自控第十三周实验报告.doc

GDOU-B-11-112广东海洋大学学生实验报告书（学生用表）实验名称实验2.2 典型环节的模拟电路和软件仿真课程名称自动控制理论实验课程号学院(系)信息学院专业电气工程及其自动化班级1072学生姓名杨林辉学号200711631225实验地点科技楼424实验日期09.11.23一 实验目的：（1） 学习构成典型环节的模拟电路 （2） 掌握典型环节的软件仿真办法 （3） 学习由阶跃响应计算典型环节的传递函数。二实验内容：（1） 构成各典型环节的模拟电路 （2） 用仿真各典型环节（）由阶跃响应计算典型环节的传递函数三电路模拟实现原理软件仿真方法和响应曲线.构成比例环节的模拟电路该电路的传递函数为：（）输入命令：R1=105; R2=2*105; C1=10(-6); C2=10(-8);p（）; nump=R2/R1; denp=1; Gp=tf(nump,denp) figure(1) step(Gp)响应曲线： 2.构成惯性环节的模拟电路： 该电路的传递函数为：G(s)=-K/(TS+1), K=-R2/R1, T=R2C 输入命令：K=-2 T=R2*C1 numg=K deng=T,1 Gg=tf(numg,deng) figure(2) step(Gg)响应曲线：3.构成积分环节的模拟电路 该电路的传递函数为：G（S）=1/Ts, T=R1*C1 输入命令：T=R1*C1 numi=1 deni=T,0 Gi=tf(numi,deni) figure(3) step(Gi)响应曲线：4.构成比例积分环节的模拟电路该电路的传递函数为：G（s）=-K（1+1/Ts）, K=R2/R1, T=R2C输入命令：K=-R2/R1; T=R2*C1; numpi=K*T,K; denpi=T,0; Gpi=tf(numpi,denpi) figure(4) step(Gpi)响应曲线：5.构成比例微分环节的模拟电路：该电路的传递函数为：G(s)=-K/(Ts+1), K=R2/R1, T=R2C输入命令：K=-R2/R1; T=R1*C1; numpd=K*T,K; denpd=T/N,1; Gpd=tf(numpd,denpd) figure(5) step(Gpd)响应曲线：6.构成比例积分环节的模拟电路：输入命令：K=R2/R1;T=R2*C1;numpi=K*T,K;denpi=T,0;Gpi=tf(numpi,denpi);figure(6);step(Gpi);响应曲线：四实验要求：（1）画出惯性环节，积分环节，比例微分环节的模拟电路图。惯性环节：积分环节： 比例微分环节：（2）由阶跃响应曲线计算出惯性环节，积分环节的传递函数，并与电路计算的结果相比较惯性环节：由阶跃响应计算出的惯性环节：G（s）=-2/0.2s+1电路计算的结果：G(s)=-(R2/R1)/(Ts+1)=-(200/100)/(0.2s+1)=-2/0.2s+1相比较可知由曲线计算出的和电路计算出的结果一致由阶跃相应计算出的积分环节的传递函数：G(s)=1/0.1s电路计算的结果：G（s）=1/Ts=1/1.0*105*1.0*10(-6)s=1/0.1S相比较可知由曲线计算出的和电路计算出的结果一致六实验思考1、纯微分环节分母会出现零，step（）函数不支持该操作。2、积分环节是单调的，而惯性环节存在惯性，到了一定的程度就保持该状态。3、当响应时间足够长时惯性环节可视为比例环节。七实验总结：