典型環(huán)節(jié)的時(shí)域響應(yīng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上典型環(huán)節(jié)的時(shí)域響應(yīng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)要求了解和掌握各典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)及模擬電路圖，觀察和分析各典型環(huán)節(jié)的響應(yīng)曲線。二、實(shí)驗(yàn)原理及內(nèi)容:1.比例環(huán)節(jié)(P)(1) 方框圖：(2) 傳遞函數(shù)：(3) 階躍響應(yīng)：其中(4) 模擬電路圖圖1注意：圖中運(yùn)算放大器的正相輸入端已經(jīng)對(duì)地接了的電阻，實(shí)驗(yàn)中不需要再接。以后的實(shí)驗(yàn)中用到的運(yùn)放也如此。2.積分環(huán)節(jié)(I)(1) 方框圖：(2) 傳遞函數(shù) (3) 階躍響應(yīng)：  其中     (4)模擬電路圖： 圖2 3.比例積分環(huán)節(jié)(PI)(1) 方框圖：  

2、60;                      (2)傳遞函數(shù)：  (3) 階躍響應(yīng)：其中  （4）模擬電路圖：圖3            4.慣性環(huán)節(jié)(T)(1) 方框圖：(2) 傳遞函數(shù)： (3) 階躍響應(yīng)  &#

3、160;   其中(4) 模擬電路圖：圖45.比例微分環(huán)節(jié)(PD)(1) 方框圖：(2) 傳遞函數(shù)： (3) 階躍響應(yīng)：其中為單位脈沖函數(shù)，這是一個(gè)面積為的脈沖函數(shù)，脈沖寬度為零，幅值為無窮大，在實(shí)際中是得不到的。(4) 模擬電路圖：圖56.比例積分微分環(huán)節(jié)(PID)(1) 方框圖：       (2) 傳遞函數(shù)：            (3) 階躍響應(yīng)：其中為單位脈沖函數(shù)，  

4、0;             (4) 模擬電路圖：圖 6三、實(shí)驗(yàn)步驟1. 按比例環(huán)節(jié)的模擬電路圖將線接好，檢查無誤后開啟設(shè)備電源。2. 將信號(hào)源單元的“ST”端插針與“S”端插針用“短路塊”短接。由于每個(gè)運(yùn)放單元均設(shè)置了鎖零場效應(yīng)管，所以運(yùn)放具有鎖零功能。調(diào)節(jié)調(diào)幅和調(diào)頻電位器，使得“OUT”端輸出的方波幅值為1V，周期為10s左右。3. 將2中的方波信號(hào)加至環(huán)節(jié)的輸入端Ui，用示波器的“CH1”和“CH2”表筆分別監(jiān)測模擬電路的輸入U(xiǎn)i端和輸出U0端，觀測

5、輸出端的實(shí)際響應(yīng)曲線U0(t)，記錄實(shí)驗(yàn)波形及結(jié)果。4. 改變幾組參數(shù)，重新觀測結(jié)果。5. 用同樣的方法分別搭接積分環(huán)節(jié)、比例積分環(huán)節(jié)、比例微分環(huán)節(jié)、慣性環(huán)節(jié)和比例積分微分環(huán)節(jié)的模擬電路圖。觀測這些環(huán)節(jié)對(duì)階躍信號(hào)的實(shí)際響應(yīng)曲線，分別記錄實(shí)驗(yàn)波形及結(jié)果。四、實(shí)驗(yàn)曲線及結(jié)論1比例環(huán)節(jié) (P)（1）當(dāng)R0=200K，R1=100K時(shí), 圖形如下：（2）當(dāng)R0=200K、R1=200K時(shí)，圖形如下：專心-專注-專業(yè)結(jié)論：對(duì)于比例環(huán)節(jié)的放大系數(shù)，其影響因素為R1、R0電阻的比值，其比值越大，放大系數(shù)越大。2、積分環(huán)節(jié)（I）(1)R0=200k、C=1uF時(shí)波形如下：（2）R0=200k、C=2uF時(shí)波形

6、如下：結(jié)論：對(duì)于積分環(huán)節(jié)的時(shí)間常數(shù)，其影響因素為C、R0的乘積，其乘積越大，時(shí)間常數(shù)越大，放大系數(shù)越小。3、 比例積分環(huán)節(jié)（PI）(1)R0=200k 、R1=200k、C=1uF時(shí)波形如下：(2)R0=200k 、R1=200k、C=2uF時(shí)波形如下：結(jié)論：對(duì)于比例積分環(huán)節(jié)的時(shí)間常數(shù)，其影響因素為C、R0的乘積，其乘積越大，時(shí)間常數(shù)越大，放大倍數(shù)越??；偏移量K的影響因素為R1、R0電阻的比值，其比值越大，偏移量越大。4、 慣性環(huán)節(jié)（T）（1）R0=200k、R1=200k、C=1uF時(shí)波形如下：（2） R0=200k、R1=200k、C=2uF時(shí)波形如下：結(jié)論：對(duì)于慣性環(huán)節(jié)的時(shí)間常數(shù)，其影響

7、因素為C、R0的乘積，其乘積越大，時(shí)間常數(shù)越大，輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的延遲時(shí)間越長；穩(wěn)態(tài)對(duì)應(yīng)的放大倍數(shù)K的影響因素為R1、R0電阻的比值，其比值越大，穩(wěn)態(tài)值與輸入信號(hào)的幅值比值越大。5、 比例微分環(huán)節(jié)（PD）（1）R0=R2=100k、R3=10k、C=1uF、R1=100k時(shí)波形如下：（2）R0=R2=100k、R3=10k、C=1uF、R1=200k時(shí)波形如下：結(jié)論：隨著R1的變化，比例系數(shù)和微分時(shí)間常數(shù)會(huì)變化，對(duì)于微分調(diào)節(jié)，在輸入信號(hào)的瞬間，輸出值達(dá)到最大，但在以后，在比例調(diào)節(jié)的作用下，輸出值為輸入值的K倍。6、 比例積分微分環(huán)節(jié)（PID）（1）R2=R3=10k、R0=100k、C1=C2=1uF、R1=100k時(shí)波形如下：（2）R2=R3=10k、R0=100