各典型环模拟电路图输出响应节名称R2RIU,(t)=Tao(t)ca+K,+T2比例积分其中8(t)为微分(PID)单位脉冲函数K,-RI/R.HaT,=RoCi,测量点Ta=R,R,C/Ro四、实验步骤（注意：①准备：使运放处于工作状态。将信号源单元（U，SG）的ST端（插针）与5V端（插针）用“短路块”短接，使模拟电路中的场效应管（3DJ6）夹断，这时运放处于工作状态。②阶跃信号的产生：在U13SP单元中，将H与+5V插针用“短路块”短接，H2插针用排线接至Ui4P单元的X插针：在U14P单元中，将Z插针和GND插针用“短路块”短接，最后由插座的Y端输出信号。）1.观测比例、积分、比例积分、比例微分和惯性环节的阶跃响应曲线。①按各典型环节的电路图将线接好（先接比例）。（PID先不接）②将模拟电路输入端（U）与阶跃信号的输出端Y相联接：模拟电路的输出端（Uo）接至示波器。③用示波器观测输出端的实际响应曲线Uo(t)，且将结果记下。改变比例参数，重新观测结果。④同理得出积分、比例积分、比例微分和惯性环节的实际响应曲线。2.观察PID环节的响应曲线。（可选做）5
四、 实验步骤 (注意: ①准备：使运放处于工作状态。将信号源单元（U1 SG）的ST 端（插针）与 5V端（插针）用“短路块”短接，使模拟电路中的场效应管 （3DJ6）夹断，这时运放处于工作状态。②阶跃信号的产生：在U13 SP单元 中，将Hl与+5V插针用“短路块”短接，H2插针用排线接至Ul4 P单元的X插 针；在U14 P单元中，将Z插针和GND插针用“短路块”短接，最后由插座 的Y端输出信号。) 1. 观测比例、积分、比例积分、比例微分和惯性环节的阶跃响应 曲线。 ①按各典型环节的电路图将线接好（先接比例）。（PID先不接） ②将模拟电路输入端（U1）与阶跃信号的输出端Y相联接；模拟电路的 输出端(U0)接至示波器。 ③用示波器观测输出端的实际响应曲线U0(t)，且将结果记下。改变比 例参数，重新观测结果。 ④同理得出积分、比例积分、比例微分和惯性环节的实际响应曲线。 2. 观察PID环节的响应曲线。(可选做) 5 - -
①参照表中的PID模拟电路图，将PID环节搭接好。②将周期性方波信号加到PID环节的输入端（U），用示波器观测PID输出端（U。），改变电路参数，重新观察并记录五、实验报告要求分析各实验结果，绘出（打印）结果图像6
①参照表中的PID模拟电路图，将PID环节搭接好。 ②将周期性方波信号加到PID环节的输入端（U1），用示波器观测PID输 出端(U0)，改变电路参数，重新观察并记录。 五、实验报告要求 分析各实验结果，绘出(打印)结果图像 6 - -
实验二典型系统瞬态响应和稳定性实验目的1.学习瞬态性能指标的测试技术及典型系统阶跃响应曲线的实验测试方法。2.研究系统参数对系统动态品质的影响。二、实验内容1.典型二阶系统瞬态性能指标的测试：2.典型三阶系统的性能。三、实验原理1.典型二阶系统①典型二阶系统的方块图及传函图2-1是典型二阶系统原理方块图，其中To=1S，Ti=0.1S，K，分别为10、5、2.5、1。E(S)aX1AV1TS+1TS图2-11
实验二 典型系统瞬态响应和稳定性 一、 实验目的 1． 学习瞬态性能指标的测试技术及典型系统阶跃响应曲线的实验测 试方法。 2．研究系统参数对系统动态品质的影响。 二、实验内容 1. 典型二阶系统瞬态性能指标的测试； 2. 典型三阶系统的性能。 三、实验原理 1. 典型二阶系统 ①典型二阶系统的方块图及传函 图 2-1 是典型二阶系统原理方块图，其中T0=1S，T1=0.1S，K1分别为 10、5、2.5、1。 图 2-1 7 - -
KK,开环传函：G(S)其中K=Ki/To=Ki=开环增益S(T,S +1)S(0.1S+1)o,其中O=K,/TT闭环传函：W(S)=$? +250,S+0.=VT/KT表2-1列出有关二阶系统在三种情况（欠阻尼，临界阻尼，过阻尼）下具体参数的表达式。表2-1种情况5=15>10<5<1各参数KK= K,/T。= KO, =/K,/TT。=/10K,O./10K,S-VA/KT-52K,C(t,)=1+e5/-,C(t,)C()1一种情况5=15>10<5<1各参数M,=e5n/l-gM,(%)元I,(S)O.V1-5?
开环传函： )11.0()1( )( 1 1 SS K STS K SG 其中K=K1/T0=K1=开环增益 闭环传函： 2 2 2 2 )( n n n SS SW 其中 011 n / TTK 110 / 2 1 TKT 表 2-1 列出有关二阶系统在三种情况（欠阻尼，临界阻尼，过阻尼）下 具体参数的表达式。 表 2-1 一种情况 各参数 10 1 1 K 101 / KTKK n n 011 10/ KTTK 1 1 1 110 2 10 / 2 1 K K TKT )( p tC 2 1 1)( p etC C )( 1 8 - 一种情况 各参数 10 1 1 (%) M p 2 1 p eM St )( p 2 1 n p t -
4t (S)2EO.见图2-2②模拟电路图：LOOK200K+5VH20010kR-10K020K100Kc(t)测量点图2-2K,100/RG(S) =S(0.1S + 1)S(0.1S +1)K,=100/RVIOK,-D2K,o,=1oK2.典型三阶系统①典型三阶系统的方块图：见图2-3
)( 2 St n t 4 2 ②模拟电路图：见图 2-2 图 2-2 )11.0( /100 )11.0( )( 1 SS R SS K SG 1 1 1 1 10 2 10 /100 K K K RK n 2．典型三阶系统 ①典型三阶系统的方块图：见图 2-3。 9 - -