内容发布更新时间 : 2024/6/28 18:17:37星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

实验一 典型环节的模拟与阶跃响应

一、实验目的

1. 学习典型环节的模拟方法；

2. 研究组容参数对典型环节阶跃响应的影响。 二、实验设备

1. 自动控制原理试验箱一台； 2. 双踪示波器一台。 三、实验内容及步骤 1. 准备过程

将信号单元U1 SG的“ST”端（插针）与“+5V”端（插针）用“短路块”短接，使模拟电路的场效应管（3DJ6）夹断，从而使运放处于工作状态。 2. 阶跃信号的产生

电路如图1-1所示，它由单脉冲单元U13 SP和电位器单元U14 P组成。在U13 SP单元中，将“H1”与“+5V”插针用“短路块”短接；“H2”插针用排线接至U14 P单元的“X”插针；在U14 P单元中，将“Z”插针和“END”插针用“短路块”短接；最后由插座的“Y”端得到1V的信号。以后，每按下该按钮，就在“Y”端产生一个1V的阶跃信号。

3. 实验过程

（1） 比例环节（P）

按图1-2接线，传递函数G(s)?RC(s)??K，其中K?1。将2中产生的阶跃信 R(s)R0号接至比例环节的输入端，分别观察K?0.5、K?2时的阶跃响应曲线，并记录电路

参数及K值。

（2） 积分环节（I） 按图1-3接线，传递函数G(s)?C(s)1T?1s ??，其中T?R0C，观察T?0.1s、

R(s)Ts时的阶跃响应曲线，并记录电路参数及实验T值。

（3） 比例积分环节（PI） 按图1-4接线，传递函数G(s)?RC(s)1??(K?)，其中K?1、T?R0C，分 R(s)TsR0别观察K?0.5、K?1时的阶跃响应曲线，并记录电路参数及实验K值和T值。

（4） 惯性环节

按图1-5接线，传递函数G(s)?RC(s)K，其中K?1、T?R1C，分别 ??R(s)Ts?1R0观察K?0.5、K?1、T?0.1s时的阶跃响应曲线，并记录电路参数及实验K值和T

值。

（5） 比例微分环节

按图1-6接线，传递函数G(s)?RC(s)??K(Ts?1)，其中K?1、T?R0C， R(s)R0分别观察K?0.5、T?1s及K?1、T?0.1sT?0.1s时的阶跃响应曲线，并记录电

路参数及实验K值和T值。

四、实验报告要求

1. 预习实验中各典型环节的单位阶跃响应函数；

2. 将实验中观测到的比例系数和时间常数与理论值相比较； 3. 总结典型环节单位阶跃响应曲线的特点。