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1、精选优质文档-倾情为你奉上自动控制原理实验报告姓名：蒋毅 学号：班级：12微电子一、 实验题目题目：角位移控制系统设计并制作一个角位移控制系统，输入一定的角度，输出相同的角度。利用自动控制原理的知识调试并改善系统性能。二、 基本原理及系统框图利用单圈电位计输入一个电压值，与输出电压相减（负反馈），作用与马达电位器上。马达电位器时内部有电位器的马达，马达旋转带动电位器的抽头移动。电路±9V供电，最大角位移：300°。角度输入差分放大功率放大角度输出电压补偿反馈校正网络图1 系统框图三、 电路图图2 系统电路图1. 角度输入和差分放大图3 角度输入电路R3为单圈电位器，同过抽头

2、分压输入，电压变化范围：06V。R10为马达电位器的电位器部分，电压变化范围：06V。两个电位器的输出电压经过有运放组成的减法电路差分输出，如果输出电压不为零表示输入角度和输出角度之间有差值，马达电位器就会工作，以旋转到正确的角度。当电压为正时，马达正转；电压会负时，马达反转。2. 校正网络图4 校正网络R19，R20和C1组成超前校正网络，提高电路的相应速度。后接正相比例放大，提高系统增益。3. 补偿电路图5 电压补偿电路因为功率输出部分的三极管有导通压降，以及马达电位器需要克服一定的静摩擦力，所以需要补偿一定的电压。补偿电压与校正网络的输出电压相加，输出到功率放大电路。差分电路输出的电压输

3、入到运放组成的比较器，决定补偿电路的正负。若马达正转则补偿正电压；马达反转则补偿负电压。调节滑动变阻器以产生合适的补偿电压值。4. 功率放大图6 功率放大电路有三极管9013和9012组成乙类功率放大电路，100电阻用于模拟负载马达的阻抗。四、 系统调试1. 补偿电压当三极管导通时，基极与发射极之间电压为0.65V。在马达正负极缓慢增加电压，当电压为0.6V是马达刚开始旋转，所以马达克服静摩擦力需要的电压是0.6V。所以总补偿电压为1.25V。2. 校正网络调节校正网络，在系统稳定的条件下尽可能提高响应速度。结果选择校正网络电阻值10K，电容值1uF，系统增益3。五、 器件列表器件数量马达电位器RK1681单圈电位器RV24YN1运算放大器LM324N1三极管90131三极管90121多圈电位器50K2多圈电位器10K1多圈电位器5K1电容1uF1电阻1M6电阻50K1电阻10K4电阻1K1表1 器件列表六、 参考文献自动控制原理，第五版，胡寿松主编20

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