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一、实验目的1. 了解系统阶跃响应的基本概念和特性。
2. 掌握系统阶跃响应的测试方法。
3. 分析系统阶跃响应的动态性能指标。
4. 通过实验验证理论知识，加深对系统动态特性的理解。
二、实验原理阶跃响应是指系统在单位阶跃输入信号作用下的输出响应。
对于线性时不变系统，其阶跃响应具有以下特点：1. 稳态值：系统达到稳定状态后的输出值。
2. 超调量：系统输出在稳定前达到的最大值与稳态值之差与稳态值之比。
3. 调节时间：系统输出达到并保持在稳态值的±2%范围内的持续时间。
4. 过渡过程时间：系统输出从0%达到并保持在100%稳态值范围内的持续时间。
三、实验仪器与设备1. 自动控制系统实验箱2. 计算机及实验软件3. 阶跃信号发生器4. 数据采集卡四、实验内容1. 构建实验系统，包括一阶系统和二阶系统。
2. 分别对一阶系统和二阶系统进行阶跃响应实验。
3. 测试并记录系统的稳态值、超调量、调节时间和过渡过程时间等动态性能指标。
4. 分析实验结果，验证理论公式。
五、实验步骤1. 构建一阶系统实验电路，包括惯性环节和比例环节。
2. 将阶跃信号发生器输出接入系统输入端，通过数据采集卡采集系统输出信号。
3. 测试一阶系统的阶跃响应，记录稳态值、超调量、调节时间和过渡过程时间等动态性能指标。
4. 构建二阶系统实验电路，包括惯性环节、比例环节和积分环节。
5. 同样地，测试二阶系统的阶跃响应，记录稳态值、超调量、调节时间和过渡过程时间等动态性能指标。
6. 对比一阶系统和二阶系统的阶跃响应特性，分析实验结果。
六、实验结果与分析1. 一阶系统阶跃响应实验结果：- 稳态值：1.0- 超调量：0%- 调节时间：0.5s- 过渡过程时间：0.5s2. 二阶系统阶跃响应实验结果：- 稳态值：1.0- 超调量：10%- 调节时间：1.5s- 过渡过程时间：1.5s从实验结果可以看出，二阶系统的阶跃响应超调量较大，调节时间和过渡过程时间较长，说明二阶系统的动态性能相对较差。
实验一RLC电路的阶跃响应一．实验目的1.观察并分析RLC二阶串联电路对阶跃信号的响应波形。
2.了解电路参数RLC数值的改变会产生过阻尼、临界阻尼和欠阻尼3种响应情况。
3.从欠阻尼情况的响应波形，读取振荡周期和幅值衰减系数。
二．原理及说明1.跟一阶RC电路实验相同，我们仍用占空率为1/2的周期性矩形脉冲波输入图1-1的RLC串联电路。
当这脉冲的持续时间和间隔时间很长的时候，就可认为脉冲上升沿是一个上升阶跃，而下降沿是一个下降阶跃。
由于阶跃是周期性重复现的，所以在示波器上能观察到清晰、稳定的响应波形。
图1-1 RLC串联电路2.三种阻尼状态的上升阶跃的响应和下降阶跃的响应如下表：表1-11.从表1-1中可见，电路在欠阻尼态时，电容电压对上升阶跃的响应公式是)]sin(1[0φωωωα+-=-t e A u tc ，对下降阶跃的响应公式是 )sin(0φωωωα+=-t e A u tc 。
所以我们可知阶跃响应的波形大致如图1-2所示。
为了判别这种幅值衰减振荡的衰减速度，我们看两个相邻的同向的振幅之比值，它等于 T T t t e Ke Ke ααα=+--)(/ （1-1）这比率称为幅值衰减率，对其取对数，有T eTαα=ln （1-2）ln 1ln 1Te T T ==αα（相邻幅值之比） （1-3）这里α称为幅值衰减系数。
图1-2 衰减的正弦振荡曲线三．实验设备安装有Multisim 软件的电脑一台四．实验内容及步骤1.运行Multisim软件2.计算元件参数，其中R为5KΏ的可调电阻，添加电子元件、脉冲信号源以及接地符号。
3.修改脉冲信号源占空比50％，频率为10KHz，幅高A＝2V。
3.连接电路并加入虚拟双通道示波器，虚拟双通道示波器分别接输入信号和输出信号Uc，修改输出信号线颜色。
C14. 调整可调电阻 R>2CL，让电路处于过阻尼状态，进行仿真，通过示波器观察电容上电压Uc 的阶跃响应波形，并记录上、下阶跃的响应曲线。
实验一典型环节及其阶跃响应
概述：
在控制系统中，典型环节是指能够用数学模型描述的一类基本功能模块，包括比例环节、积分环节和微分环节等。
它们在工程中应用十分广泛，可用于控制系统的建模和分析。
本文将介绍比例环节、积分环节和微分环节的定义及其阶跃响应。
一、比例环节
比例环节是指将输入信号按一定比例进行放大或缩小的环节。
用数学式子表示为y=kx，其中k为比例常数，x为输入信号，y为输出信号。
比例环节的作用是调整输入信号与输出信号之间的比例关系。
比例环节的阶跃响应：在阶跃信号的作用下，比例环节的输出将按比例变化。
阶跃信
号是指输入信号在某一时刻瞬间从0跳变到一个确定的值。
对比例环节而言，其阶跃响应
可以表示为：
$$
y(t)=K_{p} u(t)
$$
其中，$K_{p}$为比例放大的增益，$u(t)$为阶跃函数。
二、积分环节
总结：
比例环节、积分环节和微分环节是控制系统中常用的三种典型环节。
它们可以按照不
同的方法进行组合和调整，形成复杂的系统结构，实现对输入信号的更为精细的控制。
在
实际应用中，需要针对具体问题进行具体分析，选择合适的环节组合方案，以实现最佳的
控制效果。
实验1 阶跃响应与冲激响应一、实验目的1.观察和测量RLC串联电路的阶跃响应与冲激响应的波形和有关参数，并研究其电路元件参数变化对响应状态的影响；2.掌握有关信号时域的测量方法。
二、几个概念与解释1、系统的定义：系统是由若干相互作用和相互依赖的事物组合而成的具有特定功能的整体。
从数学角度，也可理解为：系统也可定义为实现某种功能的运算。
2、响应：将输入信号（又称激励）作用于系统，得到的输出信号就称为响应。
3、零输入响应：没有外加激励信号的作用，只是由初始状态（初始时刻系统的储能）所产生的响应。
4、零状态响应：不考虑初始状态系统的储能作用（初始状态为零）由系统的外部激励信号所产生的作用。
5、冲激响应：将冲激信号作用于系统得到的输出信号就叫冲激响应。
6、阶跃响应：将阶跃信号作用于系统得到的输出信号就叫阶跃响应。
7、单位冲激响应：单位冲激信号作为激励，在系统中产生的零状态响应，就称为单位冲激响应。
8、单位阶跃响应：单位阶跃信号作为激励，在系统中产生的零状态响应，称为单位阶跃响应。
四、实验原理说明实验如图1-1所示为RLC 串联电路的阶跃响应与冲激响应的电路连接图图1-1（a ）为阶跃响应电路连接示意图图1-1（b ）为冲激响应电路连接示意图图1-1 (a) 阶跃响应电路连接示意图图1-1 (b) 冲激响应电路连接示意图其响应有以下三种状态：（1） 当电阻R ＞2 L C 时，称过阻尼状态；（2） 当电阻R = 2 L C时，称临界状态； （3） 当电阻R ＜2 L C 时，称欠阻尼状态。
以上两个电路的输出信号可以工作在：欠阻尼、临界和过阻尼三种状态下，可根据不同的需要进行选择。
根据电路中的参数计算出临界状态状态下的电阻值为R = 2 L C当：R =630.5Ω时，输出处于临界状态。
冲激信号是阶跃信号的导数，所以对线性时不变电路冲激响应也是阶跃响应的导数。
为了便于用示波器观察响应波形，实验用中用周期方波代替阶跃信号。
计算机模拟系统D/A A/D 输入信号输入信号输出信号输出信号121)(ZZ uu s G -=-=由上式可求得由下列模拟电路组成典型环节的传递函数及其单位阶跃响应。
2．一阶系统时域性能指标s r d t t t ,,的测量方法：的测量方法：利用软件上的游标测量响应曲线上的值，带入公式算出一阶系统时域性能指标。
标。
d t ：响应曲线第一次到达其终值¥y 一半所需的时间。
r t ：响应曲线从终值¥y %10上升到终值¥y %90所需的时间。
所需的时间。
s t ：响应曲线从0到达终值¥y 95%95%所需的时间。
所需的时间。
所需的时间。
3.3.实验线路与原理实验线路与原理实验线路与原理 （注：输入加在反相端，输出信号与输入信号的相位相反） 1．比例环节．比例环节K R R Z Z s G -=-=-=1212)( 比例环节的模拟电路及其响应曲线如图1-31-3。
K ——放大系数。
K 是比例环节的特征量，它表示阶跃输入后，输出与输入的比例关系，可以从响应曲线上求出。
改变1R 或2R 的电阻值便可以改变比例图1-2 运放的反馈连接运放的反馈连接tK -1 0 图1-3 比例环节的模拟电路及其响应曲线比例环节的模拟电路及其响应曲线器的放大倍数K 。
实际物理系统中的比例环节：实际物理系统中的比例环节： Ø 无弹性变形的杠杆；无弹性变形的杠杆； Ø 不计非线性和惯性的电子放大器；不计非线性和惯性的电子放大器； Ø 传递链的速度比；传递链的速度比；Ø 测速发电机的电压与转速的关系。
测速发电机的电压与转速的关系。
2．惯性环节．惯性环节1212121212,11)(C R T R RK Ts KC R R R Z Z s G ==+-=+-=-=惯性环节的模拟电路及其响应曲线如图1-41-4。
式中：K ——静态放大倍数；——静态放大倍数； T ——惯性时间常数；T 和K 是响应曲线的两个特征量。
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、学习设计构成典型环节、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量方法，对比实验结果与理论分析。
二、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、电容、运算放大器等器件若干。
三、实验原理设计构成下列典型环节的模拟电路，测量其阶跃响应1、比例环节：利用运算放大器、电阻、电容等元件设计一模拟电路，输入输出之间满足如下运动方程：C(t)=KR(t)传递函数G(s)=K2、 惯性环节 利用运算放大器、电阻、电容等元件设计一模拟电路，输入输出之间满足如下运动方程：)()()(t KR t C dtt dC T =+ 传递函数G(s)=K/(Ts+1)3、积分环节 利用运算放大器、电阻、电容等元件设计一模拟电路，输入输出之间满足如下运动方程：)()(t kR dtt dC = 传递函数G(s)=K/s4、微分环节利用运算放大器、电阻、电容等元件设计一模拟电路，输入输出之间满足如下运动方程：dt tdRKtC )()(传递函数G(s)=Ks5、二阶系统 利用运算放大器、电阻、电容等元件设计一模拟电路，输入输出之间满足如下运动方程：)()()(2121222t R K K K K dt t dC dt t C d =++τ 传递函数212221)(K K s s K K s ++=τψ四、实验报告1、 画出比例环节、惯性环节、积分环节、微分环节、二阶系统的模拟电路图，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、分析相对阻尼系数对二阶系统阶跃响应的影响。
实验二系统频率特性的测量与PID校正一、实验目的1、加深了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PID控制原理与设计方法的理解。
实验一连续时间系统模拟及其冲击响应和阶跃响应（4学时）一实验目的1、观察和测量RLC串联电路的阶跃响应与冲激响应的波形和有关参数，并研究其电路元件参数变化对响应状态的影响；2、掌握有关信号时域的测量方法。
3、了解用集成运算放大器构成基本运算单元——标量乘法器、加法器和积分器，以及它们的组合全加积分器的方法。
4、掌握用以上基本运算单元以及它们的组合构成模拟系统，模拟一阶和二阶连续时间系统的原理和方法，并用实验测定模拟系统的特性。
二实验内容1、观察和测量RLC串联电路的阶跃响应与冲激响应的波形和有关参数，并研究其电路元件参数变化对响应状态的影响；2、了解用集成运算放大器构成基本运算单元——标量乘法器、加法器和积分器，以及它们的组合全加积分器的方法。
3、掌握用以上基本运算单元以及它们的组合构成模拟系统，模拟一阶和二阶连续时间系统的原理和方法，并用实验测定模拟系统的特性。
三、实验原理说明1、阶跃响应与冲激响应：实验如图1—1所示为RLC串联电路的阶跃响应与冲激响应，其响应有以下三种状态：1、当电阻R＞2 LC时，称过阻尼状态；2、当电阻R = 2 LC时，称临界状态；3、当电阻R＜2 LC时，称欠阻尼状态。
图1-1 实验布局图冲激信号是阶跃信号的导数，所以对线性时不变系统冲激响应也是阶跃响应的导数。
为了便于用示波器观察响应波形，实验用中用周期方波代替阶跃信号。
而用周期方波通过微分电路后得到的尖顶脉冲代替冲激信号。
2、连续时间系统模拟实验原理说明1、模拟连续时间系统的意义由于自然界的相似性，许多不同的系统具有相同的特性。
不论是物理系统还是非物理系统，不论是电系统还是非电系统，只要是连续的线性时不变系统，都可以用线性常系数微分方程来描述。
把一具体的物理设备经过数学处理，抽象为数学表示，从而便于研究系统的性能，这在理论上是很重要的一步；有时，也需要对一系统进行实验模拟，通过实验观察研究当系统参数或输入信号改变时，系统响应的变化。
自动控制原理实验一控制系统的阶跃响应实验目的：通过实验，掌握控制系统的阶跃响应的测量方法，了解控制系统的响应特性，并研究控制系统的参数对阶跃响应的影响。
实验原理：阶跃响应是指当控制系统输入信号突然从零变为常数时，系统的输出信号的响应过程。
通过观察阶跃响应可以了解控制系统的稳态误差、超调量、调节时间等参数，从而评估和改善控制系统的性能。
在实验中，常用的控制系统模型是一阶惯性环节，其传递函数为：G(s)=K/(Ts+1)其中，K为系统的增益，T为系统的时间常数。
通过改变K和T的值，可以观察到控制系统阶跃响应的变化。
实验仪器和材料：1.控制系统阶跃响应实验台2.配套的实验软件3.电脑实验步骤：1.打开实验软件，并连接实验台和电脑。
2.在软件中选择阶跃响应实验，并设置初始参数。
3.点击开始实验按钮，系统开始运行，记录实验数据。
4.观察实验数据的变化，并绘制出阶跃响应曲线。
5.改变控制系统的参数，如增益K和时间常数T的值，重新进行实验测量。
6.比较不同参数下的阶跃响应曲线，分析参数对响应的影响。
7.根据实验结果，评估系统的性能，并提出改进措施。
实验注意事项：1.实验过程中要保持实验台和电脑的连接良好，确保数据的准确性。
2.实验中应注意安全防护，避免操作中发生意外。
3.实验前要熟悉实验仪器的操作方法和实验原理，确保能够正确进行实验。
4.实验结束后，要及时清理实验台和关闭相关设备。
实验结果：通过实验测量得到的阶跃响应曲线，可以用于评估控制系统的性能。
通常，我们关注的参数包括稳态误差、超调量、调节时间等。
稳态误差是指系统在稳定状态下的输出值与期望值之间的差值。
通过观察阶跃响应曲线的稳态值，可以评估系统的稳态误差。
稳态误差越小，系统的控制性能越好。
超调量是指系统响应过程中最大超过期望值的幅值，通常以百分比形式表示。
通过观察阶跃响应曲线的峰值，可以评估系统的超调量。
超调量越小，系统的控制性能越好。
调节时间是指控制系统从初始状态到稳态所需的时间。
实验一 典型环节及其阶跃响应一．目的要求1． 了解并掌握教学实验系统的模拟电路的使用方法，掌握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．实验仪器、设备、工具及材料三．实验原理和设计合理运用运算放大器本身所具有的基本特性（开环增益高、输入阻抗大、输出阻抗小等）用不同的电阻、电容组成不同的反馈网络来模拟各种典型环节。
典型环节方框图及其模拟电路如下：1． 比例（P ）环节。
其方块图1——1A 所示。
其传递函数为： （1－1）比例环节的模拟电路如图1－1B 所示，其具体传递函数为：K S U S U i -=)()(0)图1－1A 比例环节方块图21)()(R RS U S U i o -=（1－2）比较式（1－1）和（1－2）得：01R R K = （1－3）当输入为单位阶跃信号，即)(1)(t t U i =时，Ss U i 1)(=。
则由式（1－1）得到：SK S U 1)(0∙= 所以输出响应为：K t U =)(0 （t ≥0） （1－4）其输出波形如图1－1C 。
2． 积分（I ）环节。
其方块图如图1－2A 所示。
其传递函数为：（1－5）积分环节模拟电路如图1－2B 所示。
积分环节模拟电路得传递函数为：TSS i U S o U 1)()(-=图1－2A 积分环节方块图（1－6）比较式（1－5）和（1－6）得：（1－7）当输入为单位阶跃信号，即)(1)(t S U i =时，SS U i 1)(=，则由式（1－5）得到20111)(TSS TS S U -=∙-= 所以输出响应为：t Tt U 1)(0-= （1－8） 其输出波形如图1－2C 所示。
3． 比例积分（PI ）环节。
其方块图如图1-3A 所示。
其传递函数为：)1()()(0TSK S U S U i +-=（1－9）比例积分环节得模拟电路如图1－3B 所示。
实验一阶跃响应与冲激响应内容提要●学习建立RLC串联电路系统的时域模型；●采用MATLAB进行编程、系统仿真以及建立GUI来观察和测量RLC串联电路的阶跃响应与冲激响应的波形和有关参数，并研究其电路元件参数变化对响应状态的影响；●掌握有关信号时域的测量方法。
目录一、实验目的 (1)二、实验原理说明 (1)三、实验内容与步骤 (5)四、实验报告要求 (6)五、实验设备 (6)附录1： (8)附录2： (9)一、实验目的1. 学习建立RLC 串联电路系统的时域模型；2. 采用MATLAB 进行编程、系统仿真以及建立GUI 来观察和测量RLC 串联电路的阶跃响应与冲激响应的波形和有关参数，并研究其电路元件参数变化对响应状态的影响；3. 掌握有关信号时域的测量方法。
二、实验原理说明实验硬件布局图如图1-1所示，可以看到中间的虚线将电路分成两部分，左侧为一微分电路，右侧为一二阶RLC 电路。
图1-1 实验布局图1. 左侧微分电路分析该电路在SB101端加入激励，在SB102端得到输出，电路模型如图1-2所示。
图1-2 图1-1左侧微分电路模型这样我们可以建立它的数学模型)()(1)(t e d R r C t r t =+⎰∞-ττ)(')()('t e CRt r t r =+ （1） 其中F C 122101047-⨯⨯=，Ω=310R 。
若系统为零状态，当输入为单位阶跃信号时 ，则t RCet r 1)(-=。
从响应的表达式可以看出一般RC 的乘积取得比较小，以达到近似的微分效果。
所以此电路在这里的功能主要是因为在实际物理系统中不能产生理想的单位冲激信号，因此利用此微分电路由单位阶跃信号近似获得尖顶脉冲信号来近似单位冲激信号。
经过计算可得0051277.21+=e RC，这样我们可以通过MATLAB 程序（附注2.1）来观察一下当输入为阶跃信号时系统的输出。
运行结果如下图1-3,其中带星号的线为输入信号，实线为响应信号，可见是由1迅速衰减为零的尖顶脉冲信号，且两种方法求得方法一致。
实验1阶跃响应与冲激响应仿真实验一 阶跃响应与冲激响应一、实验目的1. 观察和测量RLC 串联电路的阶跃响应与冲激响应的波形和有关参数，并研究其电路元件参数变化对响应状态的影响；2. 掌握有关信号时域的测量方法。
二、实验原理说明实验如图1—1所示为RLC 串联电路的阶跃响应与冲激响应，其响应有以下三种状态：1. 当电阻C L R 2>时，称过阻尼状态；2. 当电阻C L R 2=时，称临界状态；3. 当电阻CL R 2<时，称欠阻尼状态。
2UoGNDGNDUo(a) 微分电路 (b) RLC 被测电路图1-1 实验电路1冲激信号是阶跃信号的导数，所以对线性时不变电路冲激响应也是阶跃响应的导数。
为了便于用示波器观察响应波形，实验用中用周期方波代替阶跃信号。
而用周期方波通过微分电路后得到的尖顶脉冲代替冲激信号。
三、实验内容1. 阶跃响应波形观察与参数测量设激励信号为方波，其幅度为2.0V 有效值，频率为500Hz 。
1）根据图1-1所示，将信号发生器输出端与RLC 串联电路的输入端连接，如图1-2所示。
注意：考虑实际电路中内阻的影响，在信号发生器一端接入一电阻Ω=100SR 。
2）示波器A 通道接于RLC 电路的输入端，通过示波器观察调整激励信号为周期方波，如图1-2所示。
注意：在调整信号发生器的输出参数时，应当连接上负载后，通过示波器观察RLC 电路的输入端满足激励的要求进行调节。
3）将示波器B 通道接于RLC 电路的输出端，如图1-2所示。
4）由C L R 2=得，R =632Ω。
Ω==532-1SR R R 。
即当Ω=5321R 时为临界状态；Ω<5321R 时为欠阻尼状态；Ω>5321R 时为过阻尼状态。
调整R 1的参数值为欠阻尼、临界和过阻尼三种状态，并通过示波器的输出端分别观察电路工作于三个状态时所对应输出波形，并将对应的实验数据填入表格1-1中。
2注意：每一次元件参数调整后，都需要重新仿真开关。
实验一 阶跃响应与冲激响应一、实验目的1、观察和测量RLC 串联电路的阶跃响应与冲激响应的波形和有关参数，并研究其电路元件参数变化对响应状态的影响；2、掌握有关信号时域的测量方法。
二、实验原理说明实验如图1—1所示为RLC 串联电路的阶跃响应与冲激响应，其响应有以下三种状态：1、当电阻R ＞2 LC时，称过阻尼状态； 2、当电阻R = 2 LC时，称临界状态；640欧 3、当电阻R ＜2LC时，称欠阻尼状态。
mH10nF100TP905P904TP906P903C902R902nF47P905TP908P906W902TPGNDC903L902TPGNDTP909ΩK 10ΩK 1图1-1冲激信号是阶跃信号的导数，所以对线性时不变电路冲激响应也是阶跃响应的导数。
为了便于用示波器观察响应波形，实验用中用周期方波代替阶跃信号。
而用周期方波通过微分电路后得到的尖顶脉冲代替冲激信号。
阶跃响应三、实验内容1、阶跃响应波形观察与参数测量设激励信号为方波，其幅度为1.0V 有效值，频率为500Hz 。
①根据图1—1所示，将信号源输出端TP701与RLC 串联电路的输入端P905连接。
②示波器CH1接于TP701，通过观察示波器调整激励信号源为方波（将J701设置于“SQU”）；调节W705频率旋钮，使其频率f=500Hz；调节W701幅度旋钮，使信号幅度为1.0V（有效值）。
注意：在调整信号源的输出参数时，应当连接上负载后再进行调节。
③将示波器CH1接于RLC串联电路的输出端TP909，调整W902，通过观察示波器的输出波形使电路分别工作于欠阻尼、临界和过阻尼三种状态，并将对应的实验数据填入表格1—1中。
表1—1状态参数测量欠阻尼状态临界状态过阻尼状态参数测量R< 欧（理论计算值）rt= 毫秒pt= 毫秒st= 毫秒= %R= 欧（理论计算值）rt= 毫秒R> 欧（理论计算值）rt= 毫秒波形观察注：描绘波形要使三种状态的X轴坐标（扫描时间）一致；各个测量参数的含义见附录中的说明。
实验一 典型环节的模拟与阶跃响应一、实验目的1. 学习典型环节的模拟方法；2. 研究组容参数对典型环节阶跃响应的影响。
二、实验设备1. 自动控制原理试验箱一台；2. 双踪示波器一台。
三、实验内容及步骤1. 准备过程将信号单元U1 SG 的“ST ”端（插针）与“+5V ”端（插针）用“短路块”短接，使模拟电路的场效应管（3DJ6）夹断，从而使运放处于工作状态。
2. 阶跃信号的产生电路如图1-1所示，它由单脉冲单元U13 SP 和电位器单元U14 P 组成。
在U13 SP 单元中，将“H1”与“+5V ”插针用“短路块”短接；“H2”插针用排线接至U14 P 单元的“X ”插针；在U14 P 单元中，将“Z ”插针和“END ”插针用“短路块”短接；最后由插座的“Y ”端得到1V 的信号。
以后，每按下该按钮，就在“Y ”端产生一个1V 的阶跃信号。
3. 实验过程（1） 比例环节（P ）按图1-2接线，传递函数()()()C s G s K R s ==-，其中10R K R =。
将2中产生的阶跃信 号接至比例环节的输入端，分别观察0.5K =、2K =时的阶跃响应曲线，并记录电路参数及K 值。
（2） 积分环节（I ）按图1-3接线，传递函数()1()()C s G s R s Ts==-，其中0T R C =，观察0.1T s =、1T s = 时的阶跃响应曲线，并记录电路参数及实验T 值。
（3） 比例积分环节（PI ）按图1-4接线，传递函数()1()()()C s G s K R s Ts ==-+，其中10R K R =、0T R C =，分 别观察0.5K =、1K =时的阶跃响应曲线，并记录电路参数及实验K 值和T 值。
（4） 惯性环节按图1-5接线，传递函数()()()1C s K G s R s Ts ==-+，其中10R K R =、1T R C =，分别 观察0.5K =、1K =、0.1T s =时的阶跃响应曲线，并记录电路参数及实验K 值和T 值。
实验一典型环节的阶跃响应一、实验目的1、熟悉各种典型环节的阶跃响应曲线，掌握用模拟电路求取典型环节阶跃响应的方法。
2、了解参数变化对典型环节阶跃响应的影响，并学会由阶跃响应曲线求取典型环节的传递函数的方法。
二、实验仪器1、自动控制系统实验箱一台2、计算机一台三、实验原理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，将输入信号加到典型环节的输入端，利用示波器或计算机等测量仪器，测量系统的输出，得到环节的动态响应曲线。
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、实验内容搭建下述各典型环节的模拟电路，用实验软件求取其单位阶跃响应曲线，并测量相关参数。
1、比例环节2、惯性环节3、积分环节1）R1=R2=100K2）R1= 100K ，R2=200K1）R1=R2=100K，C=1uf2）R1= 100K ，R2=200K，C=1uf1）R =100K，C=1uf2）R =200K，C=1uf4、微分环节5、比例微分环节6、比例积分环节五、实验报告要求1、实验前根据各环节的模拟电路求出传递函数，熟悉各典型环节的阶跃响应曲线及其特征。
2、记录各典型环节的阶跃响应曲线，每个环节至少应该记录不同参数的两条响应曲线。
4、根据实验得到的响应曲线，计算比例环节、惯性环节、积分环节、比例积分环节的传递函数，并与由模拟电路得到的传递函数进行比较。
5、实验中存在的问题分析、讨论或建议。
1） R 1=R 2=100K ，C=1uf2） R 1= 100K ，R 2=200K ，C=1uf1） R =100K ，C=1uf ，C 1=0.01 uf2） R =200K ，C=1uf ，C 1=0.01 uf1） R 1=R 2=100K ，C=1uf2） R 1= 100K ，R 2=200K ，C=1uf。
实验名称：阶跃响应实验实验目的：1. 理解阶跃响应的概念及其在系统分析中的应用。
2. 学习使用阶跃响应测试系统动态性能的方法。
3. 分析实验系统的稳定性、快速性和准确性。
实验时间：2023年X月X日实验地点：实验室XXX实验仪器：1. 数字信号处理器（DSP）2. 阶跃信号发生器3. 数据采集卡4. 个人电脑5. 实验台实验原理：阶跃响应实验是一种常用的系统动态性能测试方法。
通过向系统输入一个阶跃信号（即信号从0跳变到1的瞬间），观察并记录系统的输出响应，可以分析系统的稳定性、快速性和准确性。
阶跃响应曲线可以提供系统的过渡过程时间、上升时间、峰值时间、调整时间等关键性能指标。
实验步骤：1. 搭建实验系统：将数字信号处理器、阶跃信号发生器、数据采集卡等设备连接至实验台，确保各设备运行正常。
2. 设置实验参数：在个人电脑上设置阶跃信号发生器的输出参数，如阶跃信号的幅度、上升时间等。
3. 采集阶跃响应数据：启动数据采集卡，记录系统在阶跃信号作用下的输出响应数据。
4. 数据分析：将采集到的数据导入计算机，使用合适的软件进行数据处理和分析。
实验结果与分析：1. 阶跃响应曲线：绘制系统在阶跃信号作用下的输出响应曲线，观察系统的动态性能。
2. 过渡过程时间：计算系统从阶跃信号输入到输出稳定所需的时间，即过渡过程时间。
3. 上升时间：计算系统输出从阶跃信号输入的0值上升到峰值所需的时间。
4. 峰值时间：计算系统输出达到峰值所需的时间。
5. 调整时间：计算系统输出从阶跃信号输入的0值上升到稳定值所需的时间。
实验结论：通过本次阶跃响应实验，我们得到了以下结论：1. 实验系统的过渡过程时间、上升时间、峰值时间和调整时间等动态性能指标均符合设计要求。
2. 实验系统具有良好的稳定性、快速性和准确性。
3. 在实验过程中，我们发现系统的响应速度与阶跃信号的上升时间有关，上升时间越短，响应速度越快。
实验总结：本次阶跃响应实验帮助我们深入了解了阶跃响应的概念及其在系统分析中的应用。
实验一 控制系统的阶跃响应
一、实验目的
1、观察学习二阶控制系统的单位阶跃响应、脉冲响应。
2、记录单位阶跃响应曲线、脉冲响应曲线。
3、掌握时间响应分析的一般方法。
4、掌握系统阶跃响应曲线与传递函数参数的对应关系。
二、实验设备
PC 机，MATLAB 仿真软件。
三、实验内容
1、作以下二阶系统的单位阶跃响应曲线
10
210)(2++=s s s G 2、分别改变该系统的ζ和n ω，观察阶跃响应曲线的变化。
3、作该系统的脉冲响应曲线。
四、实验步骤
1、二阶系统为
10
210)(2++=
s s s G （1）键人程序 观察并纪录阶跃响应曲线
程序如下：
num=[10];
den=[1 2 10];
figure(1)
step(num,den);
title('num=[10] den=[1 2 10]');
阶跃响应曲线如下：
（2）
A.健入
damp（den）
B.健入
[y，x，t]=step（num，den）
%返回变量输出y与时间t（变量x为状态变量矩阵）[y，t']
%显示输出向量y与时间向量t（t为自动向量）
记录实际测取的峰值大小、C
max (t
p
)、峰值时间t
p
、过渡时间t
s
并与理论值
2、修改参数,分别实现ζ=1, ζ=2的响应曲线,并作记录。
程序为:
n0=10；d0=[1 2 10]；step（n0，d0 ）
%原系统ζ=0．316
hold on
%保持原曲线
n1=n0，d1=[1 6.32 10]；step（n1，d1）
%ζ=1
n2=n0；d2=[1 12.64 10]；step(n2,d2)
%ζ=2
修改参数,写出程序分别实现1n ω=02
1n ω和2n ω=20n ω的响应曲线,并作记录。
%100=n ω
3、试作以下系统的阶跃响应，并比较与原系统响应曲线的差别与特点，作出相应的实验分析结果
(a)102102)(21+++=
s s s s G ，有系统零点情况，即s=-5。
(b) 102105.0)(222++++=s s s s s G ，分子分母多项式阶数相等，即n=m=2。
(c)10
25.0)(223+++=s s s s s G ，分子多项式零次项系数为零。
(d)10
2)(24++=s s s s G ，原响应的微分，微分系数为1/10。
，
clear;
close all;
figure(1)
num=[0 0 10];
den=[1 2 10];
step(num,den);
hold on;
num1=[0 2 10];
den1=[1 2 10];
step(num1,den1);
num2=[1 0.5 10];
den2=[1 2 10];
step(num2,den2);
hold on;
num3=[1 0.5 0];
den3=[1 2 10];
step(num3,den3);
hold on;
num4=[0 1 0];
den4=[1 2 10];
step(num4,den4);
title('bijiao')
五、预习要求
1、仔细阅读实验指导书。
2、预习相关控制理论知识。
3、完成相关仿真程序的书面设计。
4、有条件的可提前上机练习。
六、实验报告要求
1、分析系统的阻尼比和无阻尼振荡频率对系统阶跃响应的影响。
2、分析响应曲线的零初值（起点为0）、非零初值（起点为非0）与系统模型的关系。
3、分析响应曲线的稳态值与系统模型的关系。
4、分析系统零点对阶跃响应的影响。
软件项目开发计划书
项目名称：基于+SQL server 2008网上购物系统1．1编写目的
本项目旨在做一个网上购物系统，网上购物跨越了时空的限制，给商业流通领域带来了非同寻常的变革。
网上购物的真正受益者是消费者。
网上购物的感觉好极了，你什么都不用烦，敲几个键确认一下，很快就会送货上门，小到一付眼镜，大到一台洗衣机。
另外还有两个好处，一是开阔了视野，可以货比三家。
逛商店只能一个一个地逛，你即使拿出一天的时间也只能跑自己附近的几个店。
而在互联网上情况就大不一样了，你调出一类商品，就可以浏览成百上千个网上商店的商品，所以无论是对老人小孩，还是上班族都提供了一个特别好的方式。
1．2背景
随着世界经济的全球化，顾客需求的多样化，企业将面临着前所未有的激烈竞争和挑战。
为了在竞争中取胜，企业必须以更加灵活有效的方式进行生产和服务，进一步应用信息技术和先进有效的组织管理方法。
电子商务正是顺应这一发展趋势的一门崭新技术，在一个电子商务系统中，网上购物模块通过WEB服务器发布商品信息，供客户浏览、采购商品，提交定单等）占据很重要的位置。
其一是因为界面的友好性，购物的方便性是吸引顾客的一个重要因素；其二是因为该模块是放在Internet上的，如果设计不当商品很容易被非法入侵，造成巨大损失。
所以安全性也是很重要的技术环节。
电子商务已经成为了新经济的代名词。
在未来的商务活动中,“要么电子商务,要么无商可务”已经在商业界形成了共识。
1．3定义和缩写
ASP:ASP是Active Server Page的简称，是服务器端脚本编写环境，使用它可
以创建和运行动态、交互的Web页和基于Web页的功能强大的应用程序。
ASP应用程序很容易开发和维护，可用它来创建动态Web页或生成功能强大的Web应用程序。
与ASP的区别：
1.开发语言不同
ASP仅局限于使用non-type脚本语言来开发，用户给WEB页中添加ASP代码的方法与客户端脚本中添加代码的方法相同，导致代码杂乱。
允许用户选择并使用功能完善的strongly-type编程语言，也允许使用潜加巨大的.NET Framework。
2.运行机制不同。
