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1、课 程 实 验 报 告课 程 实 验 报 告课程名称：自动控制原理课程名称：自动控制原理专业班级：计算机科学与技术学院计科专业班级：计算机科学与技术学院计科 1309 班班学号：学号：U2013xxxxxx姓名：皮卡丘姓名：皮卡丘指导教师：指导教师：报告日期：报告日期：计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院实验二 控制系统的电子模拟实验实验二 控制系统的电子模拟实验一、实验目的一、实验目的1、 熟悉教学模拟机的工作原理及组成，掌握示波器的使用方法； 2、 掌握典型环节模拟电路的构成方法； 3、 观察和记录典型环节的阶跃响应，分析其动态性能； 4、 了解参数变化对典型环节动态性能的影响，并学会
2、由阶跃响应曲线计算典型环节的 传递函数。二、实验仪器及设备二、实验仪器及设备1、 labACT 教学模拟机 2、 数字示波器三、实验内容及步骤三、实验内容及步骤1、 首先关闭电源，进行各环节接线首先关闭电源，进行各环节接线，并拔去不用的导线； 2、 闭合电源后， 检查供电是否正常， 分别将各运算放大器调零 （时间不允许可以暂时不调） ， 并用示波器观察调整好信号源； 信号调整方法： 用短路套短接 S-ST， 使函数发生器 （B5） 产生的周期性矩形波信号 （OUT） ， 该信号为零输出时，将自动对模拟电路锁零。 1 在显示与功能选择(D1)单元中， 通过波形选择按键选中 矩形波（矩形波指示灯亮
3、） ； 2 量程选择开关 S2 置上档，调节设定电位器 ，使之矩形波宽度为 1 秒左右（D1 单元左边边显示） ； 3 调节 B5 单元的 矩形波幅值 电位器， 使矩形波输出电压1V （D1 单元右边显示） ； 3、 断开电源，依次按图 2-3（af）所示典型环节的模拟电路接线，并将信号源连接到环节 的输入端，将示波器分别接到环节的输入、输出端观察记录得出的波形。 4、 经仔细检查，确认接线无误后，接通电源，按记录表给定的参数进行测试，观察记录节 约响应波形。四、实验报告要求四、实验报告要求1、 画出各个典型环节的模拟电路，求出其传递函数；2、 整理实验记录，说明各环节的参考变化对其输出响应的
4、影响；3、 解释实验中出现的现象，将实验结果与理论结果进行比较分析。五、思考题五、思考题1、 实验中阶跃信号的幅值应如何考虑为宜？ 2、 积分环节和惯性环节的主要差别是什么？在什么条件下惯性环节可视为积分环节？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？将测定的结果与理论值进行比较。实验三 系统的动态性能与稳态的研究实验三 系统的动态性能与稳态的研究一、实验目的一、实验目的1、 掌握二阶系统性能指标的测试技术； 2、 研究二阶系统的阻尼比 和无阻尼自振荡频率对系统动态性能的影响； 3、 分析系统在不同输入信号作用下的稳态误差； 4、 观察系统稳定和不稳定的运行状态，研究开
5、环放大系数及时间常数对系统稳定性的 影响。二、实验仪器及设备二、实验仪器及设备1、 labACT 教学模拟机 2、 数字示波器三、实验内容及步骤实验内容及步骤预习计算表格中的参数的理论值。预习计算表格中的参数的理论值。1、 断开电源，按图 3-1 的模拟电路组成二阶系统。2、 检查连线，确诊无误后闭合电源，按以下步骤进行实验记录。 1使 K3=10（第三级放大器的放大系数） ，并保持输入矩形波幅值不变，依下表所列的 变化值逐次改变（R/100K） ，记录表内所列各项数据（见下表）2使 K3=10，=0.33，记录数据并根据数据画出系统的阶跃响应曲线A4UscUsr A1A6100K1u100K
6、1u300K30KA3100KR100K图1 二阶系统模拟电路100K2使 K3=10，=0.33，记录数据并根据数据画出系统的阶跃响应曲线t(ms)Usc3、 断开电源依次按图所示的模拟电路组成 0 型，I 型系统，按实验内容进行实验观察 R 变化情况下的稳态误差变化。 （R100K）4、改变 0 型和 I 型系统的放大系数（即改变电位器的衰减系数的值，R 值） ，观察系统 在方形信号和斜坡输入时的稳态误差有何变化，并记录于下表。A4UscUsr A5A6100K100K100KR100K1u50K 50K1u0型系统A4UscUsr A5A6100K100KR100K1u50K 50K1uI型系统四、实验报告要求四、实验报告要求1、认真整理实验数据，记录实验曲线和实验现象； 2、将实验结果与理论分析结果进行比较，分析产生误差的原因；3、分析二阶系统的 和 n对稳态误差的影响；4、分析系统的结构和参数对稳态误差的影响；5、 讨论实验中出现的有关现象；6、 提出实验中出现的问题，体会和建议。
