机械控制工程实验报告汇编

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2023机械专业实习报告汇编15篇

2023机械专业实习报告汇编15篇

2023机械专业实习报告汇编15篇机械专业实习报告1通过了上学期对金属工艺学的学习与这学期对现代工程材料成型与机械制造基础的学习,我们对这类学科有了初步的认识,为了进一步认识这门课程,我们进行了机械认识实习的课程实习。

这次为期1周的生产见习是我们参与实践活动的很重要的一部分,在__等老师的带领了我们见习了______有限公司工厂、州____有限公司。

可以说我们在这1周的实习中学到了很多在课堂没学到的知识,受益匪浅:1、实习目的:生产实习是我们机电学院知识结构中不可缺少的组成部分,并作为一个独立的项目列入专业教学计划中的。

其目的在于通过实习使学生获得基本生产的感性知识,理论联系实际,扩大知识面;同时专业实习又是锻炼与培养学生业务能力及素质的重要渠道,培养当代大学生具有吃苦耐劳的精神,也是学生接触社会、了解产业状况、了解国情的一个重要途径,逐步实现由学生到社会的转变,培养我们初步担任技术工作的能力、初步了解企业管理的基本方法与技能;体验企业工作的内容与方法。

将所学的`理论知识与实践结合起来,培养勇于探索的创新精神、提高动手能力,加强社会活动能力,严肃认真的学习态度,为以后专业实习与走上工作岗位打下坚实的基础。

这些实际知识,对我们学习后面的课程乃至以后的工作,都是十分必要的基础。

2、实习内容:①掌握机械加工工艺方面的知识及方法②了解切削刀具方面的知识,熟悉常用刀具的结构、选择、用途等③了解机床与数控系统的知识,特别是加工中心等典型的数控设备④了解企业生产管理模式,学习先进的管理方式方法⑤熟悉、巩固铸造工艺及设备方面的知识3、实习时间:①6月16号______有限公司工厂②6月22号______有限公司工厂4、公司简介:(1)______有限公司______有限公司系台湾____公司(台湾__工业同业公会理事)投资企业,总投资500万港元,__公司荣获日本雅马哈公司的质量认证,具有三十多年的__生产与技术管理经验。

浙师大 机械控制工程基础 实验报告

浙师大 机械控制工程基础 实验报告

浙师大机械控制工程基础实验报告实验题目:基于PLC的物流分拣系统实验目的:1. 熟练掌握PLC的基础操作方法和基本编程控制指令;2. 训练学生基于PLC系统编程控制工业自动化过程的能力;3. 加强学生的团队合作精神和主动学习能力。

实验原理:物流分拣系统是指在物流运输中采用计算机处理等高新技术方法,在分拣中心采用机器人等自动化设备进行货物分拣与配送的一种系统。

该系统能够快速、准确、有效地将运输到分拣中心的物品按目的地分拣到不同的运输线,从而大大提高物流运输的效率。

PLC是指可编程逻辑控制器,是是一种专门用于工业自动化控制的电子控制系统。

PLC采用模块化结构,硬件结构稳定可靠,软件编程便捷,节约时间和人力成本。

在物流分拣系统中,PLC作为主控制器,可以负责分拣机械的协调配合,控制信息流向等功能。

实验内容:1. 排队分拣根据结合机加工线和物料线,实现视觉和条形码识别技术,完成物料编码的判断和物料流的整合,实现从进入物流流程到离开物流流程整个物料的追溯与控制。

2. 小车行动控制小车作为物货运输的载体,需要能够快速、精准地控制运动,将物品从物流中心运送到指定的地方。

小车行动控制采用PLC编程控制,实现小车的移动、停止、按钮控制等功能。

3. 分拣板块控制分拣板块是指机械手臂的配件,负责将货物从输送带上拿起,放到指定的分拣台上。

分拣板块控制采用PLC编程控制,实现板块的排列、旋转、抓取和放置等动作。

实验设备:1. 运动控制平台:用于小车的行驶控制和物品的输送物流控制;2. 分拣机械:负责机械臂的动作控制和物料的分拣;3. PLC编程软件:用于PLC的编程和控制;4. 编码器和条码扫描仪:用于物品的识别和编码。

实验操作:1. 阅读实验手册,明确实验目的、原理和内容。

2. 根据实验手册中所提供的PLC编程思路,结合实验内容,选择合适的PLC编程方式进行程序设计。

3. 根据实验手册中所给出的运动控制平台和分拣机械的物理结构,进行网络连接和物理接线。

机械控制工程基础实验报告(陈国梁)

机械控制工程基础实验报告(陈国梁)

中北大学《机械工程控制基础》实验报告班级 X学号 32姓名陈国梁时间 2011-12-24实验一:系统时间响应分析实验时间:2011-12-24 实验室名称:数字化实验室内容:1、 实验结果与相应的MATLAB 程序一阶系统单位脉冲和单位阶跃响应clear all;t=[0:0.001:0.2]; %nG=[1];tao=0.2;dG=[tao 1];G1=tf(nG ,dG); tao=0.3;dG=[tao 1];G2=tf(nG ,dG); tao=0.4;dG=[tao 1];G3=tf(nG ,dG) %[y1,T]=impulse(G1,t);[y1a,T]=step(G1,t); [y2,T]=impulse(G2,t);[y2a,T]=step(G2,t); [y3,T]=impulse(G3,t);[y3a,T]=step(G3,t); %subplot(121),plot(T,y1,'--',T,y2,'-.',T,y3,'-') legend('tao=0.2','tao=0.3','tao=0.4') xlabel('t(sec)'),ylabel('x(t)');grid on;subplot(122),plot(T,y1a,'--',T,y2a,'-.',T,y3a,'-') legend('tao=0.2','tao=0.3','tao=0.4') grid on;xlabel('t(sec)'),ylabel('x(t)');0.050.10.150.21.522.533.544.55t(sec)x (t )0.050.10.150.200.10.20.30.40.50.60.7t(sec)x (t)二阶系统单位脉冲和单位阶跃响应clear all; t=[0:0.01:4]; wn=7;nG=[wn^2];kc=0.3;dG1=[1 2*kc*wn wn^2];G1=tf(nG ,dG1); kc=0.6;dG2=[1 2*kc*wn wn^2];G2=tf(nG ,dG2); kc=0.9;dG3=[1 2*kc*wn wn^2];G3=tf(nG ,dG3); [y1,T]=impulse(G1,t);[y1a,T]=step(G1,t); [y2,T]=impulse(G2,t);[y2a,T]=step(G2,t); [y3,T]=impulse(G3,t);[y3a,T]=step(G3,t); subplot(121),plot(T,y1,'--',T,y2,'-.',T,y3,'-') legend('kc=0.3','kc=0.6','kc=0.9'), xlabel('t(sec)'),ylabel('y(t)');grid on;subplot(122),plot(T,y1a,'--',T,y2a,'-.',T,y3a,'-') legend('kc=0.3','kc=0.6','kc=0.9'), grid on;xlabel('t(sec)'),ylabel('y(t)');1234-2-112345t(sec)y (t )123400.20.40.60.811.21.4t(sec)y (t )二阶系统正弦响应及响应 clear all;t=[0:0.01:14]; u=sin(0.3*pi*t); wn=7;nG=[wn^2];kc=0.9;dG=[1 2*kc*wn wn^2];G=tf(nG ,dG); y=lsim(G ,u,t);plot(t,u,'-.',t,y,'-',t,u'-y,'--','linewidth',1) legend('u(t)','y(t)','e(t)')grid;xlabel('t(sec)'),ylabel('y(t)');2468101214-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81t(sec)y (t )close all; %t=0:0.001:4; %yss=1;dta=0.02; % wn=7;nG=[wn^2];kc=0.3;dG1=[1 2*kc*wn wn^2];G1=tf(nG ,dG1); kc=0.6;dG2=[1 2*kc*wn wn^2];G2=tf(nG ,dG2); kc=0.9;dG3=[1 2*kc*wn wn^2];G3=tf(nG ,dG3); y1=step(G1,t);y2=step(G2,t);y3=step(G3,t); % kc=0.3;% 求上升时间trr=1;while y1(r)<yss;r=r+1;end tr1=(r-1)*0.001;%求峰值ymax 和峰值时间tp [ymax,tp]=max(y1); tp1=(tp-1)*0.001;%求超调量mpmp1=(ymax-yss)/yss;%求调整时间tss=4001;while y1(s)>1-dta & y1(s)<1+dta;s=s-1;end ts1=(s-1)*0.001;% kc=0.6;r=1;while y2(r)<yss;r=r+1;endtr2=(r-1)*0.001;[ymax,tp]=max(y2);tp2=(tp-1)*0.001;mp2=(ymax-yss)/yss;s=4001;while y2(s)>1-dta &y3(s)<1+dta;s=s-1;endts2=(s-1)*0.001;% % kc=0.9;r=1;while y3(r)<yss;r=r+1;endtr3=(r-1)*0.001;[ymax,tp]=max(y3);tp3=(tp-1)*0.001;mp3=(ymax-yss)/yss;s=4001;while y3(s)>1-dta & y3(s)<1+dta;s=s-1;end ts3=(s-1)*0.001;%输出数据[tr1 tp1 mp1 ts1;tr2 tp2 mp2 ts2;tr3 tp3 mp3 ts3]ans =0.2810 0.4700 0.3723 1.60400.3960 0.5610 0.0948 0.38100.8820 1.0300 0.0015 0.67102、实验分析内容:(1)分析时间常数对一阶系统时间响应的影响;(2)分析参数对二阶系统的时间响应的性能指标的影响;(3)分析系统稳定性与系统特征值的关系;(4)了解系统频率响应的特点。

机电控制工程基础实验报告 自控实验三

机电控制工程基础实验报告 自控实验三

实验三 控制系统串联校正实验时间 实验编号 同组同学 一、 实验目的1. 了解和掌握串联校正的分析和设计方法。

2. 研究串联校正环节对系统稳定性及过渡过程的影响。

二、 实验内容1. 设计串联超前校正,并验证。

2. 设计串联滞后校正,并验证。

三、 实验原理1. 系统结构如下图所示:图 1 控制系统结构图其中Gc(S)作为校正环节,可放置在系统模型中来实现,也可使用模拟电路的方式由模拟机实现。

2. 系统模拟电路如下图所示:图 2 控制系统模拟电路图取132121,250,1μ==Ω=Ω==R R M R k C C F 。

3. 未加校正时时G C (s )=1。

(a>1)。

给定a=2.44,T=0.26,则G C(s)=4. 加串联超前校正时G C(s)=aTs+1Ts+10.63s+1。

0.26s+1(b<1)。

给定b=0.12,T=83.33,则5. 加串联滞后校正时G C(s)=bTs+1Ts+1G C(s)=10s+1。

83.33s+1四、实验设备1. 数字计算机2,电子模拟机3,万用表4,测试导线五、实验步骤1.熟悉HHMN-1电子模拟机的使用方法。

将各运算放大器接成比例器,通电调零。

断开电源,按照系统结构图和传递函数计算电阻和电容的取值,并按照模拟线路图搭接线路。

2.将D/A1与系统输入端Ui连接,将A/D1与系统输出端Uo连接(此处连接必须谨慎,不可接错)。

线路接好后,经教师检查后再通电;3.在桌面用鼠标双击“MATLAB”图标后进入在命令行处键入“autolab”进入实验软件系统;4.在系统菜单中选择实验项目,选择“实验三”,在窗口左侧选择“实验模型”;5.分别完成不加校正,加入超前校正,加入滞后校正的实验。

在系统模型上的“Manual Switch”处可设置系统是否加入校正环节,在“G C(s)”处可设置校正环节的传递函数;6.绘制以上三种情况时系统的波特图;7.采用示波器(Scope)观察阶跃响应曲线。

控制工程实验

控制工程实验

《机电控制工程基础》实验指导书适用专业:机械设计制造及其自动化机械电子工程太原工业学院机械工程系实验一系统时间响应分析实验课时数:2学时实验性质:设计性实验实验室名称:数字化实验室(机械工程系)一、实验项目设计内容及要求1. 实验目的本实验的内容牵涉到教材的第3、4、5章的内容。

本实验的主要目的是通过试验,能够使学生进一步理解和掌握系统时间响应分析的相关知识,同时也了解频率响应的特点及系统稳定性的充要条件。

2. 实验内容完成一阶、二阶和三阶系统在单位脉冲和单位阶跃输入信号以及正弦信号作用下的响应,求取二阶系统的性能指标,记录试验结果并对此进行分析。

3. 实验要求系统时间响应分析试验要求学生用MATLAB软件的相应功能,编程实现一阶、二阶和三阶系统在几种典型输入信号(包括单位脉冲信号、单位阶跃信号、单位斜坡信号和正弦信号)作用下的响应,记录结果并进行分析处理:对一阶和二阶系统,要求用试验结果来分析系统特征参数对系统时间响应的影响;对二阶系统和三阶系统的相同输入信号对应的响应进行比较,得出结论。

4. 实验条件利用数字化实验室的计算机,根据MATLAB软件的功能进行简单的编程来进行试验。

二、具体要求及实验过程1.系统的传递函数及其MATLAB表达(1)一阶系统 传递函数为:1)(+=Ts Ks G 传递函数的MATLAB 表达: num=[k];den=[T,1];G(s)=tf(num,den) (2)二阶系统传递函数为:2222)(nnnw s w s w s G++=ξ传递函数的MATLAB 表达: num=[2n w ];den=[1,n w ξ2,2n w ];G(s)=tf(num,den) (3)任意的高阶系统传递函数为:nn n n mm m m a s a s a s a b s b s b s b s G ++++++++=----11101110)( 传递函数的MATLAB 表达:num=[m m b b b b ,,,110- ];den=[nn a a a a ,,,110- ];G(s)=tf(num,den) 若传递函数表示为:)())(()())(()(1010nmp s p s p s z s z s z s K s G------=则传递函数的MATLAB 表达:z=[m z z z ,,,10 ];p=[n p p p ,,,10 ];K=[K];G(s)=zpk(z,p,k) 2.各种时间输入信号响应的表达(1)单位脉冲信号响应:[y,x]=impulse[sys,t] (2)单位阶跃信号响应:[y,x]=step[sys,t] (3)任意输入信号响应:[y,x]=lsim[sys,u,t]其中,y 为输出响应,x 为状态响应(可选);sys 为建立的模型;t 为仿真时间区段(可选)实验方案设计可参考教材相关内容,相应的M程序可参考教材(杨叔子主编的《机械工程控制基础》第五版)提供的程序,在试验指导教师的辅导下掌握M程序的内容和格式要求,并了解M程序在MATLAB软件中的加载和执行过程。

控制工程基础实验报告

控制工程基础实验报告

控制工程基础实验姓名:专业:机电班级:02 学号:1003120225实验一:比较二阶系统在不同阻尼比下的时间响应一、实验目的1.熟悉MA TLAB软件环境,学会编写matlab文件(***.m)和使用SIMULINK建模,进行时间响应分析。

二、实验要求1.编写m文件,使用命令sys=tf(num,den),建立二阶系统的传递函数模型;2.编写m文件,使用命令impulse(sys),画出二阶系统在不同阻尼比下的脉冲响应曲线簇;3.编写m文件,使用命令step(sys),画出二阶系统在不同阻尼比下的阶跃响应曲线簇;4.根据阶跃响应曲线,记录不同阻尼比下的时域性能指标,列表写出实验报告,并分析阻尼比和无阻尼自然频率对于性能的影响;5.利用SIMULINK建立方框图仿真模型,进行阶跃响应实验,学会使用workspace的数组变量传递,使用命令plot(X,Y)画出阶跃响应图。

三、实验过程1.编写m文件,使用命令sys=tf(num,den),建立二阶系统的传递函数模型M文件如下:clear;clc;num=[1];den=[1 2 1];sys=tf(num,den)运行结果:Transfer function:1-------------s^2 + 2 s + 12.编写m文件,使用命令impulse(sys),画出二阶系统在不同阻尼比下的脉冲响应曲线簇M文件如下:clear;clc;k=1;xi=[0.1 0.4 0.8 1 5 8];wn=1;for i=1:length(xi);sys=tf([k*wn^2],[1 2*xi(i)*wn wn^2]);impulse(sys);hold on;endhold offgrid运行结果:3.编写m文件,使用命令step(sys),画出二阶系统在不同阻尼比下的阶跃响应曲线簇M文件如下:clear;clc;k=1;xi=[0.1 0.4 0.8 1 5 8];wn=1;for i=1:length(xi);sys=tf([k*wn^2],[1 2*xi(i)*wn wn^2]);step(sys);hold on;endhold offgrid运行结果:4.根据阶跃响应曲线,记录不同阻尼比下的时域性能指标,列表写出实验报告,并分析阻尼比和无阻尼自然频率对于性能的影响利用时域响应特性函数function [tr,tp,mp,ts,td]=texing(sys,xi,m,n)求得系统在不同阻尼比xi下阶跃响应的时域特性指标(texing函数见附录)。

控制工程实验报告

控制工程实验报告

Hefei University of Technology《控制工程基础》实验报告学院机械与汽车工程学院姓名学号专业班级机械设计制造及其自动化13-7班2015年12月15日自动控制原理实验• 1、线性系统的时域分析• 1.1典型环节的模拟研究一、实验要求1、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、实验原理(典型环节的方块图及传递函数)三、实验内容及步骤在实验中欲观测实验结果时,可用普通示波器,也可选用本实验机配套的虚拟示波器。

如果选用虚拟示波器,只要运行LABACT 程序,选择自动控制菜单下的线性系统的时域分析下的典型环节的模拟研究实验项目,再选择开始实验,就会弹出虚拟示波器的界面,点击开始即可使用本实验机配套的虚拟示波器(B3)单元的CH1测孔测量波形。

具体用法参见用户手册中的示波器部分。

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。

该环节在A1单元中分别选取反馈电阻R1=100K 、200K 来改变比例参数。

图3-1-1 典型比例环节模拟电路实验步骤: 注:“SST ”不能用“短路套”短接!(1)将信号发生器(B1)中的阶跃输出0/+5V 作为系统的信号输入(Ui ) (2)安置短路套、联线,构造模拟电路:(a(b(3)虚拟示波器(B3)的联接:示波器输入端CH1接到A6单元信号输出端OUT (Uo )。

注:CH1选“X1”档。

时间量程选“x4”档。

(4)运行、观察、记录:按下信号发生器(B1)阶跃信号按钮时(0→+5V 阶跃),用示波器观测A6输出端(Uo )的实际响应曲线Uo (t ),且将结果记下。

改变比例参数(改变运算模拟单元A1的反馈电阻R1),重新观测结果,其实际阶跃响应曲线见表3-1-1。

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。

201912机电控制工程基础实验报告样本

201912机电控制工程基础实验报告样本

汽车与交通学院
实验报告
课程名称: 课程代码: 年级/专业/班: 学生姓名: 学号: 实验总成绩: 任课教师: 开课学院: 汽车与交通学院
实验中心名称: 8教计算机机房
西华大学实验报告
开课学院及实验室:实验时间:年月日
一、实验目的
二、实验仪器和设备
三、实验原理
四、实验内容
五、思考题
开课学院及实验室:实验时间:年月日
一、实验目的
二、实验仪器和设备
三、实验原理
四、实验内容
五、思考题
开课学院及实验室:实验时间:年月日
一、实验目的
二、实验仪器和设备
三、实验原理
四、实验内容
五、思考题
开课学院及实验室:实验时间:年月日
一、实验目的
二、实验仪器和设备
三、实验原理
四、实验内容
五、思考题。

机电控制工程基础实验报告 自控实验一

机电控制工程基础实验报告 自控实验一

实验一 一、二阶系统的电子模拟及时域响应的动态测试实验时间 实验编号 同组同学 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 时的跃响应曲线,并测定其过渡过程时间T s 。

2、 建立二阶系统的电子模型,观测并记录在不同阻尼比ζ时的跃响应曲线,并测定其超调量σ%及过渡过程时间T s 。

三、实验原理1、一阶系统阶跃响应性能指标的测试系统的传递函数为:()s ()1C s KR s Ts φ=+()= 模拟运算电路如下图 :其中21R K R =,2T R C =;在实验中,始终保持21,R R =即1K =,通过调节2R 和C 的不同取值,使得T 的值分别为0.2,0.51,1.0。

记录实验数据,测量过度过程的性能指标,其中取正负5%误差带,按照经验公式取3s t T = 2、二阶系统阶跃响应性能指标的测试系统传递函数为:令ωn=1弧度/秒,则系统结构如下图:二阶系统的模拟电路图如下:在实验过程中,取22321,1R C R C ==,则442312R R C R ζ==,即4212R C ζ=;在实验当中取123121,1R R R M C C F μ===Ω==,通过调整4R 取不同的值,使得ζ分别为0.25,0.5,0.707,1,观察并记录阶跃响应曲线,记录所测得的实验数据以及其性能指标,四、实验设备:1、HHMN-1型电子模拟机一台。

2、PC 机一台。

3、数字万用表一块。

4、导线若干。

五、实验步骤:1、熟悉电子模拟机的使用,将各运算放大器接成比例器,通电调零。

2、断开电源,按照实验说明书上的条件和要求,计算电阻和电容的取值,按照模拟线路图搭接线路,不用的运算放大 器接成比例器。

3、将D/A 输出端与系统输入端Ui 连接,将A/D1与系统输出端UO 连接(此处连接必须谨慎,不可接错)。

浙师大机械控制工程基础实验报告资料

浙师大机械控制工程基础实验报告资料

机械控制工程基础实验报告学院工学院职业技术教育学院班级机械设计制造及其自动化姓名XXX学号xxxxxxxx实验项目名称: Matlab语言基础实验《机械控制工程基础》实验报告之一一、实验目的和要求1、掌握Matlab软件使用的基本方法2、熟悉Matlab的数据表示、基本运算和程序控制语句3、熟悉Matlab绘图命令及基本绘图控制4、掌握Matlab软件求拉普拉斯变换与逆变换基本方法二、实验内容1) MATLAB工作环境平台Command图1 在英文Windows 平台上的MATLAB6.5 MATLAB工作平台①命令窗口(Command Window)命令窗口是对 MATLAB 进行操作的主要载体,默认的情况下,启动MATLAB 时就会打开命令窗口,显示形式如图 1 所示。

一般来说,MATLAB的所有函数和命令都可以在命令窗口中执行。

掌握 MALAB 命令行操作是走入 MATLAB 世界的第一步。

命令行操作实现了对程序设计而言简单而又重要的人机交互,通过对命令行操作,避免了编程序的麻烦,体现了MATLAB所特有的灵活性。

在运行MATLAB后,当命令窗口为活动窗口时,将出现一个光标,光标的左侧还出现提示符“>>”,表示MATLAB正在等待执行命令。

注意:每个命令行键入完后,都必须按回车键!当需要处理相当繁琐的计算时,可能在一行之内无法写完表达式,可以换行表示,此时需要使用续行符“…”否则 MATLAB 将只计算一行的值,而不理会该行是否已输入完毕。

使用续行符之后 MATLAB 会自动将前一行保留而不加以计算,并与下一行衔接,等待完整输入后再计算整个输入的结果。

在 MATLAB 命令行操作中,有一些键盘按键可以提供特殊而方便的编辑操作。

比如:“↑”可用于调出前一个命令行,“↓”可调出后一个命令行,避免了重新输入的麻烦。

当然下面即将讲到的历史窗口也具有此功能。

②历史窗口(Command History)历史命令窗口是 MATLAB6 新增添的一个用户界面窗口,默认设置下历史命令窗口会保留自安装时起所有命令的历史记录,并标明使用时间,以方便使用者的查询。

机电控制工程基础实验报告自控实验三

机电控制工程基础实验报告自控实验三

机电控制工程基础实验报告自控实验三实验三控制系统串联校正实验时间实验编号同组同学一、实验目的1.了解和掌握串联校正的分析^p 和设计方法。

2.研究串联校正环节对系统稳定性及过渡过程的影响。

二、实验内容1.设计串联超前校正,并验证。

2.设计串联滞后校正,并验证。

三、实验原理1.系统结构如下图所示:图 SEQ 图 \ARAB 1 控制系统结构图其中Gc(S)作为校正环节,可放置在系统模型中来实现,也可使用模拟电路的方式由模拟机实现。

2.系统模拟电路如下图所示:图 SEQ 图 \ARAB 2 控制系统模拟电路图取。

3.未加校正时时GC4.加串联超前校正时GCs=aTs+1Ts+15.加串联滞后校正时GCs四、实验设备?1.数字计算机2,电子模拟机3,万用表4,测试导线五、实验步骤?1.?熟悉HHMN-1电子模拟机的使用方法。

将各运算放大器接成比例器,通电调零。

断开电,按照系统结构图和传递函数计算电阻和电容的取值,并按照模拟线路图搭接线路。

2.?将D/A1与系统输入端Ui连接,将A/D1与系统输出端Uo连接(此处连接必须谨慎,不可接错)。

线路接好后,经教师检查后再通电;3.?在桌面用鼠标双击“MATLAB”图标后进?入在命令行处键入“autolab”进入实验软件系统;4.?在系统菜单中选择实验项目,选择“实验三”?,在窗口左侧选择“实验模型”?;?5.?分别完成不加校正,加入超前校正,加入滞后校正的实验。

在系统模型上的“Manual?Switch”处可?设置系统是否加入校正环节,在“GC6.?绘制以上三种情况时系统的波特图;7.?采用示波器(Scope)观察阶跃响应曲线。

观测实验结果记录实验数据,绘制实验结果图形,完成?实验报告。

六、实验结果原系统原系统阶跃响应曲线如下图 SEQ 图 \ARAB 3原系统时域阶跃响应曲线其阶跃响应性能参数如下σTT46.55170.62135.4670表格 1 原系统阶跃响应性能参数原系统Bode图如下图 SEQ 图 \ARAB 4原系统Bode图超前校正系统超前校正系统阶跃响应曲线如下图 SEQ 图 \ARAB 5超前校正系统时域阶跃响应曲线超前校正后,系统阶跃响应性能参数如下σTT22.98290.51041.8955表格 2 超前校正系统阶跃响应曲线超前校正系统Bode图如下图 SEQ 图 \ARAB 6超前校正系统Bode图滞后校正系统滞后校正系统阶跃响应曲线如下图 SEQ 图 \ARAB 7滞后校正系统时域阶跃响应曲线滞后校正后,系统阶跃响应性能参数如下σTT18.59902.654012.9330表格 3 滞后校正系统阶跃响应性能参数滞后校正后系统Bode图如下图 SEQ 图 \ARAB 8滞后校正系统Bode图截止频率和稳定裕度计算在命令窗口输入相关命令,在得到的图形中读出系统的相角裕度γ、截止频率ωc项目系统项目系统γ/°ω原系统281.88超前校正47.42.38滞后校正54.80.449结果分析^p超前校正实验结果分析^p首先从系统频率特性曲线Bode图可以看出,经过超前校正后的系统在校正点处的性能有所改善。

matlab实验报告

matlab实验报告

机械控制工程基础实验报告一、实验目的和要求1.掌握什么是拉普拉斯变换,并且知道怎么利用计算机来求拉普拉斯变换。

2.掌握什么是传递函数,并且知道怎么利用计算机来求传递函数的原函数。

3.懂得什么是传递函数的零点和极点,并且懂得如何利用matlab来求传递函数的零点和极点。

二、实验内容1.利用MATLAB求[(学号后2位)t]与{[班级号]sin([学号后2位]t)}的拉普拉斯变换【计算机】2.建立P73页2-3(6、8、12、18)的传递函数【要求手写程序】;并利用MATLAB求其相应的原函数【计算机】3.求P73页2-5(1-2)传递函数的零、极点并绘制零极点图【计算机】三、实验结果与分析(包括运行结果截图、结果分析等)1.利用MATLAB求[(学号后2位)t]与{[班级号]sin([学号后2位]t)}的拉普拉斯变换【计算机】。

解:(1)求2t的拉普拉斯变换在MATLAB上输入程序,结果为:>> syms t;>> laplace(2*t)ans =2/s^2所以2t的拉普拉斯变换为2/s^2(2)求94sin(2t) 的拉普拉斯变换在MATLAB上输入程序,结果为:>> syms t;>> laplace(94*sin(2*t))ans =188/(s^2 + 4)所以94sin(2t) 的拉普拉斯变换为188/(s^2 + 4)2. 建立P73页2-3(6、8、12、18)的传递函数【要求手写程序】;并利用MATLAB求其相应的原函数【计算机】2-3(6))1)(4(10s 2++=s s s G 解:该传递函数的程序为: Gs=tf(10,[1,1,4,4,0])在MATLAB 中求相应的原函数,结果为: >> syms s t;>> f=10/(s*(s^2+4)*(s+1)); >> ilaplace(f) ans =-2*exp(-t)+5/2-1/2*cos(2*t)-sin(2*t)所以该传递函数的原函数为-2*exp(-t)+5/2-1/2*cos(2*t)-sin(2*t)2-3(8))42)(2(82322+++++=s s s s s s Gs 解:该传递函数的程序为: Gs=tf([3,2,8],[1,4,8,8,0])在MATLAB 中求其相应的原函数,结果为:>> syms s t; >> f=(3*s^2+2*s+8)/(s*(s+2)*(s^2+2*s+4)); >> ilaplace(f) ans =1+exp(-t)*cos(3^(1/2)*t)-2*exp(-2*t)所以该函数的原函数为1+exp(-t)*cos(3^(1/2)*t)-2*exp(-2*t) 2-3(12))2()1(22+++=s s s s Gs 解:该传递函数的程序为: Gs=tf([2,2],[1,1,2,0])在MATLAB 中求其相应的原函数,结果为: >> syms s t;>> f=(2*(s+1))/(s*(s^2+s+2)); >> ilaplace(f) ans =-exp(-1/2*t)*cos(1/2*7^(1/2)*t)+3/7*7^(1/2)*exp(-1/2*t)*sin(1/2*7^(1/2)*t)+1 所以该函数的原函数为-exp(-1/2*t)*cos(1/2*7^(1/2)*t)+3/7*7^(1/2)*exp(-1/2*t)*sin(1/2*7^(1/2)*t)+1 2-3(18))1(5432234+++++=s s s s s s Gs解:该传递函数的程序为: Gs=tf([1,2,3,4,5],[1,1,0])在MATLAB 中求其相应的原函数,结果为: >> syms s t;>> f=(s^4+2*s^3+3*s^2+4*s+5)/(s*(s+1)); >> ilaplace(f) ans =dirac(2,t)+dirac(1,t)+2*dirac(t)-3*exp(-t)+5所以该函数的原函数为dirac(2,t)+dirac(1,t)+2*dirac(t)-3*exp(-t)+5 3.求P73页2-5(1-2)传递函数的零、极点并绘制零极点图【计算机】 2-5(1))5)(2()1(52+++=s s s s Gs解:在MATLAB 中其相应的程序和结果为: >> Gs=tf([5,5],[1,7,10,0,0]); >> [p,z]=pzmap(Gs) p =0 0 -5 -2 z =-1所以该函数的零点为-1,极点为0,0,-5,-2. 绘制零极点图的程序和结果为:>>pzmap(Gs)2-5(2))23)(2()1(22++++=s s s s s Gs 解:在MATLAB 中其相应的程序和结果为: >> Gs=tf([1 1 0 0],[1 5 8 4]); >> [p,z]=pzmap(Gs) p =-2.0000 -2.0000 -1.0000 z =0 0 -1所以该函数的零点为0, 0,-1,极点为-2.0000, -2.0000, -1.0000 绘制零极点图的程序和结果为: >> pzmap(Gs)。

南理工 机械院 控制工程基础实验报告

南理工 机械院 控制工程基础实验报告

实验1 模拟控制系统在阶跃响应下的特性实验一、实验目的根据等效仿真原理,利用线性集成运算放大器及分立元件构成电子模拟器,以干电池作为输入信号,研究控制系统的阶跃时间响应。

二、实验内容研究一阶与二阶系统结构参数的改变,对系统阶跃时间响应的影响。

三、实验结果及理论分析1.一阶系统阶跃响应a.电容值1uF,阶跃响应波形:b.电容值2.2uF,阶跃响应波形:c. 电容值4.4uF ,阶跃响应波形:2. 一阶系统阶跃响应数据表电容值 (uF ) 稳态终值U c (∞)(V ) 时间常数T(s) 理论值 实际值 理论值 实际值 1.0 2.87 2.90 0.51 0.50 2.2 2.87 2.90 1.02 1.07 4.42.872.902.242.06元器件实测参数U r = -2.87VR o =505k ΩR 1=500k ΩR 2=496k Ω其中C R T 2=r c U R R U )/()(21-=∞误差原因分析:①电阻值及电容值测量有误差;②干电池电压测量有误差;③在示波器上读数时产生误差;④元器件引脚或者面包板老化,导致电阻变大;⑤电池内阻的影响输入电阻大小。

⑥在C=4.4uF的实验中,受硬件限制,读数误差较大。

3.二阶系统阶跃响应a.阻尼比为0.1,阶跃响应波形:b.阻尼比为0.5,阶跃响应波形:c.阻尼比为0.7,阶跃响应波形:d.阻尼比为1.0,阶跃响应波形:4.二阶系统阶跃响应数据表ξR w(Ω)峰值时间t p(s)U o(t p)(V)调整时间t s(s)稳态终值U s(V)超调(%)M p震荡次数N0.1 454k 0.3 4.8 2.8 2.95 62.7 60.5 52.9k 0.4 3.3 0.5 2.95 11.9 10.7 24.6k 0.4 3.0 0.3 2.92 2.7 11.02.97k 1.0 2.98 1.0 2.98 0 0四、回答问题1.为什么要在二阶模拟系统中设置开关K1和K2,而且必须同时动作?答:K1的作用是用来产生阶跃信号,撤除输入信后,K2则是构成了C2的放电回路。

机械控制工程基础实验课实验报告

机械控制工程基础实验课实验报告

试验一数学模型的Matlab 描述一、实验目的①掌握Malab 中数学模型的三种表现形式 ②掌握三种模型之间的转换方法③掌握复杂传递函数的求取方法④了解复杂系统表现形式及建模方法二、实验要求①在Matlab 中实现三种数学模型的描述②实现三种数学模型之间的转换③写出试验报告三、实验内容Matlab 中数学模型主要有三种形式:传递函数分子/分母多项式、传递函数零极点增益模型和状态空间模型。

它们各有特点,有时需要在各种模型之间进行转换。

(1)已知系统传递函数652272)(234+++++=s s s s s s G问题1:在Matlab 中表示出该模型。

问题2:将其转换成零极点增益型。

(2)已知系统的传递函数2)1)(2()(++=s s s s G问题1:在Matlab 中表示出该模型。

问题2:将其转换成状态空间型。

3、已知连续系统∑(A ,B ,C ,D )的系数矩阵是:⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=400140002A ,⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=101B , []011=C ,]0[=D问题1:在Matlab 中表示出该模型。

问题2:将其转换成分子分母多项式型。

4、用Matlab 表示传递函数为)2)(356)(13()1(5)(2322++++++++=s s s s s s s s s G的系统试验二利用Matlab分析时间响应一、实验目的①掌握impulse函数、step函数和lsim函数的用法②掌握利用三种函数求解系统的时间响应③掌握Matlab中系统时域性能指标的求解方法④了解simulink中系统动态模型的建立方法二、实验要求①用impulse、step和lsim函数对线形连续系统的时间响应进行仿真计算。

②在对系统进行单位阶跃响应的基础上,求取系统时域性能指标。

③写出试验报告。

三、实验内容(1)impulse函数、step函数和lsim函数的说明Impulse函数step函数lsim 函数(2)求系统二阶系统44.24)()()(2++==s s s R s C s φ的单位脉冲响应、单位阶跃响应、正弦()2sin(t u π=)响应。

机电控制工程基础实验报告自控实验一

机电控制工程基础实验报告自控实验一

机电控制工程基础实验报告自控实验一实验一一、二阶系统的电子模拟及时域响应的动态测试实验时间实验编号同组同学一、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时的跃响应曲线,并测定其过渡过程时间Ts2、建立二阶系统的电子模型,观测并记录在不同阻尼比ζ时的跃响应曲线,并测定其超调量σ及过渡过程时间Ts。

三、实验原理1、一阶系统阶跃响应性能指标的测试系统的传递函数为:模拟运算电路如下图 :其中,;在实验中,始终保持即,通过调节和的不同取值,使得的值分别为0.2,0.51,1.0。

记录实验数据,测量过度过程的性能指标,其中取正负5误差带,按照经验公式取2、二阶系统阶跃响应性能指标的测试系统传递函数为:令ωn=1弧度/秒,则系统结构如下图:二阶系统的模拟电路图如下:在实验过程中,取,则,即;在实验当中取,通过调整取不同的值,使得分别为0.25,0.5,0.707,1,观察并记录阶跃响应曲线,记录所测得的实验数据以及其性能指标,四、实验设备:1、HHMN-1型电子模拟机一台。

2、PC机一台。

3、数字万用表一块。

4、导线若干。

五、实验步骤:1、熟悉电子模拟机的使用,将各运算放大器接成比例器,通电调零。

2、断开电,按照实验说明书上的条件和要求,计算电阻和电容的取值,按照模拟线路图搭接线路,不用的运算放大器接成比例器。

3、将D/A输出端与系统输入端Ui连接,将A/D1与系统输出端UO连接(此处连接必须谨慎,不可接错)。

线路接好后,经教师检查后再通电。

4、在dowsP桌面用鼠标双击“MATLAB”图标后进入,在命令行处键入“autolab”进入实验软件系统。

5、在系统菜单中打开“实验项目”项,选择实验一,在窗口左侧选择实验模型。

6、观测实验结果,记录实验数据,绘制实验结果图形,填写实验数据表格。

2020控制工程原理实验报告

2020控制工程原理实验报告

(理工类)课程名称:控制工程原专业班级:17机械设计制造及其自动化(1)学生学号: 1704021025 学生姓名:吴林凌所属院部:机电工程学院指导教师:刘祥建20 19 ——20 20 学年第二学期金陵科技学院教务处制实验项目名称:Matlab软件使用及典型控制系统建模实验学时: 2 同组学生姓名:实验地点: C306 实验日期: 2020.5.5 实验成绩:批改教师:批改时间:一、实验目的和要求目的:1. 学习 Matlab 的数据表示、基本运算和程序控制语句。

2. 学习用 Matlab创建控制系统模型。

要求:1. 掌握 Matlab 软件使用的基本方法。

2. 掌握用 Matlab产生系统的传递函数模型。

3. 记录程序和运行结果。

二、实验仪器和设备电脑、Matlab软件三、实验过程(1)用Matlab 软件显示如下传递函数的有理多项式模型和零极点增益模型。

(2)用Matlab 软件显示如下传递函数方框图的有理多项式模型和零极点增益模型。

四、实验数据1、实验内容(1)程序及结果记录。

程序有理多项式模型>>num=[12,24,0,20],den=[2 4 6 22];>>sys=tf(num,den)num=[1,3,2,1,1],den=[1,4,3,2,3,2];sys1=tf(num,den)sys=zpk(sys1) 零极点增益模型2、实验内容(2)程序及结果记录。

程序有理多项式模型num1=10;den1=[1,2,0];num2=[5,7];den2=[1,4,2,5];[num,den]=series(num1,den1,num2,den2);sys=tf(num,den)num1=10;den1=[1,2,0];num2=[5,7];零极点增益模型den2=[1,4,2,5];[num,den]=series(num1,den1,num2,den2);sys=tf(num,den)sys1=zpk(sys)实验项目名称:系统时间响应分析仿真实验学时: 2 同组学生姓名:实验地点: C306实验日期: 2020.5.7 实验成绩:批改教师:批改时间:一、实验目的和要求1. 学习瞬态性能指标的测试方法(σ、ts、tp)。

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《机械控制工程》实验报告学院:机械与汽车工程学院专业:机械设计制造及其自动化学号:____________________姓名:____________________得分:____________________指导:____________________日期:____________________合肥工业大学机械与汽车工程学院机械电子工程系实验一 典型环节的模拟研究一、 实验目的1、 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、 实验原理方 块图传递函数比例(P )k (s)U (s)U i 0=积分(I )TS1(s)U (s)U i 0=比例积分 (PI ))(TS11K (s)U (s)U i 0+=比例微分 (PD )TS)K(1(s)iU (s)0U += 惯性环节 (T )TS1K (s)U (s)U i 0+=比例积分微分(PID )ST ST K K (s)U (s)U d i p p i 0p K ++=三、实验步骤选用虚拟示波器,运行LABACT程序,选择自动控制菜单下的线性系统的时域分析下的典型环节的模拟研究实验项目,再选择开始实验,就会弹出虚拟示波器的界面,点击开始即可使用本实验机配套的虚拟示波器(B3)单元的CH1测孔测量波形。

1).观察比例环节的阶跃响应曲线2).观察惯性环节的阶跃响应曲线3).观察积分环节的阶跃响应曲线4).观察比例积分环节的阶跃响应曲线5).观察比例微分环节的阶跃响应曲线6).观察PID(比例积分微分)环节的响应曲线具体用法参见实验指导书第二章虚拟示波器部分。

四、实验曲线及结果分析1)比例环节2)惯性环节3)积分环节4)比例积分环节5)比例微分环节6)PID(比例积分微分)环节实验二 二阶系统瞬态响应和稳定性分析一、实验目的1. 掌握典型二阶系统模拟电路的构成方法,Ⅰ型二阶闭环系统的传递函数标准式。

2. 研究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。

3. 掌握欠阻尼二阶闭环系统在阶跃信号输入时的动态性能指标Mp 、t p 、t s 的计算。

4. 观察和分析典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,欠阻尼二阶闭环系统中的结构参数--自然频率(无阻尼振荡频率)ωn, 阻尼比ξ对瞬态响应的影响。

二、实验原理图3-1-7是典型二阶系统原理方块图。

图3-1-7 典型二阶系统原理方块图Ⅰ型二阶系统的开环传递函数:)1()(+=TS TiS KS GⅠ型二阶系统的闭环传递函数标准式:2222)(1)()(nn n S S S G S G s ωξωωφ++=+= 自然频率(无阻尼振荡频率): TiT K=n ω 阻尼比: KT Ti 21=ξ有二阶闭环系统模拟电路如图3-1-8所示。

它由积分环节(A2)和惯性环节(A3)构成。

图3-1-8 典型二阶闭环系统模拟电路图3-1-8的二阶系统模拟电路的各环节参数及系统的传递函数: 积分环节(A2单元)的积分时间常数Ti=R 1*C 1=1S 惯性环节(A3单元)的惯性时间常数 T=R 2*C 2=0.1S 该闭环系统在A3单元中改变输入电阻R 来调整增益K ,R 分别设定为 10k 、40k 、100k 。

RkR R K S S KTS TiS K S G 100)11.0()1()(2==+=+=其中 KS S KS S s n n n 1010102)(2222++=++=ωξωωφK n 10TiT K ==ω K1021KT T 21==ξ 当R=100k , K=1 ξ=1.58 >1 为过阻尼响应, 当R=40k , K=2.5 ξ=1 为临界阻尼响应,当R=10k , K=10 ξ=0.5 0<ξ<1 为欠阻尼响应。

欠阻尼二阶闭环系统在阶跃信号输入时的动态性能指标Mp 、t p 、t s 的计算:( K=10ξ=0.5)超调量 :%3.16%10021=⨯=--eP M ξξπ峰值时间:36.012=-=ξωπn p t调节时间 :8.04==ns t ξω三、实验步骤选用虚拟示波器,运行LABACT 程序,选择自动控制菜单下的线性系统的时域分析下的二阶典型系统瞬态响应和稳定性实验项目,再选择开始实验,就会弹出虚拟示波器的界面,点击开始即可使用本实验机配套的虚拟示波器(B3)单元的CH1测孔测量波形。

典型二阶系统模拟电路见图3-1-8。

该环节在A3单元中改变输入电阻R 来调整衰减时间。

具体用法参见实验指导书第二章虚拟示波器部分。

四、实验曲线及结果分析实验三 三阶系统瞬态响应和稳定性分析一、实验目的1. 掌握典型三阶系统模拟电路的构成方法,Ⅰ型三阶系统的传递函数表达式。

2. 熟悉劳斯(ROUTH )判据使用方法。

3. 应用劳斯(ROUTH )判据,观察和分析Ⅰ型三阶系统在阶跃信号输入时,系统的稳定、临界稳定及不稳定三种瞬态响应 二、实验原理典型三阶系统的方块图见图3-1-10。

图3-1-10 典型三阶系统的方块图典型三阶系统的开环传递函数(单位反馈):)1)(1()(2121++=S T S T TiS K K S G闭环传递函数:212121)1)(1()(K K S T S T TiS K K S +++=φ有三阶系统模拟电路如图3-1-11所示。

它由积分环节(A2)、惯性环节(A3和A5)构成。

图3-1-11 典型三阶系统模拟电路图 图3-1-11的三阶系统模拟电路的各环节参数及系统的传递函数:积分环节(A2单元)的积分时间常数Ti=R 1*C 1=1S ,惯性环节(A3单元)的惯性时间常数 T1=R 3*C 2=0.1S , K1=R3/R2=1 惯性环节(A5单元)的惯性时间常数 T2=R 4*C 3=0.5S ,K2=R4/R=500k/R 该系统在A5单元中改变输入电阻R 来调整增益K ,R 分别为 30K 、41.7K 、100K 。

图3-1-11的三阶系统模拟电路传递函数为: 开环传递函数:G(S) =)15.0)(11.0(++S S S KRk Ti K K K 5002*1==闭环传递函数:KS S S KK S S S K S G S G S 20201220)15.0)(11.0()(1)()(23+++=+++=+=φ 闭环系统的特征方程为: 0202012,0)(123=+++⇒=+K S S S S G特征方程标准式: 0322130=+++a S a S a S a 由Routh 稳定判据判断得Routh 行列式为:200122024020122010001233130211312203KS KSK S S a S a a a a a Sa a S a a S -⇒-为了保证系统稳定,第一列的系数都为正值,所以⎪⎩⎪⎨⎧>>-02001220240K K 由ROUTH 判据,得⎪⎩⎪⎨⎧<⇒>=⇒=Ω>⇒<<系统不稳定系统临界稳定系统稳定 41.7K ΩR 12K 41.7K ΩR12 K 7.41 12K 0K R三、实验步骤在实验中欲观测实验结果时,可用普通示波器,也可选用本实验机配套的虚拟示波器。

如果选用虚拟示波器,只要运行LABACT 程序,选择自动控制菜单下的线性系统的时域分析下的三阶典型系统瞬态响应和稳定性实验项目,再选择开始实验,就会弹出虚拟示波器的界面,点击开始即可使用本实验机配套的虚拟示波器(B3)单元的CH1测孔测量波形。

有三阶系统模拟电路图参见图3-1-11,环节在A5单元中分别选取输入电阻R=30K 、41.7K 和100K ,改变系统开环增益。

具体用法参见实验指导书第二章虚拟示波器部分。

四、实验曲线及结果分析R=30KR=41.7KR=100K实验四 线性控制系统的频率响应分析一、实验目的1. 掌握对数幅频曲线和相频曲线(波德图)、幅相曲线(奈奎斯特图)的构造及绘制方法。

2. 研究二阶闭环系统的结构参数--自然频率或无阻尼振荡频率ωn, 阻尼比ξ对对数幅频曲线和相频曲线的影响,及渐近线的绘制。

3. 掌握欠阻尼二阶闭环系统中的幅频特性)(ωL 错误!未指定书签。

、相频特性)(ωϕ、谐振频率r ω和谐振峰值)(r L ω的计算。

4. 研究表征系统稳定程度的相位裕度γ和幅值裕度h (dB )对系统的影响。

5. 观察和分析欠阻尼二阶闭环系统谐振频率r ω和谐振峰值)(r L ω。

6. 观察和分析Ⅰ型三阶系统中,相位裕度γ和幅值裕度h (dB )对系统的稳定的影响。

二、实验原理被测系统的实验原理方块图见图3-2-1。

图3-2-1 被测系统方块图系统(环节)的频率特性G (j ω)是一个复变量,可以表示成以角频率ω为参数的幅值和相角:G (j ω)=| G (j ω)|∠G(j ω) (式3-2-1)图3-2-1所示被测系统的闭环传递函数:()()()()()()()()S H S G S G 1S G S G S R S C S 2121+==φ (式3-2-2) 如被测系统的反馈传递函数()S H =1,则(式3-2-2)可简化为:()()()()()()()S G S G 1S G S G S R S C S 2121+==φ (式3-2-3) 式3-2-3以角频率ω为参数的幅值和相角:)(lg 20)(ωφωj L = )()(ωφωϕj ∠=由于Ⅰ型系统含有一个积分环节,它在开环时响应曲线是发散的,因此欲获得其开环频率特性时,还是需构建成闭环系统,测试其闭环频率特性,然后通过公式换算,获得其开环频率特性,算法如下:图3-2-1所示被测系统的开环频率特性为:()()()()S 1S S G S G 21φφ-=(式3-2-4)图3-2-1所示被测系统以角频率ω为参数表示成的开环频率特性为:()())(-1)()(-1)(1)()(21ωωωωωωωωj j j j j j j G j G φφφφφφ∠=-=(式3-2-5) 式(3-2-5)亦可以角频率ω为参数表示为对数幅频特性和相频特性:)(-1)(lg20)()(lg 2021ωωωωj j j G j G φφ= )(-1)()()(21ωωωωj j j G j G φφ∠=∠三、实验步骤在实验中,运行LABACT 程序,选择自动控制菜单下的线性控制系统的频率响应分析-实验项目,再分别选择一阶系统、或二阶系统、或三阶系统、或时域分析,就会弹出虚拟示波器的界面,点击开始即可使用本实验机配套的虚拟示波器(B3)显示波形。

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