自动控制实验指导书 实验数据测试表【学生填写】 Ts(秒) 参数 阶跃响应曲线 理论值 实测值 比例环节 R1=R2 惯性环节 100K 积分环节 C=luf 微分环节 【K=1 比例+微分环节 T-0.1S】 比例+积分环节 比例环节 R1=100K 惯性环节 R2-200K 积分环节 C-luf 微分环节 【K-2 比例+微分环节 T=1S】 比例+积分环节 15154
自动控制实验指导书 实验二 二阶系统阶跃响应 一、实验目的 1.研究二阶系统的特征参数，阻尼比和无阻尼自然频率④对系统动态性能的影响。 定量分析飞和@与最大超调量o%和调节时间s之间的关系。 2.学会单位阶跃响应曲线超调量σ%和调节时间t,的测量方法。 3.学会根据系统阶跃响应曲线确定传递函数。 二、实验仪器 1.EL-ATⅢ型自动控制系统实验箱一台 2.计算机一台 三、实验原理 1,模拟实验的基本原理： 控制系统模拟实验采用复合网络法来模拟各种典型环节，即利用运算放大器不 同的输入网络和反馈网络模拟各种典型环节，然后按照给定系统的结构图将这些模 拟环节连接起来，便得到了相应的模拟系统。再将输入信号加到模拟系统的输入端， 并利用计算机等测量仪器，测量系统的输出，便可得到系统的动态响应曲线及性能 指标。若改变系统的参数，还可进一步分析研究参数对系统性能的影响。 2.域性能指标的测量方法： 超调量o%: 1)启动计算机，在桌面双击图标[自动控制实验系统]运行软件。 2)检查USB线是否连接好，在实验项目下拉框中选中任实验，点击按纽，出 现参数设置对话框设置好参数按确定按钮，此时如无警告对话框出现表示通信 正常，如出现警告表示通信不正常，找出原因使通信正常后才可以继续进行实 验。 3)连接被测量典型环节的模拟电路。电路的输入U1接AD、D/A卡的DA1输 出，电路的输出U2接AD、D/A卡的AD1输入，将两个积分电容连在模拟开 关上。检查无误后接通电源。 4)在实验项日的下拉列表中选择实验二[二阶系统阶跃响应]。 5)鼠标单击~按钮，弹出实验课题参数设置对话框。在参数设置对话框中设置 16154
自动控制实验指导书 相应的实验参数后鼠标单击确认等待屏幕的显示区显示实验结果 )利用软件上的游标测量响应曲线上的最大值YMx和稳态值Y。(稳态值应为负 值)，代入下式算出超调量： YMAX-Yo 0%= —×100% Tp与T 利用软件的游标测量水平方向上从零到达最大值便可得到峰值时间T: 利用软件的游标测量水平方向上与从零到达95%稳态值所需的时间值便可得到 调节时间T 四、实验内容 典型二阶系统的闭环传递函数为 0(S)=g2+260,3+0 (1) 其中飞和@，对系统的动态品质有决定的影响。 00 100K 图21二阶系统模拟电路图 构成图2-1典型二阶系统的模拟电路【未标注电阻阻值均为100kQ】,并测量其阶 跃响应。电路的结构图如图2-2。 图2-2二阶系统结构图 17/54