南昌大学自动控制原理实验报告实验一

PAGEPAGE9南昌大学实验报告学生姓名：王瑾然 学 号： 6101113031 专业班级：电气131实验类型验证□综合□设计□创新实验日期： 实验成绩：一、实验项目名称实验3.1.1典型环节的模拟研究二、实验要求数表达式。特性的影响。三、主要仪器设备及耗材计算机一台操作系统）AEDK-labACT自动控制理论教学实验系统一套LabACT6_08软件一套四、实验内容和步骤观察比例环节的阶跃响应曲线打开虚拟示波器的界面，点击开始，按下信号发生器的阶跃信号按钮V阶跃6输出端（）（t。改变比例系数，重新观测结果，填入实验报告。观察惯性环节的阶跃响应曲线A6发生器的阶跃信号按钮时，等待完整波形出来后，移动虚拟示波器横游标到4V×0.632处，得到与惯性的曲线的交点，再移动虚拟示波器两根纵游标，从阶T。A6（t。改变时间常数及比例系数，重新观测结果，填入实验报告。观察积分环节的阶跃响应曲线打开虚拟示波器的界面，点击开始，用示波器观测6输出端0.3秒开始调到积分输出在虚拟示波器顶端为止。0V处，再移动另一根横ΔV=1V处，得到与积分的曲线的交点，再移动虚拟示波器两根纵游标，TiA6（t。改变时间常数，重新观测结果，填入实验报告。4、观察比例积分环节的阶跃响应曲线6输出端（。1V（与输入相等）处，再移动另一根横游标到ΔV=Kp×输入电压处，得到与积分曲线的两个交点。Ti。改变时间常数及比例系数，重新观测结果，填入实验报告。观察比例微分环节的阶跃响应曲线A6（。等待完整波形出来后，把最高端电压（V）减去稳态输出电压V。移动虚拟示波器两根横游标，从最高端开始到ΔV=2.7V处为止，得到与微Δt=0.048S。KD=103-1-9的比例微分环节模拟电路微分时间常数：T K t0.48SD DR2/R1比例=5：2PID（比例积分微分）环节的响应曲线6输出端（。ΔV=Kp×输入电压Ti。改变时间常数及比例系数，重新观测结果，填入实验报告。五、实验数据及结果分析1、比例环节G(S)

U (S) RO K 1R1

100K

U(S) Ri 01理论值KR1R0

0.5 Uo

KUi

2V实际值R1

100K时，我们发现测出的Uo

2V差距不大，在误差允许范围内理论值与测量值是相符合的。R1

200K1理论值KR1R0

1 Uo

KUi

4V实际值R1

200K时，我们发现测出的Uo

3.95V，与理论值4V差距不大，在误差允许范围内理论值与测量值是相符合的。2、惯性环节

OG(S)UO

) K

R, K 1,

RCUiR200KCF1R

(S) 1S R 10理论值K

11 0.2sR0实际值1

200K0.200s0.2s相同，在误差允许范围内理论值与测量值是相符合的。3、积分环节

U(S) 1G(S) O

RCR0

100K，C

U(S) S 0i理论值：实际值o

100K0.100s0.1s相同，在误差允许范围内理论值与测量值是相符合的。Ro

200K，CF理论值：0.2s实际值Ro

200K时，我们发现测出的0.200s0.2s相同，在误差允许范围内理论值与测量值是相符合的。4、比例积分环节OG(S)UO

(S)

K(11)

RK 1,

RCU(S) S R 1i 0Ro

R200K，C2F1理论值：K1 0.4sRo

200K时，我们发现测出的0.410s0.4s大致相同，在误差允许范围内理论值与测量值是相符合的。Ro

R200K，C0.5F1理论值：K1 实际值Ro

200K时，我们发现测出的0.130s，与理论值0.1s大致相同，在误差允许范围内理论值与测量值是相符合的。5、比例微分环节 1 T( RR R 1

RC KRR K T1 2 R1 2 1 2

R D 0取U ，Ri

360K，R1

180K，R2

180K，R3

10K，C5F理论值：K1，T=0.5，100.0050.05s，K 10D实际值：如图，Ui

0.5V,R0

360K,R1

180K,R2

180K,R3

10K时，我们发现测出的0.05s，与理论值0.05s相同，在误差允许范围内理论值与测量值是相符合的。6、比例积分微分环节RR

RRT ( 1 2 R)C T(R

R

K 1 2d RR1 2

3 2 i

1 2 1 P R0取R 10K，R0

10K，R2

10K，R3

200，C1

F，C2

1F理论值：Ti

(R1

R)C2

=0.02s实际值：我们可以从图中发现，实测值的Ti

0.10s，误差较大。六、实验误差分析5%例积分微分环节（PID）中，误差很大。分析误差较大的原因，大致有以下几个：实验由于微分的时间太短，较难捕捉到，把虚拟示波器的波形扩展到最大存在干扰，因此存在较大的误差。实验所使用的电阻和电容实际值与标定值差距较大。仪器线路损坏。七、实验小结本次试验是