自动控制原理实验报告

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自动控制原理的实训报告

自动控制原理的实训报告

一、实训目的本次实训旨在通过实际操作和实验,加深对自动控制原理的理解,掌握控制系统分析和设计的基本方法,提高动手能力和分析问题、解决问题的能力。

通过实训,使学生能够:1. 理解自动控制系统的基本组成和原理;2. 掌握典型控制系统的时域响应和频域响应分析方法;3. 学会使用实验设备进行控制系统实验,并能够分析实验结果;4. 培养团队协作和沟通能力。

二、实训仪器与设备1. 自动控制原理实验台;2. 信号发生器;3. 数据采集器;4. 计算机;5. 控制系统模拟软件。

三、实训内容1. 控制系统结构分析通过实验台搭建一个典型的控制系统,分析其结构,包括各个环节的功能和相互关系。

2. 时域响应实验对搭建的控制系统进行阶跃响应实验,记录并分析系统的输出波形,计算超调量、上升时间、调节时间等性能指标。

3. 频域响应实验对搭建的控制系统进行频率特性实验,记录并分析系统的幅频特性、相频特性,绘制Bode图。

4. 控制系统设计根据实验结果,对控制系统进行设计,包括PID参数整定、控制器设计等。

四、实验过程1. 搭建控制系统根据实验要求,搭建一个典型的控制系统,包括控制器、执行器、被控对象等环节。

2. 进行阶跃响应实验使用信号发生器产生阶跃信号,输入到控制系统中,记录输出波形,并计算超调量、上升时间、调节时间等性能指标。

3. 进行频率特性实验使用信号发生器产生不同频率的正弦信号,输入到控制系统中,记录输出波形,并绘制Bode图。

4. 控制系统设计根据实验结果,对控制系统进行设计,包括PID参数整定、控制器设计等。

五、实验结果与分析1. 阶跃响应实验通过阶跃响应实验,可以分析系统的稳定性和动态性能。

例如,超调量反映了系统的振荡程度,上升时间反映了系统的响应速度,调节时间反映了系统达到稳态所需的时间。

2. 频率特性实验通过频率特性实验,可以分析系统的频率响应特性。

例如,幅频特性反映了系统对不同频率信号的放大倍数,相频特性反映了系统对不同频率信号的相位延迟。

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。

七、实验心得。

本次实验不仅让我们在理论知识的基础上得到了实践锻炼,更重要的是让我们意识到掌握自动控制原理是非常重要的。

只有通过实际操作,我们才能更好地理解和掌握知识,提高自己的实际动手能力和解决问题的能力。

八、参考文献。

[1] 《自动控制原理》,XXX,XXX出版社,2010年。

[2] 《PID控制器调节方法》,XXX,XXX期刊,2008年。

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目的,通过本次实验,掌握自动控制原理的基本概念和实验操作方法,加深对自动控制原理的理解和应用。

实验仪器与设备,本次实验所需仪器设备包括PID控制器、温度传感器、电磁阀、水槽、水泵等。

实验原理,PID控制器是一种广泛应用的自动控制设备,它通过对比设定值和实际值,根据比例、积分、微分三个控制参数对控制对象进行调节,以实现对控制对象的精确控制。

实验步骤:1. 将温度传感器插入水槽中,保证传感器与水温充分接触;2. 将水泵接通,使水槽内的水开始循环;3. 设置PID控制器的参数,包括比例系数、积分时间、微分时间等;4. 通过调节PID控制器的参数,使得水槽中的水温稳定在设定的目标温度;5. 观察记录PID控制器的输出信号和水温的变化情况;6. 分析实验结果,总结PID控制器的控制特性。

实验结果与分析:经过实验操作,我们成功地将水槽中的水温控制在了设定的目标温度范围内。

在调节PID控制器参数的过程中,我们发现比例系数的调节对控制效果有着明显的影响,适当增大比例系数可以缩小温度偏差,但过大的比例系数也会导致控制系统的超调现象;积分时间的调节可以消除静差,但过大的积分时间会导致控制系统的超调和振荡;微分时间的调节可以抑制控制系统的振荡,但过大的微分时间也会使控制系统的响应变慢。

结论:通过本次实验,我们深入理解了PID控制器的工作原理和调节方法,掌握了自动控制原理的基本概念和实验操作方法。

我们通过实验操作和数据分析,加深了对自动控制原理的理解和应用。

总结:自动控制原理是现代控制工程中的重要内容,PID控制器作为一种经典的控制方法,具有广泛的应用前景。

通过本次实验,我们不仅学习了自动控制原理的基本知识,还掌握了PID控制器的调节方法和控制特性。

这对我们今后的学习和工作都具有重要的意义。

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。

自控原理课程实验报告

自控原理课程实验报告

一、实验目的1. 理解并掌握自动控制原理的基本概念和基本分析方法。

2. 熟悉自动控制系统的典型环节,包括比例环节、积分环节、比例积分环节、惯性环节、比例微分环节和比例积分微分环节。

3. 通过实验,验证自动控制理论在实践中的应用,提高分析问题和解决问题的能力。

二、实验原理自动控制原理是研究自动控制系统动态和稳态性能的学科。

本实验主要围绕以下几个方面展开:1. 典型环节:通过搭建模拟电路,研究典型环节的阶跃响应、频率响应等特性。

2. 系统校正:通过在系统中加入校正环节,改善系统的性能,使其满足设计要求。

3. 系统仿真:利用MATLAB等仿真软件,对自动控制系统进行建模和仿真,分析系统的动态和稳态性能。

三、实验内容1. 典型环节实验(1)比例环节:搭建比例环节模拟电路,观察其阶跃响应,分析比例系数对系统性能的影响。

(2)积分环节:搭建积分环节模拟电路,观察其阶跃响应,分析积分时间常数对系统性能的影响。

(3)比例积分环节:搭建比例积分环节模拟电路,观察其阶跃响应,分析比例系数和积分时间常数对系统性能的影响。

(4)惯性环节:搭建惯性环节模拟电路,观察其阶跃响应,分析时间常数对系统性能的影响。

(5)比例微分环节:搭建比例微分环节模拟电路,观察其阶跃响应,分析比例系数和微分时间常数对系统性能的影响。

(6)比例积分微分环节:搭建比例积分微分环节模拟电路,观察其阶跃响应,分析比例系数、积分时间常数和微分时间常数对系统性能的影响。

2. 系统校正实验(1)串联校正:在系统中加入串联校正环节,改善系统的性能,使其满足设计要求。

(2)反馈校正:在系统中加入反馈校正环节,改善系统的性能,使其满足设计要求。

3. 系统仿真实验(1)利用MATLAB等仿真软件,对自动控制系统进行建模和仿真,分析系统的动态和稳态性能。

(2)根据仿真结果,优化系统参数,提高系统性能。

四、实验步骤1. 搭建模拟电路:根据实验内容,搭建相应的模拟电路,并连接好测试设备。

自动控制原理实验教程及实验报告

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 。

⑤以上设置完成后,按“实验启动”启动实验。

界面中下方的动态提示框将显示实验测试的进展情况,从开始测试直至结束的过程大约需要2分钟。

自动控制原理实验报告

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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。

自动控制原理实验报告

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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

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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。

自动控制实验报告

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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、CH2、FIXED)2、 CH1、CH2稳压值0―32 V,稳流值0―3。

2A3、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%E3=|8.202—8|÷8×100%=2.5%(3)可变电源测量;误差分析:E1=|6.016—6|÷6×100%=0.27%E2=|12.117—12|÷12×100%=0.98% E3=|18.093—18|÷18×100%=0.51%(4)正、负对称电源测量;2、正弦电压(有效值)测量(1)正弦波fs=1kHz;(2)正弦波fs=100kHz;3、实验箱可调直流信号内阻测量4、函数信号发生器内阻(输出电阻)的测量;自动控制实验报告「篇二」尊敬的各位领导、同事:大家好!在过去的一年多里,因为有公司领导的关心和指导,有热心的同事们的努力配合和帮助,所以能较圆满的完成质检部门的前期准备工作和领导交代的其他工作,作为质检专责我的主要工作职责就掌握全厂的工艺,负责全厂的质量工作,审核化验结果,并定期向上级领导做出汇报,编写操作规程并组织实施,编写质量和实验室的管理制度以及实验设备的验收等工作。

自动控制原理实验报告

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自动控制原理实验报告自动控制原理实验报告引言: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器对系统进行调节和控制,以实现系统的稳定性和性能要求。

本实验旨在通过对经典的PID控制器进行实际应用,深入理解自动控制原理的基本概念和工作原理。

实验目的:1. 掌握PID控制器的基本结构和调节方法;2. 理解反馈控制系统的闭环原理;3. 通过实验验证PID控制器对系统的影响。

实验装置:本实验使用了一个小型水箱系统作为被控对象,通过控制水箱内的水位来实现对系统的控制。

实验装置包括水箱、水泵、传感器和控制器。

实验步骤:1. 将水箱连接到水泵和传感器,并将传感器与控制器连接;2. 设置控制器的参数:比例系数Kp、积分时间Ti和微分时间Td;3. 打开水泵,观察水位传感器的反馈信号;4. 根据反馈信号,控制器计算出控制量,并通过控制信号控制水泵的运行;5. 不断调节控制器的参数,观察系统的响应和稳定性。

实验结果:通过实验,我们观察到不同参数设置下系统的响应和稳定性有所不同。

当比例系数Kp较大时,系统的响应速度较快,但可能会引起系统的超调和不稳定。

当积分时间Ti较大时,系统的稳定性较好,但响应速度较慢。

当微分时间Td较大时,系统对于干扰的抑制能力较强,但可能会引起系统的震荡。

讨论与分析:PID控制器是一种经典的控制器,其调节参数的选择对于系统的控制效果至关重要。

在实际应用中,我们需要根据具体的系统特性和要求来选择合适的参数。

如果系统对于响应速度要求较高,可以适当增大比例系数Kp;如果系统对于稳定性要求较高,可以适当增大积分时间Ti;如果系统对于干扰的抑制要求较高,可以适当增大微分时间Td。

通过不断调节参数,我们可以实现系统的最佳控制效果。

结论:通过本次实验,我们深入理解了自动控制原理中PID控制器的基本原理和调节方法。

实验结果表明,合理选择PID控制器的参数可以实现对系统的有效控制和调节。

在实际工程中,自动控制原理的应用广泛,可以用于各种控制系统的设计和优化。

自动控制原理实验报告

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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。

结论本次自动控制原理实验通过实现对水位的控制,进一步加深了对自动控制理论的理解,掌握了基本的控制原理和控制器设计方法。

同时,通过实验数据的分析和总结,也为今后在自动控制领域的实际应用提供了一定的参考和指导。

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0.5,1,2时,输⼊幅值为1.84的正向阶跃信号,理论上依次输出幅值为0.92,1.84,3.68的反向阶跃信号。

实验中,输出信号依次为幅值为0.94,1.88,3.70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: T=0.1 T=0.033与实验测得波形⽐较可知,实际与理论值较为吻合,理论上T=0.033时的波形斜率近似为T=0.1时的三倍,实际上为8/2.6=3.08,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:if i o R RU U -=TS1CS R 1Z Z U U i i f i 0-=-=-=1TS K)s (R )s (C +-=K=R f /R 1,T=R f C,(1)保持K=R f /R 1=1不变,观测T= 0.1秒,0.01秒(既R 1=100K,C=1µf ,0.1µf )时的输出波形。

利⽤matlab 仿真得到理论波形如下: T=0.1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2.12/2.28,相对误差为(2.28-2.12)/2.28=7%与理论值较为接近。

T=0.01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2.12/2.28,相对误差为(2.28-2.12)/2.28=7%与理论值较为接近(2)保持T=R f C= 0.1s 不变,分别观测K=1,2时的输出波形。

自动控制原理实习报告

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考信号的偏差量来控制;微分控制是利用输入信号的变化频率来控制;积分控制是利用输入信号的积分量来控制。

PID控制器能够通过设置比例、积分和微分三种参数来调节系统输出。

(2)学习PID控制器的开发现状。

PID控制器自发明以来已有近70年的历史,其结构简单、稳定性好、运行可靠、调节方便,已成为工业控制技术中的领先技术之一。

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。

自动控制实验报告单

自动控制实验报告单

一、实验名称自动控制原理实验二、实验目的1. 熟悉并掌握自动控制原理实验的基本操作和实验设备的使用方法。

2. 通过对典型环节的时域响应、线性系统的矫正等实验,加深对自动控制理论的理解。

3. 培养学生分析问题、解决问题的能力,提高实验技能。

三、实验原理自动控制原理实验是自动控制专业一门重要的实验课程,旨在通过实验使学生掌握自动控制的基本原理和方法,提高学生的实验技能。

实验主要包括以下内容:1. 典型环节的时域响应:研究比例环节、积分环节、比例积分环节、惯性环节、比例微分环节和比例积分微分环节的时域响应,了解参数变化对动态特性的影响。

2. 线性系统的矫正:通过串联校正、反馈校正和复合控制校正等方法,提高系统的稳定性、快速性和准确性。

四、实验仪器1. PC机一台2. TD-ACC(或TD-ACS)实验系统一套3. 模拟信号发生器4. 示波器5. 万用表五、实验内容及步骤实验一:典型环节的时域响应1. 实验内容:(1)比例环节(2)积分环节(3)比例积分环节(4)惯性环节(5)比例微分环节(6)比例积分微分环节2. 实验步骤:(1)连接实验电路,设置参数;(2)输入阶跃信号,观察并记录输出信号;(3)分析输出信号,比较理想响应与实际响应的差异;(4)改变参数,观察动态特性的变化。

实验二:线性系统的矫正1. 实验内容:(1)串联校正(2)反馈校正(3)复合控制校正2. 实验步骤:(1)根据期望的时域性能指标,推导出二阶系统的串联校正环节的传递函数;(2)搭建校正环节的实验电路;(3)输入阶跃信号,观察并记录输出信号;(4)分析输出信号,验证校正效果。

六、实验结果与分析实验一:典型环节的时域响应1. 比例环节:输出信号与输入信号成线性关系,无延时。

2. 积分环节:输出信号随时间逐渐增大,延时为积分时间常数。

3. 比例积分环节:输出信号先随时间增大,然后趋于稳定,延时为积分时间常数。

4. 惯性环节:输出信号随时间逐渐增大,延时为惯性时间常数。

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目的,通过本次实验,掌握自动控制原理的基本知识,了解控制系统的结构和工作原理,以及掌握控制系统的设计和调试方法。

实验仪器,本次实验所使用的仪器有PID控制器、执行器、传感器等。

实验原理,自动控制系统是指通过传感器采集被控对象的信息,经过控制器处理后,通过执行器对被控对象进行调节,以达到设定的控制目标。

其中PID控制器是通过比较被控对象的实际值和设定值,计算出误差,并根据比例、积分、微分三个参数来调节执行器输出的控制信号,使被控对象的实际值逐渐趋近设定值的一种控制方式。

实验步骤:1. 将PID控制器与执行器、传感器连接好,并确认连接正确无误。

2. 设置被控对象的设定值,并观察实际值的变化情况。

3. 调节PID控制器的参数,观察被控对象的响应情况,找到最佳的控制参数组合。

4. 对不同类型的被控对象进行实验,比较不同参数组合对控制效果的影响。

实验结果与分析:通过实验我们发现,合适的PID参数组合能够使被控对象的实际值快速稳定地达到设定值,并且对不同类型的被控对象,需要调节的参数组合也有所不同。

在实际工程中,需要根据被控对象的特性和控制要求来选择合适的PID参数,并进行调试和优化。

结论:本次实验使我们进一步了解了自动控制原理,掌握了PID控制器的基本原理和调试方法,对控制系统的设计和调试有了更深入的理解。

同时也认识到在实际工程中,需要根据具体情况来选择合适的控制方法和参数,进行调试和优化,以达到最佳的控制效果。

通过本次实验,我们对自动控制原理有了更深入的认识,对控制系统的设计和调试方法有了更加清晰的理解,相信这对我们今后的学习和工作都将有所帮助。

自动控制原理_实验报告

自动控制原理_实验报告

一、实验目的1. 理解自动控制系统的基本概念和组成;2. 掌握典型环节的传递函数和响应特性;3. 熟悉PID控制器的原理和参数整定方法;4. 通过实验验证理论知识的正确性,提高实际操作能力。

二、实验设备1. 自动控制原理实验箱;2. 示波器;3. 数字多用表;4. 个人电脑;5. 实验指导书。

三、实验原理自动控制系统是一种根据给定输入信号自动调节输出信号的系统。

它主要由控制器、被控对象和反馈环节组成。

控制器根据被控对象的输出信号与给定信号的偏差,通过调节控制器的输出信号来改变被控对象的输入信号,从而实现对被控对象的控制。

1. 典型环节(1)比例环节:比例环节的传递函数为G(s) = K,其中K为比例系数。

比例环节的响应特性为输出信号与输入信号成线性关系。

(2)积分环节:积分环节的传递函数为G(s) = 1/s,其中s为复频域变量。

积分环节的响应特性为输出信号随时间逐渐逼近输入信号。

(3)比例积分环节:比例积分环节的传递函数为G(s) = K(1 + 1/s),其中K为比例系数。

比例积分环节的响应特性为输出信号在比例环节的基础上,逐渐逼近输入信号。

2. PID控制器PID控制器是一种常用的控制器,其传递函数为G(s) = Kp + Ki/s + Kd(s/s^2),其中Kp、Ki、Kd分别为比例系数、积分系数和微分系数。

PID控制器可以实现对系统的快速、稳定和精确控制。

四、实验内容及步骤1. 实验一:典型环节的阶跃响应(1)搭建比例环节电路,观察并记录输出信号随时间的变化曲线;(2)搭建积分环节电路,观察并记录输出信号随时间的变化曲线;(3)搭建比例积分环节电路,观察并记录输出信号随时间的变化曲线。

2. 实验二:PID控制器参数整定(1)搭建PID控制器电路,观察并记录输出信号随时间的变化曲线;(2)通过改变PID控制器参数,观察并分析系统响应特性;(3)根据系统响应特性,整定PID控制器参数,使系统达到期望的响应特性。

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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大连理工大学本科实验报告课程名称:自动控制原理实验A 学部:电子信息与电气工程专业:自动化辅修班级:学号:学生姓名:2017年 3 月9 日实验项目列表大连理工大学实验预习报告学院(系):专业:班级:姓名:学号:组:___ 实验时间:实验室:实验台:指导教师签字:成绩:典型线性环节的模拟一、实验目的和要求二、实验原理和内容三、实验步骤1.比例环节模拟电路图及参数计算方法2.积分环节模拟电路图及参数计算方法3.比例积分环节模拟电路图及参数计算方法4.比例微分环节模拟电路图及参数计算方法5.微分环节的模拟电路图及参数计算方法6.比例积分微分环节模拟电路图及参数计算方法7.一阶惯性环节模拟电路图及参数计算方法四、实验数据记录表格1.比例环节2.积分环节3.比例积分环节4.比例微分环节5.比例微分积分环节6.一阶惯性环节大连理工大学实验报告学院(系):专业:班级:姓名:学号:组:___ 实验时间:实验室:实验台:指导教师签字:成绩:典型线性环节的模拟一、实验目的和要求见预习报告二、实验原理和内容见预习报告三、主要仪器设备四、实验步骤与操作方法五、实验数据记录和处理1.比例环节的阶跃响应曲线2.积分环节的阶跃响应曲线3.比例积分环节的阶跃响应曲线4.比例微分环节的阶跃响应曲线5.微分环节的阶跃响应曲线6.比例积分微分环节的阶跃响应曲线7.惯性环节的阶跃响应曲线六、实验结果与分析七.思考题八、讨论、建议、质疑大连理工大学实验预习报告学院(系):专业:班级:姓名:学号:组:___实验时间:实验室:实验台:指导教师签字:成绩:二阶系统的阶跃响应一、实验目的和要求二、实验原理和内容画出二阶系统的模拟电路图,如何通过改变电路中的阻、容值来改变二阶系统的参数?三、实验步骤1.在学习机上模拟二阶系统,仔细连线,不要发生错误2.取二阶系统的阻尼比ζ=0.2,时间常数T=0.47秒,求二阶系统的单位阶跃响应3.取二阶系统的阻尼比ζ=0.2,时间常数T=1.47秒,求二阶系统的单位阶跃响应4.取二阶系统的阻尼比ζ=0.2,时间常数T=1.0秒,求二阶系统的单位阶跃响应5.取二阶系统的阻尼比ζ=0.4,时间常数T=1.0秒,求二阶系统的单位阶跃响应6.取二阶系统的阻尼比ζ=0.7,时间常数T=1.0,求二阶系统的单位阶跃响应7.取二阶系统的阻尼比ζ=1,时间常数T=1.0,求二阶系统的单位阶跃响应四、实验数据记录大连理工大学实验报告学院(系):专业:班级:姓名:学号:组:___ 实验时间:实验室:实验台:指导教师签字:成绩:二阶系统的阶跃响应一、实验目的和要求见预习报告二、实验原理和内容见预习报告三、主要仪器设备四、实验步骤与操作方法五、实验数据记录和处理标示出每条曲线的峰值、峰值时间、调整时间,计算最大超调量。

六、实验结果与分析将①、②、③曲线对比分析,③、④、⑤、⑥曲线对比分析。

将③、⑤中的峰值、峰值时间、调整时间与理论值比较。

七、思考题八、讨论、建议、质疑大连理工大学实验预习报告学院(系):专业:班级:姓名:学号:组:___实验时间:实验室:实验台:指导教师签字:成绩:线性系统的时域响应与稳态误差分析一、实验目的和要求二、实验原理和内容在实验内容1、2、3、4题中选一题,5、6、7题中选一题,完成理论计算。

绘制出实验所用的模拟电路图。

三、实验步骤见实验讲义。

四、实验数据记录大连理工大学实验报告学院(系):专业:班级:姓名:学号:组:___ 实验时间:实验室:实验台:指导教师签字:成绩:线性系统的时域响应与稳态误差分析一、实验目的和要求见预习报告二、实验原理和内容见预习报告三、主要仪器设备四、实验步骤与操作方法五、实验数据记录和处理根据实验记录的表格整理实验数据,求出性能指标及稳态误差。

六、实验结果与分析七、思考题八、讨论、建议、质疑大连理工大学实验预习报告学院(系):专业:班级:姓名:学号:组:___实验时间:实验室:实验台:指导教师签字:成绩:线性系统稳定性研究与根轨迹分析一、实验目的和要求二、实验原理和内容本实验所要研究的三阶系统是由什么基本环节串联而成?对照三阶系统的方框图和模拟电路图,弄清每个环节的比例系数和时间常数与电路元件参数的关系。

清楚本实验中参数α的含义,什么是临界开环比例系数?如何测得?在MATLAB下绘制系统根轨迹的函数是什么?掌握其使用方法。

三、实验步骤按先改变时间常数对稳定性的影响再改变K对稳定性的影响的次序实验。

注意:改变一个参数时另一个参数要保持临界时的状态不变。

分别绘制在α=1、2、5时系统的根轨迹。

四、实验数据记录大连理工大学实验报告学院(系):专业:班级:姓名:学号:组:___ 实验时间:实验室:实验台:指导教师签字:成绩:线性系统稳定性研究与根轨迹分析一、实验目的和要求见预习报告二、实验原理和内容见预习报告三、主要仪器设备四、实验步骤与操作方法五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析七、思考题八、讨论、建议、质疑大连理工大学实验预习报告学院(系):专业:班级:姓名:学号:组:___实验时间:实验室:实验台:指导教师签字:成绩:二阶系统的频率响应与频率特性测量一、实验目的和要求二、实验原理和内容思考:如何测取频率响应?取稳态值还是瞬态值?如何从响应曲线上得出两个信号的相位差?x已知系统方框图如上图所示,如何通过频率响应求其闭环频率特性?如何求取其开环频率特性?给定系统在闭环情况下是稳定的。

请给出测量方案。

取实验内容之一作为被测对象,绘制出模拟电路图,选择好测试的频率范围。

实验时用excel记录数据,记录输入输出信号的幅值、峰值时间,同时求出幅频与相频特性,实验前设计好excel表格。

三、实验步骤1.在学习机上模拟二阶系统,保证参数正确2.用计算机生成正弦波作为输入信号3.改变输入信号的频率,逐点完成测试四、实验数据记录实验数据填入设计好的excel表格。

注意:1.在输出曲线上读取有效数据2.读取数据时,注意输入输出曲线的相位次序3.幅值取正负峰值的平均值4.输入频率由频率和角频率任选其一大连理工大学实验报告学院(系):专业:班级:姓名:学号:组:___ 实验时间:实验室:实验台:指导教师签字:成绩:二阶系统的频率响应与频率特性测量一、实验目的和要求见预习报告二、实验原理和内容见预习报告三、主要仪器设备四、实验步骤与操作方法五、实验数据记录和处理根据实验记录的表格整理实验数据,绘制Bode图,若为闭环频率特性,标出M r、ωr。

ω。

若为开环频率特性,求出相位裕量γ与剪切频率c六、实验结果与分析根据所绘Bode图分析二阶系统最大百分比超调量与调整时间等主要时域性能指标。

七、思考题八、讨论、建议、质疑大连理工大学实验预习报告学院(系):专业:班级:姓名:学号:组:___实验时间:实验室:实验台:指导教师签字:成绩:控制系统的综合校正一、实验目的和要求二、实验原理和内容在实验内容中选择类型不同的二题(超前+滞后、超前+带前置滤波器或滞后+带前置滤波器),按内容的校正要求做好理论计算,求出校正网络的传递函数,若选择模拟实验,绘制出实验所用的模拟电路图。

三、实验步骤1.未加校正环节前系统的阶跃响应;2.单独测取校正环节的阶跃响应特性(模拟或仿真);3.将设计好的校正环节加到原被控系统中,求取阶跃响应,记录性能指标。

4.选择实际控制系统实验的观察校正网络在球杆或磁悬浮系统中应用,观察效果,记录响应过程及稳态误差。

四、实验数据记录大连理工大学实验报告学院(系):专业:班级:姓名:学号:组:___ 实验时间:实验室:实验台:指导教师签字:成绩:控制系统的综合校正一、实验目的和要求见预习报告二、实验原理和内容见预习报告三、主要仪器设备四、实验步骤与操作方法五、实验数据记录和处理对照校正前后的阶跃响应曲线,求性能指标。

六、实验结果与分析七、思考题八、讨论、建议、质疑大连理工大学实验预习报告学院(系):专业:班级:姓名:学号:组:_实验时间:实验室:实验台:指导教师签字:成绩:采样控制系统分析与设计一、实验目的和要求二、实验原理和内容按选择的实验内容,做好理论计算,求出符合要求的K与T的值,要详细写明所用的方法与过程。

绘制被控对象的模拟电路图。

发散振荡状态下的K或T不宜选的过大,只比理论计算出的临界值稍大即可。

三、实验步骤1.内容1或2,完成表中要求的实验内容。

(选一)2.内容3,完成表中要求的实验内容。

(必做)内容3实验数据T=13.内容4,完成表中要求的实验内容。

(选)表7-3 内容4实验数据T=0.5s表7-3 内容4实验数据T=1s4.内容5,完成以下的实验内容。

(选)表7-3 内容5(1)实验数据采样周期T(2)求出合理的K与T值,通过实验求其斜坡响应,是否满足稳态误差要求?5.内容6,通过设计求出增益K和采样周期T的取值,使采样系统阶跃响应的超调量不大于30%,求其阶跃响应,记录性能指标。

(必做)四、实验数据记录大连理工大学实验报告学院(系):专业:班级:姓名:学号:组:___ 实验时间:实验室:实验台:指导教师签字:成绩:采样控制系统分析与设计一、实验目的和要求见预习报告二、实验原理和内容见预习报告三、主要仪器设备四、实验步骤与操作方法五、实验数据记录和处理整理实验记录六、实验结果与分析按实验讲义的要求对实验进行分析与总结。

七、思考题八、讨论、建议、质疑大连理工大学实验预习报告学院(系):专业:班级:姓名:学号:组:___ 实验时间:实验室:实验台:指导教师签字:成绩:非线性控制系统分析一、实验目的和要求二、实验原理和内容阅读附录一,熟悉死区非线性环节和饱和非线性环节的模拟方法,了解实验内容如何改变死区与饱和非线性特征值?三、实验步骤1.死区非线性特性对线性系统的影响2.饱和非线性特性对线性系统的影响四、实验数据记录大连理工大学实验报告学院(系):专业:班级:姓名:学号:组:___ 实验时间:实验室:实验台:指导教师签字:成绩:非线性控制系统分析一、实验目的和要求见预习报告二、实验原理和内容见预习报告三、主要仪器设备四、实验步骤与操作方法。

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