实验一 典型环节的动态特性

实验一 典型环节的动态特性

一、 实验目的

1． 通过观察典型环节在单位阶跃信号作用下的响应曲线，熟悉它们的动态特性。 2． 了解各典型环节中参数变化对其动态特性的影响。

二、 实验内容

分别改变几个典型环节 （1） 比例环节（K ） （2） 积分环节（

S

T i 1） （3） 一阶惯性环节（

S

T K

c +1）

（4） 实际微分环节（

S

T S

T K D D D +1）

（5） 纯迟延环节（S e τ-）

（6） 典型二阶环节（

2

2

2n

n n

S S K ωξωω++）

的相关参数，观察它们的单位阶跃响应曲线变化情况（曲线条数≥2），并得出规律。 同时显示三条响应曲线时的仿真框图可采用如下的形式，其中传递函数的形式根据不同环节进行设置。

三、 实验结果

（1）比例环节 G(S)=

所选的几个不同参数值分别为K 1= 6 ；K 2= 7 ；K 3= 8 ；

对应的单位阶跃响应曲线（在输出曲线上标明对应的有关参数值）：

（2）积分环节G(S)=

所选的几个不同参数值分别为T i1= 6 ；T i2= 7 ；T i3= 8 ；

对应的单位阶跃响应曲线（在输出曲线上标明对应的有关参数值）：

（3）一阶惯性环节G(S)=

令K不变（取K= ），改变T c取值：T c1= 6 ；T c2= 7 ；T c3= 8 ；

对应的单位阶跃响应曲线（在输出曲线上标明对应的有关参数值）：

（4）实际微分环节G(S)=

令K D不变（取K D= ），改变T D取值：T D1= 6 ；T D2= 7 ；T D3= 8 ；

对应的单位阶跃响应曲线（在输出曲线上标明对应的有关参数值）：

（5）纯迟延环节G(S)=

所选的几个不同参数值分别为τ1= 6 ；τ2= 7 ；τ3= 8 ；

对应的单位阶跃响应曲线：

（6）典型二阶环节G(S)=

令K不变（取K= ），

①令ωn= ，ξ取不同值：ξ1=0；ξ2= ,ξ3= （0<ξ<1）；ξ4=1；ξ5= （ξ≥1）；对应的单位阶跃响应曲线（在输出曲线上标明对应的有关参数值）：

②令ξ=0，ωn取不同值：ωn1= 6 ；ωn 2= 7 ；

对应的单位阶跃响应曲线（在输出曲线上标明对应的有关参数值）：

③令ξ=0.216，ωn取不同值：ωn1= 6 ；ωn 2= 7 ；

对应的单位阶跃响应曲线（在输出曲线上标明对应的有关参数值）：

四、实验小结

通过matlab软件观察典型环节在单位阶跃信号作用下的响应曲线，熟悉了它们的动态特性，并了解了各典型环节中参数变化对其动态特性的影响。对以后的学习有很大的帮助。

典型环节的动态特性实验

班级：热动（卓越）111

学号：207100107

姓名：曾繁旺