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实验二典型环节的模拟与仿真.pdf
实验二 典型环节的模拟与仿真
一、实验目的:
1、了解并掌握各典型环节模拟电路的构成方法，培养学生实验技能。
2 、熟悉各种典型线性环节的阶跃响应曲线。
3、了解参数变化对典型环节动态特性的影响。
二、实验步骤
1.开机执行程序
C：＼matlab＼bin＼matlab.exe (或用鼠标双击图标)进人 MATLAB 命令窗口;
2.进入 MATLAB 的 simulink 仿真环境，
三、实验内容：
本实验是利用运算放大器的基本特性（开环增益高、输入阻抗大、输出阻抗小等），设
置不同的反馈网络来模拟各种典型环节。
1、比例（Proportion ）环节：
其框图如图 16-1 所示。 Ui (s) UO (s)
K
U0 (S )
其传递函数为： = K （1-1）
U (S )
i
图 16-1 比例环节
比例环节的模拟电路如图如图 16-2 所示,
R1
100k
其传递函数为： U0 (S ) = R1 （1-2） Ui (s) R0 - 100k - UO (s)
U (S ) R
i 0 +
+
比较式(1-1)和(1-2)得
图 16-2 比例环节的模拟电路
K=R1/R0 (1-3)
当输入为单位阶跃信号,即Ui(t)=1(t) 时, 其拉氏变换式为：Ui(s)=1/S 。
则由式（1-1）得到
1
Uo(S)=K ⋅
S
所以输出响应为 Uo(t)=K (t ≥0) (1-4)
比例环节的典型例子有运算放大器、齿轮变速箱、电位器、测速发电机等。
1
2、积分(I)环节。
其结构图如图 16-3 所示，
Ui (s) 1 UO (s)
Ts
U0 (S ) 1
其传递函数为： = (1-5)
Ui (S ) TS 图 16-3 积分环节
积分环节的模拟电路如图 16-4 积分环节模拟电路所示。
积分环节模拟电路的传递函数为
C
U0 (S ) = 1 (1-6) Ui (s) R0 100k
U (S ) R CS
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