自控实验1：典型环节的电路模拟.docVIP

实 验 报 告 课程名称： 自动控制原理 实验名称： 典型环节的电路模拟 院 （系）：能源与环境学院 专 业： 热能与动力工程 姓 名： 谭 强 学 号： 实验时间：2011 年 10 月 26日 评定成绩： 审阅教师： 画出各典型环节的实验电路图，并注明参数。 比例（P）环节 图中后一个单元为反相器，其中R0=200K。 若比例系数K=1时，电路中的参数取：R1=100K , R2=100K； 若比例系数K=2时，电路中的参数取：R1=100K , R2=200K。 积分（I）环节 图中后一个单元为反相器，其中R0=200K。 若积分时间常数T=1S时，电路中的参数取：R=100K , C=10uF（T=RC=100K*10uF=1）； 若积分时间常数T=0.1S时，电路中的参数取：R=100K，C=1uF（T=RC=100K*1uF=0.1）。 比例积分（PI）环节 图中后一个单元为反相器，其中R0=200K。 若取比例系数K=1、积分时间常数T=1S时，电路中的参数取：R1=100K,R2=100K，C=10uF（K=R2/R1=1，T=R1C=100K*10uF=1S）； 若取比例系数K=1，积分时间常数T=0.1S时，电路中的参数取：R1=100K，R2=100K，C=1uF（K=R2/R1=1，T=R1C=100K*1uF=0.1S）。 比例微分(PD)环节 图中后一个单元为反相器，其中R0=200K。 若比例系数K=1、微分时间常数T=1S时，电路中的参数取：R1=100K，R2=100K，C=10uF（K=R2/R1=1，T=R1C=100K*10uF=1S）； 若比例系数K=0.5S、微分时间常数T=1S时，电路中的参数取：R1=200K,R2=100K,C=10uF (K=R2/R1=0.5,T=R1C=100K*10uF=1S)。 惯性环节 图中后一个单元为反相器，其中R0=200K。 若比例系数K=1、时间常数T=1S时，电路中的参数取：R1=100K,R2=100K,C=10uF(K=R2/R1=1,T=R2C=100K*10uF=1); 若比例系数K=1，时间常数T=2S时，电路中的参数取：R1=100K，R2=200K，C=10uF（K=R2/R1=2，T=R2C=200K*10uF=2） 写出各典型环节的传递函数和方框图 比例（P）环节 积分（I）环节 比例积分（PI）环节 比例微分（PD）环节 其中 惯性环节 三, 根据测得的典型环节单位阶跃响应曲线，分析参数变化对动态特性的影响 比例环节： （1）若比例系数K=1时，电路中的参数取：R1=100K , R2=100K： （2）若比例系数K=2时，电路中的参数取：R1=100K , R2=200K 分析：由于是比例环节，参数的变化对于动态特性没有影响。 积分环节 （1）若积分时间常数T=1S时，电路中的参数取：R=100K , C=10uF（T=RC=100K*10uF=1）： （2）若积分时间常数T=0.1S时，电路中的参数取：R=100K，C=1uF（T=RC=100K*1uF=0.1）： 分析：当积分环节的时间常数T变小的时候，积分作用更加强烈，达到稳定值所需要的时间更短，在波形图中表现为斜率更大。 比例积分（PI）环节 若取比例系数K=1、积分时间常数T=1S时，电路中的参数取：R1=100K,R2=100K，C=10uF（K=R2/R1=1，T=R1C=100K*10uF=1S 若取比例系数K=1，积分时间常数T=0.1S时，电路中的参数取：R1=100K，R2=100K，C=1uF（K=R2/R1=1，T=R1C=100K*1uF=0.1S）： 分析：比例系数K的变化不会影响系统的动态特性； 而积分常数越小，说明积分的作用越强烈，在图上表现为斜率更大。 比例微分（PD）环节 若比例系数K=1、微分时间常数T=1S时，电路中的参数取：R1=100K，R2=100K，C=10uF（K=R2/R1=1，T=R1C=100K*10uF=1S）： (2)若比例系数K=0.5S、微分时间常数T=1S时，电路中的参数取：R1=200K,R2=100K,C=10uF(K=R2/R1=0.5,T=R1C=100K*10uF=1S) 分析：微分时间