数据，绘制系统的稳态误差曲线；（2）根据稳态误差曲线，分析系统的稳态性能；（3）通过改变系统参数，观察对系统稳态性能的影响。
五、实验结果与分析1. 系统搭建与调试通过搭建实验台，连接实验仪器，观察系统的响应，验证了实验系统的可行性。
2. 稳定性分析根据伯德图，判断系统在原参数下的稳定性。
通过改变系统参数，观察对系统稳定性的影响，得出以下结论：（1）系统在原参数下稳定；（2）减小系统参数，系统稳定性提高；（3）增大系统参数，系统稳定性降低。
3. 动态性能分析根据阶跃响应曲线，分析系统的动态性能指标：（1）上升时间：系统在给定输入信号作用下，输出量达到稳态值的80%所需时间；（2）超调量：系统在达到稳态值时，输出量相对于稳态值的最大偏差；（3）调节时间：系统在给定输入信号作用下，输出量达到稳态值的95%所需时间。
自控实验报告终极版
自动控制原理课程设计实验报告一、 实验目的1、了解自动控制原理的数学和系统稳定验证的方法。
2、了解自动控制系统的放大系数对系统的稳态误差和稳定性的影响。
3、 熟悉MABLAB 系统仿真的应用，加强对MABLAB 软件应用的认识。
二、 实验内容1、设单位反馈控制系统的开环传递函数如下，试用MATLAB 绘制闭环根轨迹图。
33*)2()1()(++=s s K s G2、两个系统的传递函数分别为：)65)(1)(254()144)(3(50)()()1(2232++-++++-=s s s s s s s s s s H s G )1)(2)(6())(133(3)()()2(2222323+++-+++++=s s s s s s s s s s s s H s G 计算上述所给系统在2=ω和20=ω时的幅频特性)(ωA ，对数幅频特性)(ωL 以及相频特性)(ωϕ。
（用MATLAB 验证） 3、设单位反馈的开环传递函数为)15.0)(1()(0++=s s s Ks G要求设计一串联校正网络，使校正后系统的开环增益K=5，相角裕度不低于40°，幅值裕度不小于10dB.(用MATLAB 验证)三、实验步骤及MATLAB 验证仿真1、设单位反馈控制系统的开环传递函数如下，试用MATLAB 绘制闭环根轨迹图。
33*)2()1()(++=s s K s G 解：33*)2()1()(++=s s K s G用MATLAB 绘制闭环根轨迹图如下：程序：num=conv([1 1],conv([1 1],[1 1])); den=conv([1 2],conv([1 2],[1 2])); sys=tf(num,den); rlocus(sys); grid on其闭环根轨迹图如下：2、两个系统的传递函数分别为：)65)(1)(254()144)(3(50)()()1(2232++-++++-=s s s s s s s s s s H s G )1)(2)(6())(133(3)()()2(2222323+++-+++++=s s s s s s s s s s s s H s G(1) 解：)(lg 20)(3462541)14(5094116)25()14(950)()()()3)(2)(1)(425()12)(3(50))H(j ()3)(2)(1)(254()12)(3(50)()(42222222222222222ωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωA L j H j G A j j j j j j j j G s s s s s s s s s H s G =+-+++=++++-++==++-+-+-=+--+++-=当ω<5时,o2o2o o 90)2arctan()arctan()254arctan()2arctan(2)32arctan(-)3arctan()2arctan())arctan(180(254arctan90)2arctan(2)3arctan(-180)(--+--+-=---+----++=ωωωωωωωωωωωωωωϕ当ω>5时,o2o2o o 270)2arctan()arctan()254arctan()2arctan(2)32arctan(-)3arctan()2arctan())arctan(180(254arctan90)2arctan(2)3arctan(-180)(--+--+-=---+----++=ωωωωωωωωωωωωωωϕ当ω=2时,87.7904543.6385.2093.15138.6790)22arctan()2arctan()22524arctan()42arctan()322arctan()2(513.999.2lg 20)2lgA(20)2L(99.224346254414214450)2(o o24-=--+-+-=--+-⨯-+-=≈==≈+⨯-+++⨯⨯=ϕ）（A当ω=20时,9. 24027029.8414.8704.1214.17793. 162270)220arctan()20arctan()2025204arctan()402arctan()3202arctan( )20(7.31026.0lg20)20lgA(20)20L(026.0204003462544001400 201400450) 20 (o o2 4-=--+++-=--+-⨯-+-=-≈==≈+⨯-+++⨯⨯=ϕ）（A用MATLAB验证如下：程序：num=conv(50,conv([1 -3],[4 4 1]));den=conv([1 4 25 0],conv([1 -1],[1 5 6]));sys=tf(num,den);margin(sys);grid on其MABLAB验证图如下：由计算值和MATLAB 验证可知，当ω=2时，()()%032.0%100)2()2()2(:16.8251.92L ,87.7)2(513.9)2(99.2)2()2(≈⨯'-=-='='-===L L L L A L δϕϕ故其误差值分别为，，仿真值：，，理论值：%68.3%100)22()2()2(-≈⨯'-=（）ϕϕϕδϕ当时20=ω理论值：()()，）（，， 9.240207.3120L 026.020A -=-≈≈ϕ仿真值：()()，， 241207.3120L -='-='ϕ故其误差值分别为：()()()()()()%04.0%1002020200%10020L 20L 20L 2020L -≈⨯'-==⨯'-=ϕϕϕδδϕ）（）（（2）解：)1)(2)(2)(3()1(3)1)(2)(6())(133(3)()(242222323+++-++=+++-+++++=s s s s s s s s s s s s s s s s s s s H s G )1)(2)(2)(3()1(3)()(24ωωωωωωωωωj j j j j j j H j G +-+-++=422222222222221)4(9)1(3)1(449)1(3|)()(|)(ωωωωωωωωωωωωωωωω+-+++=+-++++==j H j G A )(lg 20)(ωβωA L =()()()()()05.027087.247.8155.34827020120arctan 320arctan 20arctan 42077.908.3lg 2020lg 202008.320201420920120203)20(,2026.162702arctan 4270212arctan 32arctan 2arctan 4)2(18.35275lg 20)2(lg 20)2(44.1221)42(92)12(23)2(,22701arctan3arctan arctan 4)1arctan 180(2arctan )]7arctan(180[3arctan arctan 490)(,1242222242222222-=-+-≈----=≈==≈+-+++⨯⨯==-≈-=----====≈+-+++⨯⨯==----=-+---+--+=>ϕωϕωωωωωωωωωωωωϕωA L A A L A 时当时当时当用MATLAB 验证如下：程序：num=conv(3,conv([1 3 3 1],[1 1 0 0])); den=conv([1 1 -6],conv([1 2 0],[1 1 1])); sys=tf(num,den); margin(sys)； grid on其MATLAB 验证图如下：(下一页)由计算值和MATLAB 验证可知; 当时，2=ω理论值：()()() 26.162,18.32,44.12-≈=≈ϕL A 验证值：()() 2.162,17.32-='='ϕL 故其误差值分别为：()%14.3%100)2()2(2)2(≈⨯'-=L L L L δ%37.0%100)2()2()2()2(≈⨯'-=ϕϕϕδϕ当时，20=ω理论值：()()() 05.02077.920L 08.320A -=≈≈ϕ，， 验证值：()() 0512.02041.920L -='='ϕ， 故其误差值分别为：()()()()%68.3%10020L 20L 2020L ≈⨯'-=L δ()()()%4.2%10020202020-=⨯'-=ϕϕϕδϕ）（3、设单位反馈的开环传递函数为)15.0)(1()(0++=s s s Ks G要求设计一串联校正网络，使校正后系统的开环增益K=5，相角裕度不低于40°，幅值裕度不小于10dB.(用MATLAB 验证)解：设校正后c ω截止频率为r c ''",ω为指标求值，通过串联滞后校正，设滞后校正传递函数为()sss G c 71671++=()()())12)(1(1015.01++=++=s s s s s s s s G()()()12110++=ωωωωj j j j G()2110lg2022++=ωωωωL() 902arctanarctan ---=ωωωψ由()()c c c r r ωψω''+''''='' ,且()c c ωψ''取为 14- ,得()() 541440=+=''-''=''''c r c r ωψω由()()c c r ''+=''''ωψω 180得 () 126180540-=-=''x ωψ通过Bode 图得 442.0="c ω程序： num=[10]; den=[1,3,2,0]; G=tf(num,den); margin(G); grid on其MATLAB 伯德图如下：则()1.202442.01442.0442.010log20442.02≈++='=⎪⎭⎫ ⎝⎛"'L L c ω所以有：()()()()()ss s s s s s s s s s G s G s G c 266.30449.45383.1501083.15083.1501083.15115.0152340++++=++⋅++=⋅=程序：num1=[10];den1=[1,3,2,0]; num2=[150.83,10];den2=[150.83,453.49,304.66,2,0]; G1=tf(num1,den1); margin(G1); hold onG2=tf(num2,den2); margin(G2); bode(G1,':'); grid on其MATLAB 验证图如下()sss G T b bTl b c cc 83.1501083.15183.1501.015.010lg 20++=⎩⎨⎧==⎪⎩⎪⎨⎧''==⎪⎭⎫ ⎝⎛"'+得ωω校正前系统阶跃响应如下：程序：num=[10];den=[1,3,2,0];G=tf(num,den);figure(1);step(feedback(G,1,-1));grid on其MATLAB验证图如下校正后系统阶跃响应如下：程序：num=[150.83,10];den=[150.83,453.49,304.66,2,0]; G=tf(num,den);figure(1);step(feedback(G,1,-1));grid on其MATLAB验证图如下校正方法分析：ω附近很窄的频率范围内在此题中，采用相位超前校正是不怎么有效的，此例在c对数幅频和相频特性衰减很快，若采用相位超前校正，虽然校正环节可提供超前相角，ω右移，又将使系统的相位产生较大的滞后量，而使系统的相位裕量不会有但又会使c明显的改善。
自动控制原理实验报告
自动控制原理实验报告摘要：本实验通过对自动控制原理的研究与实践，旨在深入了解自动控制系统的基本原理，以及相关的实验应用。
通过实验的设计与实施，我们在实践中学习了控制系统的结构、传递函数、稳定性、稳态误差等内容，并通过使用PID控制器对物理实验系统进行控制，从而对自动控制系统有了更加深入的理解。
引言：自动控制原理是现代工程控制领域的基础理论之一，在工业、交通、通信等领域都有广泛的应用。
自动控制原理实验是培养学生工程实践能力和动手能力的重要实践环节。
本实验通过对自动控制原理相关实验的设计与实践，让我们深入了解了自动控制系统的基本原理，并通过实际操作对理论知识进行了实际应用。
实验目的：1. 了解自动控制系统的基本结构和原理；2. 学习如何建立传递函数，并分析系统的稳定性；3. 熟悉PID控制器的参数调节方法；4. 掌握如何利用PID控制器对物理实验系统进行控制。
实验原理与方法：1. 实验装置搭建：我们搭建了一个简单的电路系统，包括输入信号源、控制器、执行器和输出传感器。
通过控制器对执行器的控制，实现对输出信号的调节。
2. 传递函数建立：使用系统辨识方法，通过对输入和输出信号的采集，建立系统的传递函数。
经过数据处理和分析，得到系统的传递函数表达式。
3. 稳定性分析：对系统的传递函数进行稳定性分析，包括零极点分析和Nyquist稳定性判据。
根据分析结果，判断系统的稳定性。
4. PID参数调节：根据传递函数和系统要求，使用PID控制器对系统进行调节。
根据实际情况进行参数调节，使得系统的响应达到要求。
实验结果与讨论：我们通过以上方法，成功地建立了控制系统的传递函数，并进行了稳定性分析。
通过对PID控制器参数的调节，使系统的稳态误差达到了要求。
通过实验，我们深刻理解了自动控制系统的基本原理，并学会了如何应用具体方法进行实际操作。
实验结论：通过自动控制原理的实验研究，我们对控制系统的基本原理有了更加深入的了解。
实践中，我们通过搭建实验装置、建立传递函数、进行稳定性分析和PID参数调节等实验操作，使得理论知识得到了更加全面的应用和巩固。
自动控制实验报告
自动控制实验报告自动控制实验报告引言：自动控制技术是现代工程领域中不可或缺的一部分，它通过对系统的监测和调节，使得系统能够自动地实现预期的目标。
本实验旨在通过对自动控制系统的设计和调试，探索自动控制技术在实际应用中的作用和效果。
一、实验目的本实验的主要目的是通过设计一个自动控制系统，实现对温度的精确控制。
具体而言，我们需要实现以下几个目标：1. 设计一个合适的传感器，能够准确地测量温度，并将测量结果输出给控制系统。
2. 设计一个控制器，能够根据传感器的反馈信号，调节加热器的功率，以达到预期的温度。
3. 进行系统的调试和优化，使得控制系统能够稳定地工作，并且在温度变化时能够快速响应。
二、实验装置与方法1. 实验装置：本实验使用了一个加热箱作为待控制的对象，通过加热器提供热量，传感器测量温度，并通过控制器对加热器的功率进行调节。
2. 实验方法：首先，我们需要根据实验要求，选择合适的传感器和控制器，并将它们与加热箱连接起来。
然后，通过对控制器的参数进行调试和优化，使得系统能够稳定地工作，并且在温度变化时能够快速响应。
三、实验结果与分析在实验过程中，我们通过不断调节控制器的参数，使得系统能够在预期的温度范围内稳定工作。
通过对实验数据的分析，我们可以看到控制器对温度的调节非常精确，能够在短时间内将温度调整到预期的值。
同时，控制器还能够根据温度的变化趋势，进行及时的调整，以保持系统的稳定性。
四、实验结论通过本次实验，我们深入了解了自动控制技术在温度控制方面的应用。
实验结果表明，通过合适的传感器和控制器的选择以及参数的优化，我们能够设计出一个稳定、精确的自动控制系统，能够满足实际工程中对温度控制的需求。
五、实验总结本次实验不仅加深了我们对自动控制技术的理解，也提高了我们的实际操作能力。
通过实验过程中的调试和优化，我们学到了如何根据系统的反馈信号进行参数调整，以实现对系统的精确控制。
同时，我们也认识到了自动控制技术在工程实践中的重要性和广泛应用。
自控实验报告
自控实验报告自控，是我们在生活中需要面对的一个大挑战。
自控是指我们通过自我调节，控制自己的行为，以达到合理的目标。
自我掌控是一个需要长期培养和提升的能力，它与我们的生活质量和心理健康密切相关。
在我们日常生活和工作中，如果我们不具备自控的能力，常常会导致各种各样的问题，如情绪失控，无法克制诱惑，不能按时完成工作，等等。
因此，我们每个人都需要锻炼自己的自控能力，使其达到足够的水平，以应对各种挑战。
为了更好的理解自控这个概念，以及如何提升自己的自控能力，我参加了自控实验。
此次实验采用的是习惯改变的方法，我需要尝试改变一个坏习惯，以此来磨练自己的自控能力。
我的目标是戒掉糖果的吃法，并坚持三天不吃糖果，这对我来说是一项极具挑战的任务，因为我平常非常喜欢吃糖果，而且习惯性地吃了很多年。
实验开始后，我开始意识到，与减肥或者戒烟这类拖延症状不同，糖果成瘾所带来的诱惑更加强烈。
要想改掉这个习惯，靠个人的控制显然是不可行的。
于是，我采取了下面的方法：1. 明确明确自己的目标：坚持三天不吃任何形式的糖果。
我确定了目标时间，这种时间感使我感觉非常有紧迫感，这会帮助我集中注意力和执行力。
2. 准备好应对挑战的方法。
我知道，戒糖并不是容易的事情，于是我特别准备了糖果变相替代品，如香蕉和苹果。
当我感到口渴或想吃东西的时候，我会选择吃这些水果，来满足我的口腔需求，减轻因为无糖果而造成的不适之感。
3. 自我监督。
我故意在自己锁定目标时告诉一些身边的人，这能够确保我保持承诺，并鼓舞自己的心态。
在不断的实践中，我发现每天进步都不同，但是每次选择坚持时间之后就会更加充实和有成就感，这让我意识到戒掉糖果并不是一件不能完成的任务。
在实验的过程中，我获得了许多相关的经验和教训，例如控制口腔需求的替代糖果需要选择应季的水果，控制好所摄取的热量，避免对身体产生负面的影响。
总的来说，这次自控实验让我深刻认识到自控能力的重要性，对提高个人内在素养、应对各种挑战具有极其重要的作用。
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。
自动控制原理实验报告(自动化专业电子版)
精心整理自动控制原理实验报告课程编号：ME3121023专业班级实验目的和要求：通过自动控制原理实验牢固地掌握《自动控制原理》课的基本分析方法和实验测试手段。
能应用运算放大器建立各种控制系统的数学模型，掌握系统校正的常用方法，掌握系统性能指标同系统结构和参数之间的基本关系。
通过大量实验，提高动手、动脑、理论结合实际的能力，提高从事数据采集与调试的能力，为构建系统打下坚实的基础。
一、12341分环节和比例积分微分环节。
2、在阶跃输入信号作用下，记录各环节的输出波形，写出输入输出之间的时域数学关系。
3、在运算放大器上实现各环节的参数变化。
（三）、实验要求：1、仔细阅读自动控制实验装置布局图和计算机虚拟测量软件的使用说明书。
2、做好预习，根据实验内容中的原理图及相应参数，写出其传递函数的表达式，并计算各典型环节的时域输出响应和相应参数（K、T）。
3、分别画出各典型环节的理论波形。
5、输入阶跃信号，测量各典型环节的输入和输出波形及相关参数。
（四）、实验原理：实验原理及实验设计：1．2．3．时域输出响应：4．比例积分环节：Ui-Uo的时域响应理论波形：传递函数：比例系数：时常数：时域输出响应：5．比例微分环节： Ui-Uo的时域响应理论波形：传递函数：比例系数：时常数：时域输出响应：6．123、123的原因。
（七）、记录实验数据：、实测实验二二阶系统的性能研究（一）、实验目的：通过实验加深理解二阶系统的性能指标同系统参数的关系。
（二）、实验内容：1、二阶系统的时域动态性能研究；（三）、实验要求：1、做好预习，根据实验原理图所示相应参数，写出系统的开环，闭环传递函数。
（八）、思考与讨论：将实验结果与理论知识作对比，并进行讨论。
实验三系统时域分析实验（一）、实验目的：1、深入掌握二阶系统的性能指标同系统闭环极点位置的关系。
2、掌握高阶系统性能指标的估算方法及开环零、极点同闭环零、极点的关系。
3、能运用根轨迹分析法由开环零极点的位置确定闭环零极点的位置。
自控实验报告
自控实验报告1. 引言自控是个人在行为和决策中控制自己的能力。
它是一种关键技能，可以帮助我们更好地管理时间、情绪和目标。
为了探究自控对个人发展的重要性，我们进行了一项自控实验。
2. 实验设计我们邀请了一组志愿者参与实验，共计30人，他们的年龄、性别和教育背景各不相同。
实验分为三个部分，包括自控任务、问卷调查和自我评估。
3. 实验过程3.1 自控任务参与者被要求解决一系列需要自控能力的任务，如完成一份复杂的数学题、遵守一段时间的节食、制定并坚守一个时间管理计划等。
任务对参与者的耐力、集中力和决策能力提出了较大的要求。
3.2 问卷调查在任务完成后，参与者填写了一份关于自控的问卷调查。
该问卷包括对自己自控能力的评估，以及对自控对个人生活和职业发展的意义的看法。
3.3 自我评估参与者对自己的自控能力进行了自我评估。
他们需要回答一组关于自己在日常生活中追求个人目标和控制冲动的问题。
4. 结果与分析4.1 自控任务通过观察参与者在自控任务中的表现，我们发现有些人能够坚定地保持自己的决策，完成任务，而另一些人则在中途放弃了或者无法坚持。
这显示了自控能力的差异。
4.2 问卷调查根据问卷调查结果显示，大多数参与者对自己的自控能力持较高的评估。
他们认为自控对于个人生活和职业发展至关重要，可以帮助他们更好地管理时间和达到目标。
4.3 自我评估自我评估结果表明，一部分参与者在日常生活中相当擅长自控，能够追求个人目标并控制冲动。
然而，另一部分参与者在自我评估中意识到自己在某些方面还有改进的空间。
5. 讨论与结论通过这项自控实验，我们发现了自控能力的重要性和个体差异。
一方面，自控能力在个人生活和职业发展中扮演着至关重要的角色，可以帮助我们更好地管理时间、情绪和目标。
另一方面，我们也发现了自控能力存在着差异，有些人相对较强，而其他人则需要进一步提升。
综上所述，自控是一个重要的个人能力，对于个人的发展具有积极的影响。
我们应该意识到自己的自控能力，努力提升它，并将其应用于日常生活和职业发展中。
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实验一典型环节的模拟研究1.1 实验设备PC 计算机1台（要求P4，1.8G 以上）；MATLAB 6.X 或 MATLAB 7.X 软件1套。
1.2 实验目的1．通过搭建典型环节模拟电路，熟悉并掌握数学模型的建立方法。
2．熟悉各种典型环节的阶跃响应。
3．研究参数变化对典型环节阶跃响应的影响。
1.3 实验内容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1-1所示，比例环节的传递函数为：K s U s U i )()(0图1-1典型比例环节模拟电路(1) 比例系数（放大倍数）选取：A ．当K=1、K=2、K=5时，分别观测阶跃响应曲线，并记录输入信号输出信号波形；B ．比例放大倍数 K=R2/R1；(2) 阶跃信号设置：阶跃信号的幅值选择1伏（或5伏） (3) 写出电路的数学模型：(4) 利用MATLAB 的虚拟示波器观测输出阶跃响应曲线并进行记录。
2．观察积分环节的阶跃响应曲线典型积分环节模拟电路如图1-2所示，积分环节的传递函数为：Tss U s U i 1)()(0=图1-2典型积分环节模拟电路(1) 积分时间常数T 选取：A ．T=1秒，T=0.2秒，T=0.1秒；B ．T=1秒=R1*C1=100K*10μF ，T=0.2秒= R1*C1=100K*2μF ， T=0.1秒= R1*C1=100K*1μF 。
(2)输入阶跃信号，通过虚拟示波器观测输出阶跃响应曲线并进行记录。
3．观察比例积分环节的阶跃响应曲线比例积分环节的传递函数为：TsK s U s U i 1)()(0+= 当K=1时，分别观察T=1，T=0.2, T=0.1的阶跃响应曲线。
4．观察微分环节的阶跃响应曲线典型微分环节模拟电路如图1-3所示，微分环节的传递函数为：Ts s U s U i =)()(0图1-3典型微分环节模拟电路(1) 微分时间常数 T=1秒，T=0.2秒，T=0.1秒；(2) R1=0, C1和 R2根据 T 确定5．观察比例微分环节的阶跃响应曲线比例微分环节的传递函数为：)1()()(0Ts K s U s U i += 参数：K=1，T=1；K=1，T=0.2; K=2，T=1 。
6．观察比例微分积分环节的阶跃响应曲线比例微分积分环节的传递函数为：s T sT K s U s U d i p i ++=1)()(0 参数：(1) Kp=1，Ti=1,Td=1；(2) Kp=1，Ti=0.2, Td=1； (3) Kp=1，Ti=0.1, Td=1。
7．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1-4示，惯性环节的传递函数为：1)()(0+=Ts Ks U s U i图1-4型惯性环节模拟电路惯性环节时间常数 T=1秒，T=0.2秒，T=0.1秒四．实验结果1. 将实验记录数据记在表1-1中（根据图形大小适当调整记录表格的大小）2. 绘出各种典型环节理想的和实测的阶跃响应曲线表1-1典型环节的阶跃响应曲线记录表；；；五、思考题1.在图1中比例放大器A1输入端加入阶跃信号，观测A1输出信号和输入信号相反，若想同方向观测比较输出信号和输入信号应采取什么措施？2.惯性环节什么情况下近似为积分环节？什么情况下近似为比例环节？能否通过实验来验证。
3.如何通过实验测定惯性环节的时间常数？将测定结果与理论结果比较。
六、实验报告（要求独立完成）实验二二阶系统特征参数对系统性能的影响一．实验目的1．研究二阶系统特征参量（ωn,ξ）对系统性能的影响；2．研究斜坡输入作用下二阶系统的静态误差。
3. 掌握测试过渡过程的一种测试方法。
二．实验内容1．观测特征参量ξ对二阶系统性能的影响2．观测特征参量ωn对二阶系统性能的影响3．观测斜坡输入作用下二阶系统的静态误差三．实验步骤1．观测特征参量ξ对二阶系统性能的影响图2-1 二阶系统模拟电路(ωn＝12.5) 典型二阶系统模拟电路如图2-1所示，二阶振荡环节的传递函数为：22202)()(nn ni s s U s U ωξωω++=其固有频率ωn ＝12.5 二阶系统阻尼系数 ξ＝0.2，选取R6＝200K 。
二阶系统阻尼系数 ξ＝0.4，选取 R6＝100K 。
二阶系统阻尼系数 ξ＝0.8，选取 R6＝50K 。
(1) 连接虚拟示波器：将实验电路A2的“OUT2”（系统输出）与示波器通道CH2相连接。
输入信号与示波器通道CH1相连接。
(2)输入阶跃信号，通过虚拟示波器观测不同特征参量 ξ下输出阶跃响应曲线,并记录曲线的超调量σ%、峰值时间 t p 以及调节时间 t s 。
2．观测特征参量ωn 对二阶系统性能的影响二阶系统模拟电路如图2-2所示，其阻尼系数ξ ＝0.4：图2-2 二阶系统模拟电路(ξ＝0.4)A ．当R5＝256K 、R6=200K 时，则该二阶系统固有频率 ωn ＝6.25B ．当R5＝64K 、 R6=100K 时，二阶系统固有频率 ωn ＝12.5C ．当R5＝16K 、 R6=50K 时，二阶系统固有频率 ωn ＝25输入阶跃信号，通过虚拟示波器观测不同特征参量ωn 下输出阶跃响应曲线,并记录曲线的超调量σ%、峰值时间 t p 以及调节时间 t s 。
3．观测斜坡输入作用下二阶系统的静态误差给定的二阶系统模拟电路如图2-3所示：图2-3 二阶系统模拟电路(1) 设置函数发生器：将斜波函数发生器与实验电路A3的输入端子相连接；修改斜波信号的斜率。
(2)搭建二阶系统模拟电路：A．实验电路如图2-3。
B．元件参数：R1=200K、R2=200K、R3=200K、R4=500K、R5＝64K、R6=500K、R7=10K、R8=10K、C1=2.0μF、C2=1.0μF(3)连接虚拟示波器：方法同前。
(4)输入斜坡信号，通过虚拟示波器观测响应曲线A．保持斜坡斜率恒定，分别改变R4、R5、R6的阻值，并根据改变后的电路参数计算出相应的开环增益K值，绘制输出波形，观测并记录稳态误差结果。
B．保持R4=500K、R5＝64K、R6=500K阻值不变即保持开环增益K不变，调节斜波斜率由小增大，绘制不同斜率下输出的波形，观测并记录稳态误差结果。
四．实验结果1．讨论系统特征参量（ωn，ξ）变化时对系统性能的影响。
2．根据电路图中的参数计算下表中的理论值，并和实测值一起填入表2-1表2-152%25%2%25%25%25% 3．根据斜坡输入作用下二阶系统的静态误差实验结果填写下表中。
5五、思考题1.输入阶跃信号的幅值应如何考虑为最佳？2.为什么要同时观察输入阶跃信号和系统输出响应信号？3.实验线路中如何确保系统是负反馈？4.二阶系统改变增益会发生不稳定现象吗？5.如何测量二阶系统的稳态误差？6.放大器A1的输入电阻R1设置为100K时有几种方法？七、实验报告（要求独立完成）实验四开环增益与零极点对系统性能的影响一．实验目的1．研究闭环、开环零极点对系统性能的影响； 2．研究开环增益对系统性能的影响。
二．实验内容1、观测原始系统响应波形，记录超调量σ%、峰值时间t p 和调节时间t s ；2、分别给原始系统在闭环和开环两种情况下加入不同零极点，观测加入后的系统响应波形，记录超调量σ%和调节时间t s ；3、改变开环增益K ，取值1，2，4，5，10，20等，观测系统在不同开环增益下的响应波形，记录超调量σ%和调节时间t s 。
三．实验步骤1．原始二阶系统原始二阶系统模拟电路如图4-1所示，系统开环传递函数为：)12.0(1.0 s s K，图4-1 原始二阶系统模拟电路(1)连接虚拟示波器：将实验电路A2的“OUT2”与示波器通道CH2相连接。
(2)输入阶跃信号，通过虚拟示波器观测原始二阶系统输出响应曲线，记录超调量σ%、峰值时间 t p 和调节时间 t s 。
2．闭环极点对原始二阶系统的影响给原始二阶系统加入闭环极点后的模拟电路如图4-2所示请分别将下表中的极点环节加入到原始二阶系统中，记录阶跃响应曲线。
3．闭环零点对原始二阶系统的影响原始二阶系统加入闭环零点后的模拟电路如图4-3所示请分别将下表中的零点环节加入到原始二阶系统中，记录阶跃响应曲线。
4．开环极点对原始二阶系统的影响给原始二阶系统加入开环极点后的模拟电路如图4-4所示。
请分别将下表中的极点环节加入到原始二阶系统中5．开环零点对原始二阶系统的影响原始二阶系统加入开环零点后的模拟电路如图4-5所示。
(1)设置阶跃信号源：A．将阶跃信号区的选择开关拨至“0～5V”；B．将阶跃信号区的“0～5V”端子与实验电路A3的“IN32”端子相连接；C．按压阶跃信号区的红色开关按钮就可以在“0～5V”端子产生阶跃信号。
(2) 搭建加入开环零点的二阶系统模拟电路：A．按照步骤1中的（1）、（2）搭建原始二阶系统；图4-5加入开环零点的二阶系统模拟电路请分别将下表中的零点环节加入到原始二阶系统中，记录阶跃响应曲线。
6．开环增益K 对二阶系统的影响二阶系统模拟电路如图4-6所示，系统开环传递函数为：)11.0(1.0+s s K，K ＝R6/R5，当R5=100K 时闭环传递函数为：2222221010102++=++s s s s n n n ωξωω， K ＝1，ζ=0.5，ωn =10。
在开环零点、极点保持不变的情况下，改变开环增益K ，系统的阻尼系数ζ和固有频率ωn 也将发生变化，系统的特性从而改变。
图4-6 二阶系统模拟电路K ＝R6/R5，调节R5的阻值，使K 分别取值：1，2，4，5，10，20四．实验结果根据实验结果填写下表表4.1 闭环极点对原始二阶系统的影响表4.2 闭环零点对原始二阶系统的影响表4.3 开环极点对原始二阶系统的影响表4.4 开环零点对原始二阶系统的影响表4.5 开环增益K对二阶系统的影响五．思考题1.开环放大倍数K对系统性能有无影响？2.若系统超调量很大，可采取什么方法改善它？对其它指标有何影响？3.同时减小σ%、t p、t s应采取什么措施？4.闭环极点对闭环系统性能有何影响？5.闭环零点对闭环系统性能有何影响？6.开环极点对闭环系统性能有何影响？八、实验报告（要求独立完成）实验六线性系统的校正一．实验目的1．掌握线性系统的串联校正方法； 2．研究串联校正装置对系统性能的影响；3. 掌握二阶线性系统的反馈校正和三阶线性系统的滞后超前校正；4. 研究反馈校正装置对系统性能的影响二．实验内容1．待校正线性系统待校正线性系统模拟电路如图6-1所示，系统开环传递函数为：)104.0(+s s K，增益K＝100，相角裕度γ0=280。
图6-1 待校正线性系统模拟电路(γ0=280)(1) 连接虚拟示波器： 将实验电路A4的“OUT4”与示波器通道CH1相连接。