控制系统的典型环节的模拟实验报告模板.docx
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控制系统的典型环节的模拟实验报告模板
控制系统的典型环节的模拟实验报告
课程名称:
控制理论乙指导老师:
成绩:
实验名称:
控制系统典型环节的模拟实验类型:
同组学生姓名:
一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)
三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤
五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填)
七、讨论、心得
一、实验目的和要求
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.铜鼓哦是暗夜男了解典型环节中参数的变化对输出动态性能的影响
二、实验内容和原理
以运算放大器为核心元件,由其不同的RC输入网络和反馈网络组成的各种典型环节,如下图所示。
右图中能够得到:
由上式可求得有下列模拟电路组成的典型环节的传递函数及其单位阶跃响应
1.积分环节
连接电路图如下图所示
和第一个实验相同,电源为峰峰值为30V的阶跃函数电源,运放为LM358型号运放。
在这次实验中,R2并不出现在电路中,因此我们能够同时调节R1的值和C的值来改变该传递函数的其它参量值。
具体表示式为:
式中:
由表示式能够画出在阶跃函数的激励下,电路所出现的阶跃响应图像
实验要求积分环节的传递函数需要达到
(1)
(2)
2.比例微分环节
连接电路图如下图所示
在该电路中,实验器材和第一次实验与第二次实验不变,R2依然固定为1M不改变。
R1与C并联之后与运算放大器的负端相连,R2接在运放的输出端和负输入端两端,起到了负反馈调节作用。
具体表示式为:
式中,
,
由表示式能够画出在阶跃函数的激励下,电路所出现的阶跃响应图像
实验要求惯性环节的传递函数需要达到
(1)
(2)
3.惯性环节
连接电路图如图所示
在该图中,电源由控制理论电子模拟箱中的阶跃响应电源来代替,电源的峰峰值为30V;在模拟电子箱中,运算放大器采用LM358型号的运算放大器。
在控制理论电子模拟箱中,R2是一个固定值,固定为1MΩ,因此我们能够调整R1和C来改变阶跃响应函数图像的其它参数。
电阻R2和电容C并联接入在运放的负输入端和输出端之间,起到了负反馈调节作用。
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