控制工程理論實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)-資料下載頁(yè)
2025-08-23 01:13本頁(yè)面
【正文】 下式，否則模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（B8單元）將產(chǎn)生削頂。 即 實(shí)驗(yàn)機(jī)在測(cè)試頻率特性時(shí)，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后，、1Hz、2Hz、4Hz、8Hz、16Hz、32Hz、64Hz等多種頻率信號(hào)，當(dāng)被測(cè)系統(tǒng)的輸出時(shí)將停止測(cè)試。實(shí)驗(yàn)四 線(xiàn)性系統(tǒng)校正一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?了解系統(tǒng)校正的方法（串聯(lián)超前校正），根據(jù)期望的時(shí)域性能指標(biāo)設(shè)計(jì)校正裝置。 觀察和分析未校正系統(tǒng)和校正后系統(tǒng)的響應(yīng)曲線(xiàn)。二、實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容：根據(jù)未校正系統(tǒng)的原理方塊圖4加入校正網(wǎng)絡(luò)后系統(tǒng)的原理方塊圖42，構(gòu)建如圖4圖44所示的相對(duì)應(yīng)的模擬電路，在此基礎(chǔ)上分析和觀察相應(yīng)的性能指標(biāo)及響應(yīng)曲線(xiàn)。圖41 未校正系統(tǒng)的原理方塊圖圖42未校正系統(tǒng)的模擬電路圖圖43加入校正網(wǎng)絡(luò)后系統(tǒng)的方塊圖圖44 校正后系統(tǒng)模擬電路三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及工具：AEDK LabACT自控/計(jì)控原理教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、PC機(jī)、萬(wàn)用表，連接線(xiàn)及工具若干；四、實(shí)驗(yàn)原理圖41的二階系統(tǒng)（Ⅰ型）開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)： （41）二階系統(tǒng)（Ⅰ型）閉環(huán)傳遞函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)式： （42）圖41的二階系統(tǒng)（Ⅰ型）閉環(huán)傳遞函數(shù)： （43） 從（43）計(jì)算可得到圖41二階系統(tǒng)的自然頻率和阻尼比為： 自然頻率 阻尼比： （44）從（44）計(jì)算可得到圖41二階系統(tǒng)的超調(diào)量和調(diào)節(jié)時(shí)間為：超調(diào)量 ： 調(diào)節(jié)時(shí)間 ： （45）要求設(shè)計(jì)校正裝置，使系統(tǒng)滿(mǎn)足下述性能指標(biāo)： （46）和代入（45），可得到，設(shè)串聯(lián)超前（微分）校正網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)為： 加入校正網(wǎng)絡(luò)后系統(tǒng)的原理方塊圖如圖43所示，系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)： （47）從（47）計(jì)算可得到圖43二階系統(tǒng)的超調(diào)量和調(diào)節(jié)時(shí)間為：超調(diào)量 ： 調(diào)節(jié)時(shí)間 ：計(jì)算結(jié)果滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。五、實(shí)驗(yàn)方法和步驟運(yùn)行LABACT程序，選擇自動(dòng)控制菜單下的線(xiàn)性系統(tǒng)的校正與狀態(tài)反饋下的線(xiàn)性系統(tǒng)校正實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，再選擇開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，就會(huì)彈出虛擬示波器的界面，點(diǎn)擊開(kāi)始即可使用實(shí)驗(yàn)機(jī)配套的虛擬示波器（B3）單元的CH1測(cè)孔測(cè)量波形。1．測(cè)量未校正系統(tǒng)的性能指標(biāo)未校正系統(tǒng)的模擬電路圖見(jiàn)圖42。實(shí)驗(yàn)步驟： （1）用信號(hào)發(fā)生器（B1）的‘階躍信號(hào)輸出’ 和‘幅度控制電位器’構(gòu)造輸入信號(hào)（Ui）： B1單元中電位器的左邊K3開(kāi)關(guān)撥下（GND），右邊K4開(kāi)關(guān)撥下（0/+5V階躍）。階躍信號(hào)輸出（B12的Y測(cè)孔）調(diào)整為2V（調(diào)節(jié)方法：調(diào)節(jié)電位器，用萬(wàn)用表測(cè)量Y測(cè)孔）。（2）安置短路套、聯(lián)線(xiàn)，構(gòu)造模擬電路： （a）安置短路套 模塊號(hào)跨接座號(hào)1A1S4，S82A5S3，S7，S103A3S5，S104A6S2, S6（b）測(cè)孔聯(lián)線(xiàn)1信號(hào)輸入r(t)B1（Y） →A1（H1）2運(yùn)放級(jí)聯(lián)A1（OUT）→A5（H1）3運(yùn)放級(jí)聯(lián)A5（OUT）→A3（H1）4負(fù)反饋A3（OUT）→A1（H2）5運(yùn)放級(jí)聯(lián)A3 (OUT) →A6 (H1)（3）虛擬示波器（B3）的聯(lián)接：示波器輸入端CH1接到A6單元信號(hào)輸出端OUT（C(t)）。（4）運(yùn)行、觀察、記錄：按下信號(hào)發(fā)生器（B1）階躍信號(hào)按鈕時(shí)（0→+5V階躍），用示波器觀察A6單元信號(hào)輸出端C(t)系統(tǒng)階躍響應(yīng)，測(cè)量并記錄超調(diào)量MP，峰值時(shí)間tp和調(diào)節(jié)時(shí)間ts。2．測(cè)量校正系統(tǒng)的性能指標(biāo)校正后系統(tǒng)模擬電路見(jiàn)圖44。實(shí)驗(yàn)步驟：（1）用信號(hào)發(fā)生器（B1）的‘階躍信號(hào)輸出’ 和‘幅度控制電位器’構(gòu)造輸入信號(hào)（Ui）： B1單元中電位器的左邊K3開(kāi)關(guān)撥下（GND），右邊K4開(kāi)關(guān)撥下（0/+5V階躍）。階躍信號(hào)輸出（B12的Y測(cè)孔）調(diào)整為2V（調(diào)節(jié)方法：調(diào)節(jié)電位器，用萬(wàn)用表測(cè)量Y測(cè)孔）。（2）安置短路套、聯(lián)線(xiàn)，構(gòu)造模擬電路：（a）安置短路套 模塊號(hào)跨接座號(hào)1A1S4，S82A4S4，S93A5S3，S7，S104A3S5，S105A6S2，S6（b）測(cè)孔聯(lián)線(xiàn)1信號(hào)輸入r(t)B1（Y）→A1（H1）2運(yùn)放級(jí)聯(lián)A1（OUT）→A4（H1）3運(yùn)放級(jí)聯(lián)A4（OUT）→A5（H1）4運(yùn)放級(jí)聯(lián)A5（OUT）→A3（H1）5運(yùn)放級(jí)聯(lián)A3（OUT）→A6（H1）6負(fù)反饋A6（OUT）→A1（H2）（3）虛擬示波器（B3）的聯(lián)接：示波器輸入端CH1接到A3單元信號(hào)輸出端OUT（C(t)）。（4）運(yùn)行、觀察、記錄：按下信號(hào)發(fā)生器（B1）階躍信號(hào)按鈕時(shí)，用示波器觀察A3單元信號(hào)輸出端C(t)系統(tǒng)階躍響應(yīng)，測(cè)量并記錄超調(diào)量MP,峰值時(shí)間tp和調(diào)節(jié)時(shí)間ts。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告主要內(nèi)容及要求 分析系統(tǒng)校正前和校正后的方塊圖和模擬電路圖的對(duì)應(yīng)關(guān)系(1)根據(jù)系統(tǒng)校正前和校正后的模擬電路寫(xiě)出傳遞函數(shù), 計(jì)算時(shí)域性能指標(biāo)。(2)抓取系統(tǒng)校正前和校正后經(jīng)模擬電路圖觀測(cè)到的實(shí)際響應(yīng)曲線(xiàn)。(3)將上述要求以表格曲線(xiàn)表達(dá)。七、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)在作該實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)有積分飽和現(xiàn)象產(chǎn)生時(shí)，即構(gòu)成積分或慣性環(huán)節(jié)的模擬電路處于飽和狀態(tài)，波形不出來(lái)，請(qǐng)人工放電。放電操作如下：B5函數(shù)發(fā)生器的SB4“放電按鈕”按住3秒左右，進(jìn)行放電
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