典型环节及其阶跃响应分析试验报告

1、XX学院学生实验报告册实验课程名称：控制工程基础实验项目名称：典型环节及其阶跃响应分析实验类型（打，）：（基础、综合口、设计口）院系：物理与机电工程学院专业班级：姓名学号：指导老师：xx学院教务处编制、实验预习报告内容预习日期：实验预习报告内容原则上应包含实验目的、实验所用主要仪器药品、实验原理与公式、实验预习疑问等项目实验一典型环节及其阶跃响应分析一、实验目的：1 ,熟悉MATLAB桌面和命令窗口，初步了解MATLAB软件的使用方法。2 .通过观察典型环节在单位阶跃信号作用下的动态特性，加深对各典型环节响应曲线的理解3 .定性了解各参数变化对典型环节动态特性的影响。二、实验内容：按下列各典型

2、环节的传递函数，观察并记录其单位阶跃响应波形。下面列出了各典型环节的方框图、传递函数、阶跃响应，实验前应熟悉了解比例环节方框图：V：【FLsK*Uo.K传递函数：Ui(S)单位阶跃响应：Uo(t)=K(t>0)利用MATLAB软件，编写程序画出传递函数分别是G(s)=1,和62(s)=2的单位阶跃响应。曲线图惯性环节万框图：Li(S)Kto(S)不TS-1传递函数:Uo(S)=KUi(S)Ts1阶跃响应：tUo(t)=K(1-e斤)利用MATLA瞅件，编写程序画出传递函数分别是Gi(s)=,和G2(s)10.5s1的单位阶跃响应。积分环节方框图：传递函数:Ui(s)1l'o(S)

3、>TSUo(S)_1Ui(S)-Ts阶跃响应:1Uo(t)t利用MATLAB件，编写程序画出传递函数分别是_1一一_、1.G1(s)=-,ffiG2(s)=的单位阶跃响应。s2s比例+积分环节方框图：3G传递函数:Uo(S)Ui(S)=K1Ts1.阶跃响应：Uo(t)=Kt利用MATLA瞅件，编写程序画出传递函数分别是比例+微分环节G's)=十2、和G<s)+2的单位阶跃响应。-s二2s方框图:Up3；'传递函数：匕=K(1Ts)Ui(S)阶跃响应：Uo(t)=KT、(t)K利用MATLA瞅件，编写程序画出彳专递函数分别是G1(s)=s+1,和G2(s)=s+2的单

4、位阶跃响应。实验预习评分：、实验原始(数据)记录实验时间：年月日(星期第节)实验同组人：1 .比例环节。传递函数：Uo(S)=K，单位阶跃响应数学表达式：Uo(t)=KUi(S)当Gi(s)=1时，阶跃响应曲线StepGaiiriiScope当Gi(s)=1时，阶跃响应曲线StepGain58pe2 .惯性环节。传递函数：理-K,单位阶跃响应数学表达式：u(t)*(1*)Ui(S)Ts1°,1当Gi(s)=，时，阶跃响应曲线s1,1当G2(s)=1时，阶跃响应曲线0.5s11Uo(t)、t3.积分环节传递函数：Uo(S)_1,单位阶跃响应数学表达式U(S)Ts、1G;当s时，阶跃响应

5、曲线StepIrtegratw,1当G2三时，阶跃响应曲线5.比例微分环节传递函数：U0(S)*单位阶跃响应数学表达式:Uo(t)=KT、;(t)KUi(S)=')当Gi(s)=s+1时，阶跃响应曲线当G2(s)=s+2时，阶跃响应曲线签名:指导教师批阅及签名三、实验报告内容年月日实验报告内容原则上应包含主要实验步骤、实验数据计算（实验操作）结果、实验结果（疑问）分析等项目。主要实验步骤：1、分别列出五个典型环节（比例环节、惯性环节、积分环节、比例积分环节、比例微分环节）的方框图、传递函数、阶跃响应曲线。2、观察并记录其单位阶跃响应的波形。3、使用MATLAB绘制出波形曲线。实验心得与体会：通过这次的实验，我们更加的了解了控制工程的基本知识，掌握了五种典型的控制工程的环节