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1、控制系统典型环节的模拟沏户a货自动控制原理实验本科实验报告课程名称：姓名:学院（系）:专业:学号:指导教师:浙江大学实验报告实验项目名称：控制系统典型环节的模拟同组学生姓名：实验地点： 月牙楼301 实验日期：一、实验目的1）熟悉超低频扫描示波器的使用方法2）掌握用运放组成控制系统典型环节的电子电路3）测量典型环节的阶跃响应曲线4）通过实验了解典型环节中参数的变化对输出动态性能的影响二、实验仪器1）控制理论电子模拟实验箱一台2）超低频慢扫描示波器一台3）万用表一只三、实验原理以运算放大器为核心原件，由其不同的 R-C输入网络和反馈网络组成的各种典型环节1）比例环节2）惯性环节按示液3）积分环节
2、4）比例微分环节（PDD5)比例积分环节四、按所设计的电路原理图接线，并在各电路的输入端输入阶跃信号，在电路的输出端观察并记录其单位阶跃响应的输出波形。(1)比例电路波形图G(s)=1G(s)=2(2)惯性环节，G1(s) =1/(s+1)G (s) =1/(0.5s+1)3）积分环节G=1/sG (s) =1/(0.5 s)(4)比例微分G (s) =2+sG (s) =1+2 s5）比例积分环节（PI）G （s） =1+1/sG (s) =2 (1+1/2s)1、比例环节： 输出量不失真，无惯性地跟着输入量变化，而且两者成比例关系；2、惯性环节：由于惯性环节中含有一个储能原件，当输入量突然
3、变化时，输出 量不能跟着变化，而是按指数规律变化；3、积分环节：只要有一个恒定的输入量作用于积分环节，具输出量就与时间成 正比地无限增加。(输出量取决于输入量对时间的积累，输入量作用一段时间后 即使输入量变化，输出量仍会保持在已达到的数值)；4、微分环节：理想微分环节的输出与输入量的变化速度成正比，在阶跃输入作 用下的输出响应为一理想脉冲(实际上无法实现)。五、实验思考题1、用运算放大器模拟典型环节时，其传递函数是在哪两个假设条件下近似导出来的？答：假定运放具有理想特性，即满足“虚短” “虚断”特性运放的静态量为零，个输入量、输出量和反馈量都可以用瞬时值表示 其动态变化。2、 积分环节与惯性环节的主要差别是什么？在什么条件下，惯性环节可以近似地视为积分环节？在什么条件下，又可以视为比例环节？答：惯性环节的特点是，当输入 x(t)作阶跃变化时，输出y(t)不能立刻达 到稳态值，瞬态输出以指数规律变化。而积分环节，当输入为单位阶跃信号 时，输出为输入对时间的积分，输出 y(t)随时间呈直线增长。当t趋于无穷大时，惯性环节可以近似地视为积分环节，当 t趋于0时，惯性环节可以近似地视为比例环节3、 如何根据阶跃响应的波形，确定积分环节和惯性环节的时间常数？答：用示波器的“时标”开关测出过渡过程时间t （即98%寸的时间），由公式丁 = t/4计算时间常数
