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文档简介
1、实验一典型环节、二阶系统及其阶跃响应实验一、实验目的与要求1、学习设计构成典型环节、二阶系统的模拟电路，掌握典型环节、二阶系统的特性以及电 路参数对特性的影响。2、学习典型环节、二阶系统阶跃响应的测量方法，对比实验结果与理论分析。二、实验装置1、计算机一台，实验软件一套。2、实验箱一套。3、面包板、导线、电阻、电容、运算放大器等器件若干。三、实验原理设计构成下列典型环节的模拟电路，测量其阶跃响应1、比例环节：利用运算放大器、电阻、电容等元件设计一模拟电路，输入输出之间满足如下运动方程： C(t)=KR(t)传递函数G(s)=K2、惯性环节 利用运算放大器、电阻、电容等元件设计一模拟电路，输入输
2、出之间满足如下运动方程:T dC(t)+ C(t) = KR(t)dt传递函数 G(s)=K/(Ts+1)3、积分环节利用运算放大器、电阻、电容等元件设计一模拟电路，输入输出之间满足如下运动方程:dC (t)-=kR (t)dt传递函数G(s)=K/s4、微分环节利用运算放大器、电阻、电容等元件设计一模拟电路，输入输出之间满足如下运动方程:C(传递函数G(s)=Ks5、二阶系统利用运算放大器、电阻、电容等元件设计一模拟电路，输入输出之间满足如下运动方程:2 = K1 K 2 R (t)d 2 C (t) dC (t)T 2 +dt 2 dt壮、沱滞W (s)=传递函数 7KK12T 2 s 2
3、 + s + KK12%、W耍以国阻I四、实验报告1、画出比例环节、惯性环节、积分环节、微分环节、二阶系统的模拟电路图，用坐标纸绘 出各典型环节的阶跃响应曲线。2、由响应曲线计算各环节的传递函数，并与电路计算结果相比较。3、分析相对阻尼系数对二阶系统阶跃响应的影响。实验二系统频率特性的测量与PID校正一、实验目的1、加深了解系统及元件频率特性的物理意义。2、掌握系统及元件频率特性的测量方法。3、加深对PID控制原理与设计方法的理解。二、实验内容1、2、3、利用运算放大器、电阻、电容等元件设计一模拟电路，其数学模型可用如下框图描述。求出其开环传递函数与闭环传递函数。给定输入信号为U(t)=Asin(3 t)，则输出信号U2(t)=Bsin(w t+q )，计算B/ A与？随3的变化规律。4、分别设计一 PI，PD，PID校正模拟电路，串联在上述框图的前向通道的比较点之后。三、实验装置1、计算机一台，实验软件一套。2、实验箱一套。3、面包板、导线、电阻、电容、运算放大器等器件若干。系统频率特性Frequency (rad/sec)四、实验报告1、画出模拟电路图，计算传递函数，画出BODE图。2、把测量数据列表，根据此数据绘制BODE图。3、分析测量误差。4、分析PI, PD, PID校正模拟电路对系统频
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