实验一典型环节、二阶系统及其阶跃响应实验一、实验目的与要求1、学＞』设汁构成典型环节、二阶系统的模拟电路，掌握典型环节、二阶系统的特性以及电路参数对特性的影响。2、学习典型环节、二阶系统阶跃响应的测景方法，对比实验结果与理论分析。实验装置1、计算机一台，实验软件一套。2、实验箱一套。3、面包板、导线、电阻、电界、运算放人器等器件若干。三、实验原理设计构成卜*列典型环节的模拟电路，测景其阶跃响应1、比例环节：j系统嘀应实验□叵®倌号渡©阶跃信号c加速度信号传递函数G(s)=KG迭度信号信源幅懂：pv1020304050607080时间/S5.544535225OO系统类型典坏肀比例环节A惯性环节积分环节V1••••••••.*4••••«••••■••<响应曲线返回J利用运算放人器、电阻、电容等元件设计一模拟电路，输入输出之问满足如下运动方程:C(t)=KR(t)2、惯性环节利川运算放人器、电阻、电界等元件没计一梭拟电路，输入输出之间满足如下运动方柷:7^i+c(z)=W)dt传递函数G(s)=K/(Ts+1)系统喇应实狯nprxi•£-7•6-5-4-3时间/$昀应曲线原始倌号_俏号滅----------------------------------G)阶飫信号O加速度信号O迭度佴号信源幅恒："Iv系统类型3、积分环节利川运算放人器、电阻、电界等元件没计一模拟电路，输入输出之间满足如K运动方税.•dC(t)~dt卿)H系统*应实验Bi®丨'\O染乂，O0昀应曲线原始倌号.......Li...........:.........~•---•••.•••••.•‘•••••，•••.••..■••**典逛坏乍比例坏节A惯性环节枳分环节Vo-1O•20•6-5864^218O4O.2-JJ时间/s倍号城0阶飫倌号o加速度倌号O速度信号v信源幅俏：j系统类型智定一实验室2010.36岣应曲线床始信奇.....................佶号源0.阶跃儐号o加速度偾号O速R倌号倍源幅值:[”1v201510系统类纪典型坏节枳分J不节厥分紳节振荡环节V系统参数设芰10010203040时间/S4、微分环节利川运算放人器、电肌、电界等元件设计一模拟电路，输入输出之间满足如下运动方程:dt传递函数G(s)=Ks2系统*应实狯\-晒5、二阶系统利川运算放大器、电阻、电容等元件设计一模拟电路，输入输出之间满;d如下运动方程,26/-C(r)+^C(z)+^^=K'K，R(t)drdt系统碗应实荬昀应曲线原始信号传递函数K'K2TS2+S+K{K2系统螭应实验□tl®|畋久O割X，Qiail±系统*应实轮S@||偷号湖■阶飫值号。力号O還戊信号信凋犧僵：上V010203040时间/s响应曲线原始倌号50系统类a;智能一实給S2010.352.19/Vi佞号源©阶》«号倌号O速度倌号倌源犧價：v<>系统*应实轮□E®四、实验报告1、M出比例环节、惯性环节、积分环节、微分环节、二阶系统的模拟电路罔，用坐标纸绘出各典型环节的阶跃响应曲线。2、由响应曲线计算各环节的传递函数，并与电路计算结果相比较。3、分析扣对阯尼系数对二阶系统阶跃响应的影响。响应曲线原始信号................................................................•••••••••••.........................................U...............................1.52相应曲线原始信咢1—A/i1102030时间Zs40智能一实絵室2010.3^12.52050•100102030时间/s4050倍号源G）阶跃值号G加速倌号O速度信号信凋犧僵：v系统类aj响应曲线j返回1PK—实验52010.3实验二系统频率特性的测量与PID校正一、实验目的1、加深Y解系统及元件频率特性的物理意义。2、掌握系统及元件频率特性的测量方法。3、加深对PTD控制原理与设计方法的理解。二、实验内容1、利用运算放人器、电阻、电界等元件设计一模拟电路，K数学模型可用如下框图描述。U,(t)=Asin(ot),则输出信号U2(t)=Bsin(ot+*),计算B/A与4)随o的变化规律。4、分別设计一n,PD，PID校正校拟电路，屯联在上述框图的前向通道的比较点之后。三、实验装置1、计算机一台，实验软件一套。2、实验箱一套。3、則包板、导线、电阻、电容、运算放大器等器件若干。四、实验报告1、岡出模拟电路图，计算传递阑数，画出BODE图。2、把测景数据列表，根据此数据绘制BODE图。3、分析测量误差。4、分析PI,PD,PID校||•:模拟电路对系统频率特性的影响以及PI,PD，PID的参数对阶跃响庖的影响，总结各校正装置的作川和其参数对系统性能所产牛影响的规律。