【正文】 3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)電路報(bào)告交實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)老師和任課教師各一份。 2)兩人一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，自由組合。 2)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，寫出實(shí)驗(yàn)步驟。 圖六 I 型控制系統(tǒng)參考電路 五、 I 型控制系統(tǒng)校正實(shí)驗(yàn)（提高部分，選做） 在 I 型控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)開環(huán)增益變大時(shí)系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩（不穩(wěn)定），在保證系統(tǒng)為 I 型系統(tǒng)的前提下，試引入校正技術(shù)，使得 I型控制系統(tǒng)的開環(huán)增益增大。 4)當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)，觀察 A、 B點(diǎn)電壓，看是否相等，為什么？調(diào)節(jié)輸入 電壓大小，觀察 A、 B 間電壓差異變化，與 0 型系統(tǒng)進(jìn)行比較。由于所選電動(dòng)機(jī)額定力矩較小， 因此所施加在慣性盤上的力不能太大。得到系統(tǒng)最大穩(wěn)定工作時(shí)的開環(huán)增益值，并記錄此時(shí)的開環(huán)增益。 實(shí)驗(yàn)要求： 1)設(shè)計(jì) I 型電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)電路，要求能調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)開環(huán)增益，計(jì)算電路參數(shù)，并說明計(jì)算方法。 5)根據(jù)以上要求寫出實(shí)驗(yàn)步驟。為了便于觀察轉(zhuǎn)速的變化，可以用電壓表測(cè)量測(cè)速發(fā)電機(jī)輸出電壓。 3)當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)，改變電動(dòng)機(jī)負(fù)載，觀察負(fù)載變化對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速影響。 2)讓系統(tǒng)形成負(fù)反饋，調(diào)節(jié)開環(huán)增益，觀察電動(dòng)機(jī)響應(yīng)。此時(shí)系統(tǒng)無積分環(huán)節(jié)，為 0 型系統(tǒng)。 5)根據(jù)以上要求寫出實(shí)驗(yàn)步驟。 3)觀察按電流補(bǔ)償控制系統(tǒng)抗負(fù)載干擾的能力，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 實(shí)驗(yàn)要求： 1)分析按電流補(bǔ)償?shù)脑?，設(shè)計(jì)按電流補(bǔ)償?shù)目刂齐娐?。將該信?hào)經(jīng)放大反饋至輸入端， 形成一個(gè)按電流補(bǔ)償?shù)碾娐?。開環(huán)增益通過運(yùn)算放大器 LM347構(gòu)成的反 相放大器進(jìn)行調(diào)節(jié)。功率驅(qū)動(dòng)模塊固定在機(jī)械裝置的底座上。其中 J1為功率模塊電源 輸入端子， J2為信號(hào)輸入輸出端子， J4為功 率輸出到電動(dòng)機(jī)的端子。 另一個(gè)是功率模塊，它與外部電路的接口 由電源輸入端子和信號(hào)輸入輸出端子組成。實(shí)驗(yàn)時(shí)注意觀察負(fù)載電流（電流取樣電阻上的電壓）及轉(zhuǎn)速（測(cè)速發(fā)電機(jī)輸出）變化。電位器滑動(dòng)端輸出正電壓時(shí)使電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，輸出負(fù)電壓時(shí)使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。 定義電動(dòng)機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)為正轉(zhuǎn)，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)為反轉(zhuǎn)。調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)電樞電壓改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)速給定信號(hào)由一個(gè)兩端接正負(fù) 12V 的電位器構(gòu)成。經(jīng)過推證可以得到下面兩條結(jié)論： 1)當(dāng)電動(dòng)機(jī)負(fù)載恒定時(shí)，直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與電樞兩端電壓成線性關(guān)系。因此 0＜ K＜ 第五篇：自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)說明書 2021 自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)說明書 實(shí)驗(yàn)的目的：學(xué)習(xí)掌握直流電動(dòng)機(jī)速度控制的原理、方法，通過實(shí)驗(yàn)加深對(duì)控制理論的理解；學(xué)習(xí)掌握控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、綜合的常用方法。 K根據(jù)單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)模型 G(s) (s 2)(s 4)(s2 6s25)可以求的閉環(huán)系統(tǒng)的特征方程式為： D(s) s4 12s3 69s2 198s 200 K 0 則其勞斯陣列為： 198 12 (200 K) K69198200K0200 K s1s0 根據(jù)穩(wěn)定條件 : 198 12 (200 K)＞ 0。)。text(4,39。)。text(2,39。)。 text(1,39。)。text(,39。grid。t=[0::5]。den3=[1216]。den1=[]。num3=[0016]。num1=[001]。)。 圖 12ζ不同時(shí)系統(tǒng)的響應(yīng)曲線 text(,39。)。text(,39。)。text(,39。)。text(,39。)。text(2,39。grid。t=[0::5]。den4=[144]。den2=[114]。 num=[004]。 2 n對(duì)二階系統(tǒng)性能的影響 標(biāo)準(zhǔn)二階系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為： 2 nC(s) 2 2R(s)s 2 ns n 二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)在不同的特征參量下有不同的響應(yīng)曲線。plot(t,y)。den=[1,4,6,4,1,0]。t=[0::10]。plot(t,y)。den1=[1,4,6,4,1]。t=[0::10]。考慮到求系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)，因?yàn)閷?duì)于單位脈沖輸入量， R(s)=1所以 C(s)G(s)s2 3s 71 C(s) 4 32R(s)ss 4s 6s4s 1s因此 ，可以將 G(s)的單位階躍響應(yīng)變換成 G(s)的單位脈沖響應(yīng)。用 MATLAB求控制系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng) 1）階躍響應(yīng) ①求系統(tǒng)階躍響應(yīng)的指令有： step(num,den,t)時(shí)間向量 t 的范圍可以由人工給定（例如t=0::10） 在 MATLAB 程序中，先定義 num,den 數(shù)組，并調(diào)用上述指令，即可生成單位階躍輸入信號(hào)下的階躍響應(yīng)曲線圖。 1．用 MATLAB 求系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)時(shí)，將傳遞函數(shù)的分子、分母多項(xiàng)式的系數(shù)分別以 s 的降冪排列寫為兩個(gè)數(shù)組 num、 den。為了研究控制系統(tǒng)的時(shí)域特性，經(jīng)常采用瞬態(tài)響應(yīng)（如階躍響應(yīng)、脈沖響應(yīng)和斜坡響應(yīng)）。 2）繪制出當(dāng)ζ =，ω n 分別取 1,2,4,6時(shí)單位階躍響應(yīng)曲線，分析參數(shù)ω n 對(duì)系統(tǒng)的影響。 三、實(shí)驗(yàn)步驟： 1．觀察函數(shù) step()函數(shù)和 impulse()的調(diào)用格式，假設(shè)系統(tǒng)的傳遞函 s2 3s 7 數(shù)模型為 G(s) 4，可以用幾種方法繪制出系統(tǒng)的階 s 4s3 6s2 4s 1躍響應(yīng)曲線？試分別繪制。 2．記錄各種輸出波形，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析參數(shù)變化對(duì)系統(tǒng)的影響。3．熟練掌握系統(tǒng)的穩(wěn)定性的判斷方法。fori=101:1:1if(y1(i)||y1(i) 第 四 篇 ：《自動(dòng)控制原理》課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告 (范例 ) 《自動(dòng)控制原理》課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告 姓名： 班級(jí)： 學(xué)號(hào)：實(shí)驗(yàn)時(shí)間： 實(shí)驗(yàn)成績(jī)： 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模? 1．熟練掌握 step()函數(shù)和 impulse()函數(shù)的使用方法，研究線性系統(tǒng)在單位階躍、單位脈沖及單位斜坡函數(shù)作用下的響應(yīng)。break。endend tr1=(m1)*。即 Wc ’ = √ w1w2=w1 √ rd 若 認(rèn) 為 Wc ’ /w11,Wc ’/)m=i。 （ 3）設(shè)計(jì)串聯(lián)微分校正裝置： 微分校正環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為 Wc(s)=(Tds+1)/[(Tds/γ d)+1)。 由 A(wc)=20/[wc√ (1+(wc/2)^2]=1。 分別畫出系統(tǒng)校正前、后的開環(huán)系統(tǒng)的奈奎斯特圖，并進(jìn)行分析。 分別畫出校正前，校正后和校正裝置的幅頻特性圖。（ 3）幅值裕量 Kg≥ 10dB。 畫出未校正系統(tǒng)的根軌跡圖，分析閉環(huán)系統(tǒng)是否穩(wěn)定。并且能夠靈活的改變系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)通過快速、直觀的仿真達(dá)到系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。 第三篇：自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告 北京交 通大學(xué) 自動(dòng)控制原理研究性學(xué)習(xí)報(bào)告 —— 基于 MATLAB軟件的系統(tǒng)建模分析與校正 譚堃 15221309田斌 15221310努爾夏提 15221305張雪程 13222028 摘要 本文利用 MATLAB 軟件來實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)建模、分析與設(shè)計(jì)、仿真的方法。由于 RC 組成的超前網(wǎng)絡(luò)具有衰減特性，因此，應(yīng)采用帶放大器的無源網(wǎng)絡(luò)電路，或采用運(yùn)算放大器組成的有源網(wǎng)絡(luò)。 階躍響應(yīng)曲線： 串聯(lián)超前校正前： 串聯(lián)超前校正后： 圖 圖 串聯(lián)滯后校正前： 串聯(lián)滯后校正后： 圖 圖 串聯(lián)超前校正前： G（ s） = Wc=， V=17度 串聯(lián)超前校正后