实验二典型环节的模拟研究.ppt

自控原理实验 注意事项： 1 不准在试验试验 室追逐、打闹闹 ，并注意不要碰撞实验实验 台，以免显显示器掉下摔 坏，损损坏东东西要赔偿赔偿 ;不要随便打开试验试验 台旁边边的三相电电源盒（380V,已用透 明胶粘住），否则则容易触电电，发发生危险险。 2 每次实验要在每组的登记本上签名；实验完预习报告经老师检查签名并将 台面上的东西收拾好、电源关好之后才能走。 3在接线的过程中一定要记得关电源，线路接好了检查无问题后才开电源。 4.每组共有5条蓝线，红、黄、绿、黑线各8条，每组都一样，因此不要到别的 组拿线，每次实验前请检查线是否齐全，如不齐请向老师说明。 5.因电脑电脑 中装了还还原卡，关机后再开机保存的图图形会被删删除，因此大家最好每 做完一个图图形都保存到自己的U盘盘。 6、按时到实验室，不要迟到； 有事不能来要写请假条，否则不给补做。 7 希望大家保持实验室的卫生。 实验要求： 1、 实验报告要求自己独立完成，不要抄。 2、 实验前要求先写好预习报告，报告上写上自己的班号。 3、 每次实验不能只将实验数据交上来，一定要有分析。 4、 每次实验报告在下次做实验时由学习委员收好，按学号顺序排好交上 来。 本实验不考试，实验成绩由平时实验操作成绩及实验报告的成绩决定。 自动化教学实验中心 考核方法与成绩评定标准 （1）验证性实验由教师现场指导、考核。 （2）综合设计性实验由指导老师观看操作表演，确定是否通过。然后，学生 需撰写符合一定规范的综合报告。 （3）每个实验的成绩评定标准（X） 预习及预习报告：20%；实验操作能力：50%；实验报告：30%。 对设计性实验的成绩评定还应参考下列原则： 在规定时间内按要求完成实验内容、且表现出较强的实践能力和创新能力者 为优秀（90100分）。 在规定时间内按要求完成实验内容，且实验报告基本符合要求者为良好（ 8089分）。 在规定时间内按要求完成实验内容、但方案欠优化者为中等（7079分）。 基本上能按要求完成实验内容、但超过规定时间者为合格（6069分） 不能按要求完成实验内容者为不及格（59分以下）。 （4）学生实验成绩总评 总评成绩 y=xi n,其中xi为每个实验成绩；n为要求本学期学生完成实验的个 数；y为n个实验平均成绩；。 实验安排： 实验二 典型环节的模拟研究 实验三 典型系统瞬时响应和稳定性及系统校正 实验八 计算机辅助控制系统稳定性分析 实验九 计算机研究和绘制根轨迹图 实验四 校正网络和控制系统频率特性测试 实验一 交磁扩大机直流电动机调速系统 实验六 饱和限幅特性非线性系统研究 实验五 典型非线性环节及具有典型继电特性的非线 性 系统研究 实验七 采样系统分析 实验二 典型环节的模拟研究 一、目的：掌握典型环节模拟研究的实验方法，熟 悉模拟数字示波器及ACCC-IV型自控原理实验平 台的功能和使用方法。 二、实验内容：模拟5个环节。(其中，输入电压Ui=2伏 。) 1、比例环节：K=R1/Ro=100K/200K 2、积分环节： T=Ro*C; Ro=200K,C=2f 3、比例积分环节： Ro=R1=200K,C=1f 4、比例微分环节： Ro=R1=R2=100K, C=1f ,R3=10 K; K=(R1+R2)/Ro, T=R1*R2*C/(R1+R2); 5、惯性环节：K=R1/R0, T=R1*C; Ro=R1=200K,C=2f 对以上5个环节,改变其中的一个参数值,再打印5个图形. 各各典型环节的模拟电路图及输入响应典型环节的模拟电路图及输入响应（注意：（注意：U0=GU0=G（S S）* *UiUi） 实验中一般使用阶跃信号。 有两种方法： 使用计算机输出的模拟信号，可在上位机界面的右方调节输出信号的幅值、 频率等。在 “电源、信号源及计算机接口” 中，左边两个通道CH1、CH2的 O1、O2端为由计算机产生的信号输出，右边CH1CH8通道的1118端为将 电路的输出端信号输入到电脑进行测试。 实验二 典型环节的模拟研究 本实验用到的几块面板包括：“自动控制理论和计算机控制技术 ”、“电源、信号源及计算机接口”、“元件扩展板”三块面板。 三、信号的产生 b、使用实际信号源，此时需通过手动调节实验平台上 信号源部分的旋钮来调节外部信号的幅值和频率。 其中，“通”或“断”开关“S1”、“S2”可改变输出信号 源的频率。 实验二 典型环节的模拟研究 四、运算模拟单元电路 1、U8U16为由运算放大器与电阻，电容等器件组成的模拟电 路单元。其中U8为倒相电路，实验时通常用作反号器。U9 U16的每个单元内，都有用场效应管组成的锁零电路和运放调 零电位器。 2、运放“+”端已有电阻与地相接，不用另外再接线。 3、所有实验平台上的旋钮都是顺时针方向为增大，逆时针方向 为减小。 4、所有用到的运算模拟单元的G点(锁零点，绿色)都要相连， 且与所用到的信号源的G也要相连。比如用的是计算机的虚拟 信号，则G要与“G1”或“G2”相连；如用的是实际信号源输出的 信号，则G要与面板上的“锁零（G）”相连。 5、如果该运放中没有所需要的电阻、电容，请在“元件扩展板” 中找，而不要用别的运放中的电阻、电容，因为这些电阻、电 容都挂在运放的负端或输出端，如果用的话会对系统有影响。 6. U8单元的调节： 实验二 典型环节的模拟研究 五、实验要求： 1、从理论上分析各典型环节（按实验参数）的理想阶跃响应曲 线， 并与实验所得阶跃响应曲线比较； 2、分析参数变化对环节阶跃响应的影响。 六、模拟示波器的使用： 1、开机，双击桌面上的“华南理工labview程序”，再 双击“时域上位机实验界面”，进入后点击左上方的 “RUN”(),运行软件。可以看到，左边有上下两个图 形界面，上面的为Y-T模式，即横轴为时间单位，纵 轴为电压值；而下面的为X-Y模式，即相平面模式 。 2、将占空比设为“100”，幅值先设为“0”，回车；等 曲线回到零电平后，将幅值改设为“2”，回车。 3、线路接好后，接通“电源、信号源及计算机接口”面板右 下方的电源开关，显示灯亮，表明已接入电源。在电脑上用 鼠标点击“启动/暂停”键，即可开始对输出端图形的测试。 4、图形的保存：使用键盘上的“Print Screen”键将屏幕拷贝 下来，然后打开WORD文档或画图工具，将图形黏贴上去 （“CTRL”+“V”）. 作图要求： 1、左边要有零电平线； 2、右边要已到达稳态； 3、整个曲线不要超出显示平面； 4、要调节好读数箭头的位置； 5、整个图形只需