自動(dòng)控制理論實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)(參考版)
2024-09-08 10:56本頁(yè)面
【正文】 析仿真結(jié)果。 幕上顯示控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線(xiàn)和相軌跡曲線(xiàn)。 電器特性對(duì)控制系統(tǒng)的影響。 三 ． 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 CrNCss??0 50 1..s s s? ?2 02 1 0( ) ( )+ 圖 區(qū)特性對(duì)控制系統(tǒng)的影響。 自動(dòng)控制理論實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū) 20 實(shí)驗(yàn)九 非線(xiàn)性系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿真 一 ． 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解非線(xiàn)性環(huán)節(jié)對(duì)控制系統(tǒng)的影響。 ，分析對(duì)比結(jié)果。 。 三 ． 實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求 ， 典型非線(xiàn)性系統(tǒng)的描述函數(shù)以及如何應(yīng)用描述函數(shù)法分析系統(tǒng)。 ，分別實(shí)現(xiàn)三個(gè)方案， 對(duì)于出現(xiàn)自持振蕩，記錄振蕩的 頻率和振幅并記錄各運(yùn)放輸出端的波形（畫(huà)出草圖即可）。 （二）飽和特性對(duì)線(xiàn)性系統(tǒng)的影響。 1M5 1 K1 0 0 K1A2A7A1 v?1 v??E ?()E?( )0 0 1?.5 1 K1 0 0 K1 0 0 K1 0 0 K1 0 0 K1 0 0 K0 0 1 ?. 圖 圖，先不加非線(xiàn)性環(huán)節(jié)（ A7 單元接成反相器）逐步加大 K 值，觀察系統(tǒng)動(dòng)特性變化。 。 自動(dòng)控制理論實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū) 18 實(shí)驗(yàn)八 非線(xiàn)性系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)特性的研究 一 ． 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 。 （ Figure ）顯示的頻率 特性圖及單位沖激響應(yīng)。 開(kāi)自動(dòng)生成的圖形窗口（ Figure ）查看頻率特性圖及單位沖激響應(yīng)。 MATLAB 編程語(yǔ)言中與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的函數(shù)的使用。 環(huán)系統(tǒng) )2)(5( 50)( ??? sssG 繪制出系統(tǒng)的 奈奎斯特曲線(xiàn) ，并判別閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，最后求出閉環(huán)系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)。 用頻率特性圖分析閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并用響應(yīng)曲線(xiàn) 驗(yàn)證。 自動(dòng)控制理論實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū) 17 實(shí)驗(yàn)七 控制系統(tǒng)頻率特性仿真研究 一 ． 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 悉 MATLAB 的一些基本操作。 自動(dòng)控制理論實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū) 16 設(shè)計(jì)的記錄表格畫(huà)出校正前后系統(tǒng)階躍輸入響應(yīng)曲線(xiàn)，分析系統(tǒng)穩(wěn)定性與品質(zhì)，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)照。 入自己設(shè)計(jì)的校正裝置，觀察系統(tǒng)輸出波形的變化，與理論計(jì)算比較。 出各系統(tǒng)的伯德圖，根據(jù)伯德圖分析討論系統(tǒng)穩(wěn)定性，選擇校正方案，設(shè)計(jì)校正裝置，制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃（包括實(shí)驗(yàn)步驟、記錄表格等）。 六 ． 思考問(wèn)題 在取得不同典型輸入信號(hào)波形的線(xiàn)路中，在什么情況下可以用 11TS? 近似 1S ；用112( )TS? 近似 12S ？ 自動(dòng)控制理論實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū) 15 實(shí)驗(yàn)六 控制系統(tǒng)的品質(zhì)及校正裝置的應(yīng)用 （設(shè)計(jì)性） 一 ． 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 利用伯德圖對(duì)給定非穩(wěn)定系統(tǒng)（或動(dòng)態(tài)特性不良的系統(tǒng)）設(shè)計(jì)校正裝置，并驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性。 五．實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 。 。 變 O 型系統(tǒng)的放大系數(shù)（即改變電位器的衰減系數(shù) ?值）觀察在 S1信號(hào)輸入時(shí)的靜態(tài)誤差有何變化。自動(dòng)控制理論實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū) 13 實(shí)驗(yàn)五 自動(dòng)控制系統(tǒng)靜態(tài)誤差實(shí)驗(yàn) 一 ． 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 分析 O 型、 I 型、 II 型系統(tǒng)在三種不同典型輸入下的靜態(tài)誤差，驗(yàn)證理論上的結(jié)論。 結(jié)果分析得出結(jié)論。 選擇方案進(jìn)行預(yù)先理論計(jì)算 ，包括計(jì)算中有關(guān)公式及運(yùn)算結(jié)果。 四 ． 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 出實(shí)驗(yàn)的模擬實(shí)驗(yàn)線(xiàn)路圖。 三 ． 預(yù)習(xí)要求 習(xí)有關(guān)內(nèi)容，畫(huà)出系統(tǒng)伯德圖。 二 ． 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 于傳遞函數(shù)為 G SK T SS T S T S T S( ) ( )( )( )( )? ?? ? ?41 2 311 1 1開(kāi) 的系統(tǒng)，排出模擬運(yùn)算圖，選擇合適的 K ，使系統(tǒng)穩(wěn)定儲(chǔ)備如下表所示，分別計(jì)算和描述表中各項(xiàng)內(nèi)容。 出現(xiàn)問(wèn)題，體會(huì)及建議。 數(shù)據(jù)整理，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄。 驗(yàn)參數(shù)選 擇方案。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中的記錄表格。 驗(yàn)內(nèi)容（二）所給結(jié)構(gòu)圖，分別畫(huà)出模擬實(shí)驗(yàn)圖，選擇好各組參數(shù)，擬定實(shí)驗(yàn)步驟，分別計(jì)算 K 臨 。 對(duì)于一個(gè) G SKa T S TS STa( ) ( )( )( )? ? ? ?1 1 1開(kāi) 的系統(tǒng)， 建議選 T ＝ 秒，測(cè)出當(dāng) a ＝ 1， 2， 5 時(shí) 系統(tǒng)的 K 臨 和自振頻率。 n ＝ 4 時(shí)，觀察 K 由小到大變化時(shí)，系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的變化。建議 T 選 秒 ， K 選 。 （二）測(cè)系統(tǒng)臨界比例系數(shù)，觀察該系數(shù)對(duì)穩(wěn)定性影響。 驗(yàn)線(xiàn)路 RM?R1 1R1 2R1 3R2 1R2 2R3 1R3 2C1C2C3A1A2A3K1 0 0K1 0 0K1 0 0K1 0 0 圖 表分別接實(shí)驗(yàn)線(xiàn)路 R13 C1 R22 C2 R32 C3 方案一 1M ?1 1M ?10 100K ?1 方案二 同 上 同 上 100K ? 方案三 同 上 同 上 1M ?1 在 1A 輸入端接適當(dāng)寬度的方波信號(hào)，將 ?（即 U UR M 之值）由 0?1 逐步變化，觀察并記錄各組參數(shù)時(shí)系統(tǒng)穩(wěn)定性變化，特別是系統(tǒng)由穩(wěn)定到出現(xiàn)自持振蕩的 ?值。 統(tǒng)時(shí)間常數(shù)對(duì)穩(wěn)定性的影響。自動(dòng)控制理論實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū) 10 實(shí)驗(yàn)三 自動(dòng)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn) 一 ． 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? ，驗(yàn)證理論上的穩(wěn)定判別的正確性。 ，認(rèn)真繪制表 中輸出波形 ，特別注意 MP ， Pt ， tS 的變化。 過(guò)實(shí)驗(yàn)總結(jié)出觀測(cè)一個(gè)實(shí)驗(yàn)二階系統(tǒng)階躍響應(yīng)的方法。 t m s( )U s c t( ) 自動(dòng)控制理論實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū) 9 六 ． 實(shí)驗(yàn)分析及思考 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)一步從物理意義上分析改變系統(tǒng)參數(shù) ?對(duì) MP ， tS 等系統(tǒng)瞬態(tài)響參數(shù)的影響。 電源按圖接線(xiàn)，經(jīng)檢查無(wú)誤后再閉合電源，按以下步驟進(jìn)行實(shí) 驗(yàn)記錄： （ 1） 令 1C ＝ 2C ＝ 1? ， 4K ＝ 1， 3K ＝ 10，保持輸入方波幅值不變，依表
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