北航自动控制原理实验报告- 一、二阶系统的电子模拟及时域响应的动态测试

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实验一-一二阶系统的电子模拟与动态响应测试

成绩北京航空航天大学自动控制原理实验报告学院机械学院专业方向机械工程及其自动化班级140712班学号14071039学生姓名孔祥龙指导教师自动控制原理实验报告2016 年10 月实验一一、二阶系统的电子模拟及时域响应的动态测试实验时间2016年10月17号实验编号目录一、实验目的 (3)二、实验内容 (3)2.1建立一阶系统的电子模型 (3)2.2一阶系统参数指标数据表格1 (3)2.3建立二阶欠阻尼系统的电子模型 (4)2.4二阶系统参数指标数据表格2 (4)三、实验设备 (5)四、实验原理 (6)4.1一阶系统 (6)4.3二阶系统 (7)五、实验步骤 (8)六、注意事项 (9)七、实验结果图 (9)7.1一阶系统实验结果图 (9)7.2一阶系统理论结果图 (11)7.3二阶系统实验结果图 (13)7.4一阶系统理论结果图 (15)八、结果分析 (18)一、实验目的1.1精通在电子模拟机上建立典型环节系统模型的方法；1.2掌握阶跃响应的测试方法；1.3学习在电子模拟机上建立典型系统模型的方法；1.4理解一、二阶系统阶跃响应及其性能指标与系统参数之间的关系。

二、实验内容2.1建立一阶系统的电子模型建立一阶系统的电子模型，观测并记录不同时间常数T时的跃响应曲线，测定其过渡过程时间。

2.2一阶系统参数指标数据表格1表1、一阶系统参数指标T0.250.5 1.0C1微法1微法1微法R20.25MΏ1MΏ1MΏ2.3建立二阶欠阻尼系统的电子模型建立二阶欠阻尼系统的电子模型，观测并记录不同阻尼比ζ时的跃响应曲线，测定其超调量σ%及过渡过程时间T s.2.4二阶系统参数指标数据表格2表2、二阶系统参数指标三、实验设备实验系统如图所示，包括：1、数字计算机2、电子模拟机3、万用表4、测试导线图1-混合仿真系统实物图四、实验原理4.1一阶系统系统传递函数为：模拟运算电路如图2所示：图2-一阶模拟运算电路由图2得在实验当中始终取，则，理论值取不同的时间常数T分别为：0.25、0.5、1。

自动控制原理实验一：二阶系统阶跃响应

实验一二阶系统阶跃响应一．实验目的1. 研究二阶系统的两个重要参数：阻尼比ξ和无阻尼自振角频率n ω对系统动态性能的影响。

2. 学会根据模拟电路，确定系统传递函数。

二．实验内容二阶系统模拟电路如图2-1所示。

系统特征方程为2210T s KTs ++=，其中T RC =，01R K R =。

根据二阶系统的标准形式可知，=/2K ξ，通过调整K 可使ξ获得期望值。

三．实验预习1. 分别计算出0.5,0.25,0.5,0.75T ξ==时，系统阶跃响应的超调量p σ和过渡过程时间s t 。

2. 分别计算出0.25,0.2,0.5,1.0T ξ==时，系统阶跃响应的超调量p σ和过渡过程时间s t 。

教材P55给出了计算公式：超调量100%p eσ=⨯过渡过程时间44s nTt ξωξ==（近似值，只适合二阶系统的欠阻尼状态）。

另外，为对实验结果做误差分析，还需计算0.5,1T ξ==时的p σ和s t 。

此时系统为临界阻尼状态，0p σ=，s t 若再用上面给出的式子计算则会使得误差较大。

我们将根据定义采用数值计算的方法计算出s t 。

临界阻尼状态下，二阶系统的单位阶跃响应为()1(1)n tn y t t eωω-=-+，令1()0.98,2n y t Tω===，计算得 2.917()t s =。

根据以上公式计算，将计算结果整理成下表：四．实验步骤1. 通过改变K ，使ξ获得0,0.25,0.5,0.75,1.0等值，在输入端加同样幅值的阶跃信号，观察过渡过程曲线，记下超调量p σ和过渡过程时间s t ，将实验值和理论值进行比较。

2. 当0.25ξ=时，令0.2,0.5,1.0T =秒秒秒（T RC =，改变两个C ），分别测出超调量p σ和过渡过程时间s t ，比较三条阶跃响应曲线的异同。

五．数据处理1. 数据整理与计算（1）0.5T =，ξ取不同值其中，记录(0)V 是为了矫正系统误差，因为理论上(0)V 应该等于0。

自动控制原理实验——二阶系统的动态过程分析

实验二二阶系统的动态过程分析一、实验目的1. 掌握二阶控制系统的电路模拟方法及其动态性能指标的测试技术。

2. 定量分析二阶系统的阻尼比ξ和无阻尼自然频率n ω对系统动态性能的影响。

3. 加深理解“线性系统的稳定性只与其结构和参数有关，而与外作用无关”的性质。

4. 了解和学习二阶控制系统及其阶跃响应的Matlab 仿真和Simulink 实现方法。

二、实验内容1. 分析典型二阶系统()G s 的ξ和n ω变化时，对系统的阶跃响应的影响。

2. 用实验的方法求解以下问题：设控制系统结构图如图2.1所示，若要求系统具有性能：%20%,1,p p t s σσ===试确定系统参数K 和τ，并计算单位阶跃响应的特征量d t ，r t 和s t 。

图2.1 控制系统的结构图3. 用实验的方法求解以下问题：设控制系统结构图如图2.2所示。

图中，输入信号()r t t θ=，放大器增益AK 分别取13.5，200和1500。

试分别写出系统的误差响应表达式，并估算其性能指标。

图2.2 控制系统的结构图三、实验原理任何一个给定的线性控制系统，都可以分解为若干个典型环节的组合。

将每个典型环节的模拟电路按系统的方块图连接起来，就得到控制系统的模拟电路图。

通常，二阶控制系统222()2nn nG ssωξωω=++可以分解为一个比例环节、一个惯性环节和一个积分环节，其结构原理如图 2.3所示，对应的模拟电路图如图2.4所示。

图2.3 二阶系统的结构原理图图2.4 二阶系统的模拟电路原理图图2.4中：()(),()()r cu t r t u t c t==-。

比例常数（增益系数）21RKR=，惯性时间常数131T R C=，积分时间常数242T R C=。

其闭环传递函数为：12221112()1()(1)crKU s TTKKU s T s T s K s sT TT==++++(0.1) 又：二阶控制系统的特性由两个参数来描述，即系统的阻尼比ξ和无阻尼自然频率n ω。

自动控制实验一一阶系统的时域分析、二阶系统的瞬态响应

自动控制实验报告姓名: 学号: 班级:实验指导老师：__________________ 成绩：____________________实验一一阶系统的时域分析、二阶系统的瞬态响应一阶系统的时域分析一、实验目的（1）熟悉THBDC-1型信号与系统·控制理论及计算机控制技术实验平台及上位机软件的使用；（2）熟悉各典型环节的阶跃响应特性及其电路模拟；（3）测量各典型环节的阶跃响应曲线，并了解参数变化对其动态特性的影响。

二、实验设备（1）THBDC-1型控制理论·计算机控制技术实验平台；（2）PC 机一台(含上位机软件)、数据采集卡、37针通信线1根、16芯数据排线、采接卡接口线；三、实验内容（1）设计并组建各典型环节的模拟电路；（2）测量各典型环节的阶跃响应，并研究参数变化对其输出响应的影响；四、实验原理典型的一阶系统的传递函数与方框图分别为：当U i (S)输入端输入一个单位阶跃信号，且放大系数(K)为1、时间常数为T 时响应曲线如图1-7所示。

图1-7五、实验步骤1 根据一阶系统的的方框图，选择实验台上的通用电路单元设计并组建其相应的模拟电路，如下图所示。

图中后一个单元为反相器，其中R 0=200K 。

2 若比例系数K=1、时间常数T=1S时，1)()()(+==TS KS U S U s G i O电路中的参数取：R1=100K，R2=100K，C=10uF(K= R2/ R1=1,T=R2C=100K×10uF=1)。

3 若比例系数K=1、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=R2C=100K×1uF=0.1)。

4 若比例系数K=2、时间常数T=0.1S时，电路中的参数取：R1=100K，R2=200K，C=1uF(K= R2/ R1=2,T=R2C=100K×1uF=0.1)。

北航自动控制实验报告

自动控制原理实验报告2013年12月7日班级：学号：姓名：目录实验一一、二阶系统的电子模拟及时域响应的动态测试 (3)一、实验目的 (3)二、实验内容 (3)三、实验原理 (3)四、实验设备 (5)五、实验步骤 (5)六、实验结果 (5)七、实验结论 (10)实验二频率响应测试 (11)一、实验目的 (11)二、实验内容 (11)三、实验原理 (12)四、实验设备 (12)五、实验步骤 (12)六、数据记录 (13)七、数据处理 (16)八、误差分析和实验结论 (17)九、实验结论 (17)实验三控制系统串联校正 (18)一、实验目的 (18)二、实验内容 (18)三、实验设备 (18)四、实验步骤 (18)五、设计过程 (19)六、数据记录 (20)七、数据分析 (24)实验一一、二阶系统的电子模拟及时域响应的动态测试一、实验目的1.了解一、二阶系统阶跃响应及其性能指标与系统参数之间的关系。

2.学习在电子模拟机上建立典型环节系统模型的方法。

3.学习阶跃响应的测试方法。

二、实验内容1.立一阶系统的电子模型,观测并记录在不同时间常数T时的跃响应曲线,并测定其过渡过程时间TS。

2.立二阶系统的电子模型,观测并记录在不同阻尼比ζ时的跃响应曲线,并测定其超调量σ%及过渡过程时间TS。

三、实验原理1．一阶系统：系统传递函数为：模拟运算电路如图1-1所示：图1-1由图得：在实验当中始终取, 则,取不同的时间常数T分别为：0.25、0.5、1。

记录不同时间常数下阶跃响应曲线，测量纪录其过渡过程时ts。

（取误差带）2．二阶系统:其传递函数为：＝令，则系统结构如图1-２所示：图1-2根据结构图，建立的二阶系统模拟线路如图1-３所示：图1-3取，，则及取不同的值, , ,观察并记录阶跃响应曲线，测量超调量σ%（取误差带）,计算过渡过程时间Ts。

四、实验设备1.HHMN-1型电子模拟机一台。

2.PC 机一台。

3.数字式万用表一块。

北航自动控制实验报告

2.学习在电子模拟机上建立典型环节系统模型的方法。

3.学习阶跃响应的测试方法。

二、实验内容1.立一阶系统的电子模型,观测并记录在不同时间常数T时的跃响应曲线,并测定其过渡过程时间TS。

2.立二阶系统的电子模型,观测并记录在不同阻尼比ζ时的跃响应曲线,并测定其超调量σ%及过渡过程时间TS。

三、实验原理1．一阶系统：系统传递函数为：模拟运算电路如图1-1所示：图1-1由图得：在实验当中始终取, 则,取不同的时间常数T分别为：0.25、0.5、1。

记录不同时间常数下阶跃响应曲线，测量纪录其过渡过程时ts。

四、实验设备1.HHMN-1型电子模拟机一台。

2.PC 机一台。

3.数字式万用表一块。

自动控制原理实验报告

北京航空航天大学自动控制原理实验报告学院能源与动力工程学院专业方向飞行器动力工程班级 140416学号 ********学生姓名蓝健文实验一二阶系统的电子模拟及时域响应的动态测试一、实验目的1.了解一、二阶系统阶跃响应及其性能指标与系统参数之间的关系。

2.学习在电子模拟机上建立典型环节系统模型的方法。

3.学习阶跃响应的测试方法。

二、实验内容1.建立一阶系统的电子模型，观测并记录在不同时间常数T时的阶跃响应曲线，并测定其过渡过程时间,即调节时间 t s。

2.建立二阶系统的电子模型，观测并记录在不同阻尼比ζ时的阶跃响应曲线，并测定其超调量σ%及过渡过程时间 t s。

三、实验原理1、一阶系统系统传递函数为：ϕ(s)=C(s)R(s)=KTs+1模拟运算电路如图1所示：图 1 由图 1 得U0(s) U i(s)=(R2/R1)R2Cs+1=KTs+1实验当中始终取R2=R1,则K=1，T=R2C，取不同的时间常数T，T=0.25s、T=0.5s、T=1s，记录阶跃响应曲线，测量过渡过程时间 t s。

将参数及指标填在后面数据分析部分的表1中。

2、二阶系统其传递函数为：ϕ(s)=C(s)R(s)=ωn2s+2ζωn2s+ωn2令ωn=1 rad/s，则系统结构如图2所示：图 2根据结构图，建立的二阶系统模拟线路如图3所示：图 3取R2 C1=1 ，R3 C2 =1，则R4 R3=R4C2=12ζ及ζ=1 2R4C2ζ取不同的值ζ=0.25 , ζ=0.5 , ζ=1 ,观察并记录阶跃响应曲线，测量超调量σ% ,计算过渡过程时间 t s。

将参数及各项指标填入数据分析部分的表2中。

以上实验，配置参数时可供选择的电阻R值有100kΩ,470kΩ(可调),2.2MΩ(可调),电容C值有1μF，10μF。

四、实验设备1.数字计算机2.电子模拟机3.万用表4.测试导线五、实验步骤1. 熟悉HHMN-1 型电子模拟机的使用方法，将各运算放大器接成比例器，通电调零。

自动控制原理实验报告二阶系统时域分析

自动控制原理实验报告姓名：xxx班号：xxxxxx学号：xxxxxxxxxx二阶系统时域分析已知：根据以下的二阶系统的原理图进行试验一、数学模型根据电路原理图推导数学模型（传递函数），分析稳定性、稳态误差、动态性能等。

依据图所示，得到下列方程：of U U =－1010K K 1()i f U U U =-+21111U U R C S=- 222221()1f R U U C S R R C S =-+ 消去中间项f U 、1U 、2U 得021*******i U U S S =++ ∴系统的闭环传递函数Φ（S ）=021*******i U U S S =++分析系统稳定性：系统特征方程()N s =210100S S ++。

构造劳斯表 2S 1 1001S 100S 10由劳斯表得，该系统稳定。

分析系统的稳态误差：由系统的闭环传递函数得系统的开环传递函数为()G s 210010S S =+, 故系统的稳态误差0lim ()()ss e s e S s R s φ→==01lim ()1()s S R s G s →+ 若输入为单位阶跃信号，即()R s =1S,则系统的稳态误差 ss e =011lim 1()s S G s S→+=22010lim 10100s S S S S →+++=0。

分析系统的动态性能：系统的闭环传递函数Φ（S ）=021*******i U U S S =++，系统为二阶系统，其n w =10，ξ=0.5∴系统的超调量为σ﹪=16.3﹪；调节时间s t =0.7（∆=0.05）。

二、实验结果可变电阻R=10K 时：可变电阻R=110K时：三、计算机仿真可变电阻R=10K时：可变电阻R=110K时：四、理论、仿真、实验结果的对比分析经过对比发现理论上的超调量与实验基本一致，但是调节时间差别较大，这是由于在计算过程中的舍入误差以及受实验设备精确度影响，使得两者的差别较大。

北京交通大学自动控制理论实验报告

姓名：学号：班级：任课教师：实验一一、二阶系统的电子模拟及时域响应的动态测试1、一阶系统系统传递函数为：Φ(s)=C(s)R(s)=KTS+1模拟运算电路如图所示：由图得：U0(s)U i(s)=R2R1R2CS+1=KTS+1在实验当中始终取 R2= R1，则 K=1，T= R2C,取不同的时间常数 T 分别为： 0.25、 0.5、1,记录不同时间常数下阶跃响应曲线，测量并纪录其过渡过程时间 Ts ，将参数及指标填在表内：T 0.25 0.5 1R2 250KΩ510KΩ1MΩC 1μF 1μF 1μFTs实测 1.2S 2.2S 3.85STs理论 1.25S 2.0S 3.5ST=0.25T=0.5 T=1.02、二阶系统系统传递函数为：Φ(s)=C(s)R(s)=ωn2s2+2ζωn s+ωn2令ωn=1弧度/秒，则系统结构如图所示：根据结构图，建立二阶系统模拟线路图：取R1C1,R3C2=1，则R4R3=R4C2=12ζ及ζ=12R4C2ζ取不同的值ζ=0.25 , ζ=0.5 , ζ=1 观察并记录阶跃响应曲线，测量超调量σ% ,计算过渡过程时间Ts，将参数及各项指标填入表内。

ζ=0.25ζ=0.5ζ=1.0实验结论：一阶系统：当K确定后，系统的动态性能与T的值有关，T越大，调节时间越大，上升时间越大。

二阶系统：当ωn确定后，系统的动态性能与阻尼比ζ的值有关，当ζ小于1的时候，系统出现振荡，且ζ越大，超调量越小，调节时间越小，振荡次数也越少；当ζ大于1时，系统将不出现振荡现象。

实验三控制系统串联校正系统结构如图所示：未加校正的系统模拟电路图如下图所示：未加校正时，Gc(s)=1加串联超前校正时Gc(s)=aTS+1(a>1)TS+1给定a=2.44，T=0.26，则Gc(s)=0.63S+10.26S+1叫串联滞后校正时Gc(s)=bTS+1(0<b<1)TS+1给定b=0.12，T=83.33，则Gc(s)=10S+183.33S+1校正电路：校正前：理论图：实际图：电路参数：R1=1MΩ，R2=1MΩ，R3=1MΩ，C1=1Μf,R4=250KΩ,R5=1MΩ,C2=1μF超前校正后：理论图：实际图：校正电路参数：C=1μF, R4=260KΩ,R1=630KΩ,R2=100K Ω,R3=530KΩ滞后校正后：理论图：实验结论：超前校正能够提高截止频率，增加相角裕度，使调节时间减小；滞后校正能够减小截止频率，提高系统的相角裕度，对低频信号不产生衰减，而对高频噪声信号有削弱作用。

自动控制原理实验报告--典型二阶系统的时域特性

本科实验报告课程名称：自动控制原理实验项目：典型二阶系统的时域特性实验地点：电机馆自控实验室专业班级：学号：学生姓名：指导教师：2012 年5 月15 日一、实验目的和要求：学会利用自动控制实验箱对二阶控制系统进行时域分析。

二、实验内容和原理：1、二阶系统动态特性的测试1. 典型二阶系统的方框图和模拟电路图① 典型二阶系统的方框图及传函图1-2是典型二阶系统的原理方框图，其中T 0=1s ，T 1=0.1s ，K 1分别为10、5、2.5和1。

开环传函： )11.0()1()(11+=+=s s K s T s K s G 其中：===101/K T K K 开环增益。

闭环传函： 2nn 22n 2)(ωζωω++=s s s W 其中：2//;/110011n T K T T T K ==ξω表1-2列出有关二阶系统在三种情况（欠阻尼、临界阻尼和过阻尼）下具体参数的表达式，以便计算理论值。

② 模拟电路图见图1-3。

三、主要仪器设备：TDN-AC/ACS+型控制系统实验箱一套、安装Windows 98系统和ACS2002应用软件的计算机一台。

四、操作方法与实验步骤：准备：将“信号源单元”（U1SG）的ST插针和+5V插针用“短路块”短接，使运算放大器反馈网络上的场效应管3DJ6夹断。

二阶系统瞬态性能指标的测试步骤：①按图1-3接线，R=10K。

②用示波器观察系统阶跃响应C(t)，测量并记录超调量M p，峰值时间T p和调节时间t s，并记录在表1-3中。

③分别按R=20K;40K;100K改变系统开环增益，观察响应的阶跃响应C(t)，测量并记录性能指标M p，T p和t s，及系统的稳定性。

并将测量值和计算值（实验前必须按公式计算出）进行比较，参数取值及响应曲线，详见表1-3。

五、实验数据记录和处理：（1）R=50K阶跃响应图：（2）R=100K阶跃响应图：六、讨论、心得：通过实验，让我对二阶系统的时域响应有了进一步的了解，也对这种新的实验方法有了进一步的认识，自控是一门不错的课，希望今后能有更多的机会去实践它。

北航机电控制工程基础(自动控制原理)第三章2-时域分析法-一阶系统分析二阶系统分析

北京航空航天大学
机电控制工程基础
Fundamentals of Mechatronic Control Engineering
(3 )调节时间Regulation time ：t s 根据调节时间的定义，当t≥ts时 |h(t)-h(∞)|≤ h(∞) ×Δ%。
e nt
1 2
sin(d t
tg1
1 2
袁松梅教授 Tel：82339630 Email：yuansm@
北京航空航天大学
• 定性分析 (1) 平稳性Stability ---> % ---> %
机电控制工程基础
Fundamentals of Mechatronic Control Engineering
d n 1 2
1 1
s1,2 n n 2 1 s1,2 n
欠阻尼 underdamping
0
1
s1,2
n
jn
1 2
零阻尼 undamping
0
s1,2 jn
负阻尼
0
negative damping
s1,2 n n 2 1
两个不等负实根两个相等负实根两个负实部共轭复根两个纯虚根正实部特征根
北京航空航天大学
机电控制工程基础
Fundamentals of Mechatronic Control Engineering
3.3 二阶系统分析(Second-order System analysis)
3.3.1 数学模型 (Mathematical Model)
dc2 (t) dt2
2 n
dc(t) dt
dtp 0, ,2 ,
得：
tp

《自动控制》一二阶典型环节阶跃响应实验分析报告

自动控制原理实验分析报告姓名：学号：班级：一、典型一阶系统的模拟实验：1.比例环节（P) 阶跃相应曲线。

传递函数：G(S)=-R2/R1=K说明：K为比例系数（1）R1=100KΩ，R2=100KΩ；特征参数实际值：K=-1.（2）（2）R1=100KΩ，R2=200KΩ；即K=-2.〖分析〗：经软件仿真，比例环节中的输出为常数比例增益K；比例环节的特性参数也为K，表征比例环节的输出量能够无失真、无滞后地按比例复现输入量。

2、惯性环节（T) 阶跃相应曲线及其分析。

传递函数：G(S)=-K/(TS+l) K=R2/R1 , T=R2C说明：特征参数为比例增益K和惯性时间常数T。

（1）、R2=R1=100KΩ , C=1µF；特征参数实际值：K=-1，T=0.1。

（2）、R2=R1=100KΩ , C=0.1µF；特征参数实际值：K=-1，T=0.01。

〖分析〗：惯性环节的阶跃相应是非周期的指数函数，当t=T时，输出量为0.632K，当t=3～4T时，输出量才接近稳态值。

比例增益K表征环节输出的放大能力，惯性时间常数T表征环节惯性的大小，T越大表示惯性越大，延迟的时间越长，反之亦然。

传递函数：G(S)= -l/TS ，T=RC说明：特征参数为积分时间常数T。

（1）、R=100KΩ , C=1µF；特征参数实际值：T=0.1。

（2）R=100KΩ , C=0.1µF；特征参数实际值：T=0.01。

〖分析〗：只要有一个恒定输入量作用于积分环节，其输出量就与时间成正比地无限增加，当t=T时，输出量等于输入信号的幅值大小。

积分时间常数T表征环节积累速率的快慢，T越大表示积分能力越强，反之亦然。

4、比例积分环节（PI) 阶跃相应曲线及其分析。

传递函数：G(S)=K( l+l/TS) K=-R2/R1, T=R2C说明：特征参数为比例增益K和积分时间常数T。

（1）、R2=R1=100KΩ , C=1µF；特征参数实际值：K=-1，T=0.1。

机电控制工程基础实验报告自控实验一

机电控制工程基础实验报告自控实验一实验一一、二阶系统的电子模拟及时域响应的动态测试实验时间实验编号同组同学一、实验目的1、了解一、二阶系统阶跃响应及其性能指标与系统参数之间的关系。

2、学习在电子模拟机上建立典型环节系统模型的方法。

3、学习阶跃响应的测试方法。

二、实验内容1、建立一阶系统的电子模型,观测并记录在不同时间常数T时的跃响应曲线,并测定其过渡过程时间Ts2、建立二阶系统的电子模型,观测并记录在不同阻尼比ζ时的跃响应曲线,并测定其超调量σ及过渡过程时间Ts。

三、实验原理1、一阶系统阶跃响应性能指标的测试系统的传递函数为:模拟运算电路如下图 :其中,;在实验中，始终保持即，通过调节和的不同取值，使得的值分别为0.2,0.51,1.0。

记录实验数据，测量过度过程的性能指标，其中取正负5误差带，按照经验公式取2、二阶系统阶跃响应性能指标的测试系统传递函数为：令ωn=1弧度/秒，则系统结构如下图：二阶系统的模拟电路图如下：在实验过程中，取，则，即；在实验当中取，通过调整取不同的值，使得分别为0.25,0.5,0.707,1,观察并记录阶跃响应曲线，记录所测得的实验数据以及其性能指标，四、实验设备：1、HHMN-1型电子模拟机一台。

2、PC机一台。

3、数字万用表一块。

4、导线若干。

五、实验步骤：1、熟悉电子模拟机的使用，将各运算放大器接成比例器，通电调零。

2、断开电，按照实验说明书上的条件和要求，计算电阻和电容的取值，按照模拟线路图搭接线路，不用的运算放大器接成比例器。

3、将D/A输出端与系统输入端Ui连接，将A/D1与系统输出端UO连接(此处连接必须谨慎，不可接错)。

线路接好后，经教师检查后再通电。

4、在dowsP桌面用鼠标双击“MATLAB”图标后进入，在命令行处键入“autolab”进入实验软件系统。

5、在系统菜单中打开“实验项目”项，选择实验一，在窗口左侧选择实验模型。

6、观测实验结果，记录实验数据，绘制实验结果图形，填写实验数据表格。

自动控制原理实验报告典型环节及其阶跃响应二阶系统阶跃响应连续系统串联校正

自动控制原理实验报告班级：自动化0906班学生: 伍振希（09213052）张小维（合作）任课教师：苗宇老师目录实验一典型环节及其阶跃响应 (1)一、实验目的 (1)二、实验仪器 (1)三、实验原理 (1)四、实验内容 (1)五、实验步骤 (2)六、实验结果 (3)实验二二阶系统阶跃响应 (6)一、实验目的 (6)二、实验仪器 (6)三、实验原理 (6)四、实验内容 (6)五、实验步骤 (7)六、实验结果 (7)实验三连续系统串联校正 (13)一、实验目的 (13)二、实验仪器 (13)三、实验内容 (13)四、实验步骤 (15)五、实验结果 (15)实验一典型环节及其阶跃响应一、实验目的1. 掌握控制模拟实验的基本原理和一般方法。

2. 掌握控制系统时域性能指标的测量方法。

二、实验仪器1．EL-AT-III型自动控制系统实验箱一台2．计算机一台三、实验原理1．模拟实验的基本原理：控制系统模拟实验采用复合网络法来模拟各种典型环节，即利用运算放大器不同的输入网络和反馈网络模拟各种典型环节，然后按照给定系统的结构图将这些模拟环节连接起来，便得到了相应的模拟系统。

再将输入信号加到模拟系统的输入端，并利用计算机等测量仪器，测量系统的输出，便可得到系统的动态响应曲线及性能指标。

若改变系统的参数，还可进一步分析研究参数对系统性能的影响。

四、实验内容构成下述典型一阶系统的模拟电路，并测量其阶跃响应：1.比例环节的模拟电路及其传递函数如图1-1。

G（S）= R2/R12.惯性环节的模拟电路及其传递函数如图1-2。

G（S）= - K/TS+1K=R2/R1，T=R2C3.积分环节的模拟电路及传递函数如图1-3。

G（S）=1/TST=RC4.微分环节的模拟电路及传递函数如图1-4。

G（S）= - RCS5.比例微分环节的模拟电路及传递函数如图1-5（未标明的C=0.01uf）。

G（S）= -K（TS+1）K=R2/R1，T=R1C五、实验步骤1.启动计算机，在桌面双击图标 [自动控制实验系统] 运行软件。

自动控制原理实验报告模板

成绩XXX大学自动控制原理实验报告学院专业方向班级学号学生姓名指导教师自动控制与测试教学实验中心实验一一、二阶系统的电子模拟及时域响应的动态测试（小三号，黑体；居中；单倍行距）实验时间实验编号同组同学（“实验编号”填写实验所用计算机编号；若有同组实验同学，需在“同组同学”处填写其姓名，没有则填无）一、实验目的（四号黑体；左对齐；单倍行距）1.概述实验目的。