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自动控制原理实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过实际操作，加深对自动控制原理的理解，掌握PID控制器的调节方法，并验证PID控制器的性能。
二、实验原理。
PID控制器是一种常见的控制器，它由比例环节（P）、积分环节（I）和微分环节（D）三部分组成。
比例环节的作用是根据偏差的大小来调节控制量的大小；积分环节的作用是根据偏差的累积值来调节控制量的大小；微分环节的作用是根据偏差的变化率来调节控制量的大小。
PID控制器通过这三个环节的协同作用，可以实现对被控对象的精确控制。
三、实验装置。
本次实验所使用的实验装置包括PID控制器、被控对象、传感器、执行机构等。
四、实验步骤。
1. 将PID控制器与被控对象连接好，并接通电源。
2. 调节PID控制器的参数，使其逐渐接近理想状态。
3. 对被控对象施加不同的输入信号，观察PID控制器对输出信号的调节情况。
4. 根据实验结果，对PID控制器的参数进行调整，以达到最佳控制效果。
五、实验结果与分析。
经过实验，我们发现当PID控制器的比例系数较大时，控制效果会更为迅速，但会引起超调；当积分系数较大时，可以有效消除稳态误差，但会引起响应速度变慢；当微分系数较大时，可以有效抑制超调，但会引起控制系统的抖动。
因此，在实际应用中，需要根据被控对象的特性和控制要求，合理调节PID控制器的参数。
六、实验总结。
通过本次实验，我们深刻理解了PID控制器的工作原理和调节方法，加深了对自动控制原理的认识。
同时，我们也意识到在实际应用中，需要根据具体情况对PID控制器的参数进行调整，以实现最佳的控制效果。
七、实验心得。
本次实验不仅让我们在理论知识的基础上得到了实践锻炼，更重要的是让我们意识到掌握自动控制原理是非常重要的。
只有通过实际操作，我们才能更好地理解和掌握知识，提高自己的实际动手能力和解决问题的能力。
八、参考文献。
[1] 《自动控制原理》，XXX，XXX出版社，2010年。
[2] 《PID控制器调节方法》，XXX，XXX期刊，2008年。
自动控制原理实验专业班级姓名学号实验时间：2010.10—2010.11一、实验目的和要求：通过自动控制原理实验牢固地掌握《自动控制原理》课的基本分析方法和实验测试手段。
能应用运算放大器建立各种控制系统的数学模型，掌握系统校正的常用方法，掌握系统性能指标同系统结构和参数之间的基本关系。
通过大量实验，提高动手、动脑、理论结合实际的能力，提高从事数据采集与调试的能力，为构建系统打下坚实的基础。
二、实验仪器、设备（软、硬件）及仪器使用说明自动控制实验系统一套计算机（已安装虚拟测量软件---LABACT）一台椎体连接线 18根典型环节实验（一）、实验目的：1、了解相似性原理的基本概念。
2、掌握用运算放大器构成各种常用的典型环节的方法。
3、掌握各类典型环节的输入和输出时域关系及相应传递函数的表达形式，熟悉各典型环节的参数（K、T）。
4、学会时域法测量典型环节参数的方法。
（二）、实验内容：1、用运算放大器构成比例环节、惯性环节、积分环节、比例积分环节、比例微分环节和比例积分微分环节。
2、在阶跃输入信号作用下，记录各环节的输出波形，写出输入输出之间的时域数学关系。
3、在运算放大器上实现各环节的参数变化。
（三）、实验要求：1、仔细阅读自动控制实验装置布局图和计算机虚拟测量软件的使用说明书。
2、做好预习，根据实验内容中的原理图及相应参数，写出其传递函数的表达式，并计算各典型环节的时域输出响应和相应参数（K、T）。
3、分别画出各典型环节的理论波形。
5、输入阶跃信号，测量各典型环节的输入和输出波形及相关参数。
（四）、实验原理实验原理及实验设计：1．比例环节： Ui-Uo的时域响应理论波形：传递函数：比例系数：时域输出响应：2．惯性环节： Ui-Uo的时域响应理论波形：传递函数：比例系数：时常数：时域输出响应：3．积分环节： Ui-Uo的时域响应理论波形：传递函数：时常数：时域输出响应：4．比例积分环节： Ui-Uo的时域响应理论波形：传递函数：比例系数：时常数：时域输出响应：5．比例微分环节： Ui-Uo的时域响应理论波形：传递函数：比例系数：时常数：时域输出响应：6．比例积分微分环节： Ui-Uo的时域响应理论波形：传递函数：比例系数：时常数：时域输出响应：(五)、实验方法与步骤2、测量输入和输出波形图。
自动控制原理实验报告作者姓名学科专业机械工程及自动化班级学号X X年10月27日实验一一、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、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TS。
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:()s()1C s KR s Ts φ=+（）=模拟运算电路如下图:其中21R K R =,2T R C =;在实验中，始终保持21,R R =即1K =，通过调节2R 和C 的不同取值，使得T 的值分别为0.25,0.5,1。
记录实验数据，测量过度过程的性能指标，其中按照经验公式取3s t T=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22321,1R C R C ==，则442312R R C R ζ==，即4212R C ζ=；在实验当中取123121,1R R R M C C F μ===Ω==，通过调整4R 取不同的值，使得ζ分别为0.25,0.5,1；记录所测得的实验数据以及其性能指标，其中经验公式为3.5%100%,s net σζω=⨯=.四、试验设备：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、断开电源，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)。
一、实验目的1. 理解自动控制原理的基本概念和基本分析方法。
2. 掌握典型环节的数学模型及其传递函数。
3. 熟悉控制系统时域性能指标的测量方法。
4. 通过实验验证理论知识，提高实际操作能力。
二、实验原理自动控制原理是研究如何利用自动控制装置对生产过程进行自动控制的一门学科。
本实验通过模拟典型环节的电路和数学模型，研究系统的动态特性和稳态特性。
三、实验内容1. 比例环节（P）的模拟实验。
2. 积分环节（I）的模拟实验。
3. 比例积分环节（PI）的模拟实验。
4. 比例微分环节（PD）的模拟实验。
5. 比例积分微分环节（PID）的模拟实验。
四、实验步骤1. 按照实验指导书的要求，搭建实验电路。
2. 调整实验参数，记录系统响应曲线。
3. 分析系统响应曲线，计算系统性能指标。
4. 根据实验结果，验证理论知识。
五、实验数据记录1. 比例环节（P）实验数据记录：- 系统阶跃响应曲线- 调节时间- 超调量- 稳态误差2. 积分环节（I）实验数据记录：- 系统阶跃响应曲线- 稳态误差3. 比例积分环节（PI）实验数据记录：- 系统阶跃响应曲线- 调节时间- 超调量- 稳态误差4. 比例微分环节（PD）实验数据记录：- 系统阶跃响应曲线- 调节时间- 超调量- 稳态误差5. 比例积分微分环节（PID）实验数据记录： - 系统阶跃响应曲线- 调节时间- 超调量- 稳态误差六、实验结果与分析1. 比例环节（P）实验结果：- 系统响应速度快，但稳态误差较大。
- 调节时间短，超调量较小。
2. 积分环节（I）实验结果：- 系统稳态误差为零，但响应速度较慢。
3. 比例积分环节（PI）实验结果：- 系统稳态误差较小，调节时间适中，超调量适中。
4. 比例微分环节（PD）实验结果：- 系统响应速度快，稳态误差较小，超调量适中。
5. 比例积分微分环节（PID）实验结果：- 系统响应速度快，稳态误差较小，超调量适中。
七、实验结论1. 通过实验，验证了典型环节的数学模型及其传递函数。
一、实验目的1. 理解并掌握自动控制原理的基本概念和基本分析方法。
2. 掌握典型环节的数学模型及其在控制系统中的应用。
3. 熟悉控制系统的时间响应和频率响应分析方法。
4. 培养实验操作技能和数据处理能力。
二、实验原理自动控制原理是研究控制系统动态性能和稳定性的一门学科。
本实验主要涉及以下几个方面：1. 典型环节：比例环节、积分环节、微分环节、惯性环节等。
2. 控制系统：开环控制系统和闭环控制系统。
3. 时间响应：阶跃响应、斜坡响应、正弦响应等。
4. 频率响应：幅频特性、相频特性等。
三、实验内容1. 典型环节的阶跃响应- 比例环节- 积分环节- 比例积分环节- 比例微分环节- 比例积分微分环节2. 典型环节的频率响应- 幅频特性- 相频特性3. 二阶系统的阶跃响应- 上升时间- 调节时间- 超调量- 峰值时间4. 线性系统的稳态误差分析- 偶然误差- 稳态误差四、实验步骤1. 典型环节的阶跃响应- 搭建比例环节、积分环节、比例积分环节、比例微分环节、比例积分微分环节的实验电路。
- 使用示波器观察并记录各个环节的阶跃响应曲线。
- 分析并比较各个环节的阶跃响应曲线，得出结论。
2. 典型环节的频率响应- 搭建比例环节、积分环节、比例积分环节、比例微分环节、比例积分微分环节的实验电路。
- 使用频率响应分析仪测量各个环节的幅频特性和相频特性。
- 分析并比较各个环节的频率响应特性，得出结论。
3. 二阶系统的阶跃响应- 搭建二阶系统的实验电路。
- 使用示波器观察并记录二阶系统的阶跃响应曲线。
- 计算并分析二阶系统的上升时间、调节时间、超调量、峰值时间等性能指标。
4. 线性系统的稳态误差分析- 搭建线性系统的实验电路。
- 使用示波器观察并记录系统的稳态响应曲线。
- 计算并分析系统的稳态误差。
五、实验数据记录与分析1. 典型环节的阶跃响应- 比例环节：K=1，阶跃响应曲线如图1所示。
- 积分环节：K=1，阶跃响应曲线如图2所示。
实验一典型环节的模拟研究及阶跃响应分析1、比例环节可知比例环节的传递函数为一个常数：当Kp 分别为，1，2时，输入幅值为的正向阶跃信号，理论上依次输出幅值为，，的反向阶跃信号。
实验中，输出信号依次为幅值为，，的反向阶跃信号，相对误差分别为1.8%,2.2%,0.2%.在误差允许范围内可认为实际输出满足理论值。
2、 积分环节积分环节传递函数为：〔1〕T=0.1(0.033)时，C=1μf(0.33μf)，利用MATLAB ，模拟阶跃信号输入下的输出信号如图：与实验测得波形比较可知，实际与理论值较为吻合，理论上时的波形斜率近似为时的三倍，实际上为，在误差允许范围内可认为满足理论条件。
3、 惯性环节惯性环节传递函数为：K = R f /R 1,T = R f C,（1） 保持K = R f /R 1= 1不变，观测秒，秒〔既R 1 = 100K,C = 1μf ，μf 〕时的输出波形。
利用matlab 仿真得到理论波形如下：时t s 〔5%〕理论值为300ms,实际测得t s =400ms 相对误差为：〔400-300〕/300=33.3%,读数误差较大。
K 理论值为1，实验值，相对误差为〔〕/2.28=7%与理论值较为接近。
时t s 〔5%〕理论值为30ms,实际测得t s =40ms 相对误差为：〔40-30〕/30=33.3% 由于ts 较小，所以读数时误差较大。
K 理论值为1，实验值，相对误差为〔〕/2.28=7%与理论值较为接近（2） 保持T = R f s 不变，分别观测K = 1，2时的输出波形。
K=1时波形即为〔1〕中时波形K=2时，利用matlab 仿真得到如下结果：t s 〔5%〕理论值为300ms,实际测得t s =400ms相对误差为：〔400-300〕/300=33.3% 读数误差较大K 理论值为2，实验值， 相对误差为〔〕/2=5.7%if i o R RU U -=1TS K)s (R )s (C +-=与理论值较为接近。
一、实验目的1. 理解并掌握自动控制原理的基本概念和基本分析方法。
2. 熟悉自动控制系统的典型环节，包括比例环节、积分环节、比例积分环节、惯性环节、比例微分环节和比例积分微分环节。
3. 通过实验，验证自动控制理论在实践中的应用，提高分析问题和解决问题的能力。
二、实验原理自动控制原理是研究自动控制系统动态和稳态性能的学科。
本实验主要围绕以下几个方面展开：1. 典型环节：通过搭建模拟电路，研究典型环节的阶跃响应、频率响应等特性。
2. 系统校正：通过在系统中加入校正环节，改善系统的性能，使其满足设计要求。
3. 系统仿真：利用MATLAB等仿真软件，对自动控制系统进行建模和仿真，分析系统的动态和稳态性能。
三、实验内容1. 典型环节实验（1）比例环节：搭建比例环节模拟电路，观察其阶跃响应，分析比例系数对系统性能的影响。
（2）积分环节：搭建积分环节模拟电路，观察其阶跃响应，分析积分时间常数对系统性能的影响。
（3）比例积分环节：搭建比例积分环节模拟电路，观察其阶跃响应，分析比例系数和积分时间常数对系统性能的影响。
（4）惯性环节：搭建惯性环节模拟电路，观察其阶跃响应，分析时间常数对系统性能的影响。
（5）比例微分环节：搭建比例微分环节模拟电路，观察其阶跃响应，分析比例系数和微分时间常数对系统性能的影响。
（6）比例积分微分环节：搭建比例积分微分环节模拟电路，观察其阶跃响应，分析比例系数、积分时间常数和微分时间常数对系统性能的影响。
2. 系统校正实验（1）串联校正：在系统中加入串联校正环节，改善系统的性能，使其满足设计要求。
（2）反馈校正：在系统中加入反馈校正环节，改善系统的性能，使其满足设计要求。
3. 系统仿真实验（1）利用MATLAB等仿真软件，对自动控制系统进行建模和仿真，分析系统的动态和稳态性能。
（2）根据仿真结果，优化系统参数，提高系统性能。
四、实验步骤1. 搭建模拟电路：根据实验内容，搭建相应的模拟电路，并连接好测试设备。
自动控制原理实验实训报告 .docx【导言】自动控制原理实验实训是控制科学与工程专业的必修课程，是学生进行理论学习与实践操作结合的一个重要环节。
本次实训学习了控制系统的基本概念、控制器的类型以及控制系统的建模和分析方法，并通过实现传感器数据采集、信号控制和反馈调节等操作，掌握了控制系统的工作原理和实现方式。
本报告将对本次实训中的实验操作、实验结果和实验体会进行详细记录和总结。
【实验操作】1.传感器场景仿真实验本实验通过MATLAB仿真软件，实现了对不同场景下传感器采集数据的比较分析。
实验过程中需要设置不同的传感器样本数据和处理方式，并利用MATLAB的数据处理工具对数据进行处理分析，从而得出传感器对于不同场景下数据采集的适用性和准确性。
2.直流电动机速度调节实验本实验通过实现电动机的速度控制，实现对电动机的运行状态的控制调节。
实验需要完成对AC220V电源、TG-01速度控制器以及直流电动机的连接和调试，并通过电动机的运行状态和速度，实现对控制器的参数设置和调节操作。
4.磁悬浮控制实验本实验实现了对磁悬浮平台的控制和调节，并通过数据反馈实现了对磁悬浮平台的稳定运行。
通过对控制器的参数调节和磁悬浮平台的反馈数据分析，加深了对磁悬浮控制原理的理解和掌握程度。
本次实验操作中，通过对控制器的操作和数据反馈的分析，加深了对自动控制的认识和掌握程度，提高了对控制系统的工作原理和实现方式的理解。
同时，实验操作中也存在一些问题和不足，例如实验操作过程的不稳定性和实验数据分析的不准确性等问题。
需要在今后的学习和实践中，加强对理论知识和实验操作技能的学习和掌握，提高实验操作的准确性和稳定性，从而更好地掌握自动控制原理的知识和技能。
成绩：＿＿＿＿大连工业大学《自动控制原理》实验报告实验1 典型环节的阶跃响应专业名称：自动化班级学号：自动化10I－JK学生姓名：ABCD指导老师：EFGH实验日期：年月日一、实验目的1、熟悉各种典型环节的阶跃响应曲线；2、了解参数变化对典型环节动态特性的影响。
二、实验原理实验任务1、比例环节（K）从图0-2的图形库浏览器中拖曳Step（阶跃输入）、Gain（增益模块）、Scope（示波器）模块到图0-3仿真操作画面，连接成仿真框图。
改变增益模块的参数，从而改变比例环节的放大倍数K，观察它们的单位阶跃响应曲线变化情况。
可以同时显示三条响应曲线，仿真框图如图1-1所示。
2、积分环节（1Ts）将图1-1仿真框图中的Gain（增益模块）换成Transfer Fcn （传递函数）模块，设置Transfer Fcn（传递函数）模块的参数，使其传递函数变成1Ts型。
改变Transfer Fcn（传递函数）模块的参数，从而改变积分环节的T，观察它们的单位阶跃响应曲线变化情况。
仿真框图如图1-2所示。
3、一阶惯性环节（11 Ts+）将图1-2中Transfer Fcn（传递函数）模块的参数重新设置，使其传递函数变成11Ts+型，改变惯性环节的时间常数T，观察它们的单位阶跃响应曲线变化情况。
仿真框图如图1-3所示。
4、实际微分环节（1KsTs +） 将图1-2中Transfer Fcn （传递函数）模块的参数重新设置，使其传递函数变成1KsTs +型，（参数设置时应注意1T ）。
令K 不变，改变Transfer Fcn （传递函数）模块的参数，从而改变T ，观察它们的单位阶跃响应曲线变化情况。
仿真框图如图1-4所示。
5、二阶振荡环节（2222nn ns s ωξωω++） 将图1-2中Transfer Fcn （传递函数）模块的参数重新设置，使其传递函数变成2222nn ns s ωξωω++型（参数设置时应注意01ξ<<），仿真框图如图1-5所示。
自动控制原理实验报告自动化0801班隋伟08212013李响08212009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自动控制系统实验箱一台2、计算机一台三、实验原理控制系统模拟实验采用符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系统环节连接起来，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。
如改变系统的参数，还可进一步分析研究参数对系统性能的影响。
四、实验步骤1、启动计算机，在桌面双击图标ZK（自动控制实验系统）运行软件。
2、测试计算机与实验箱的通信是否正常，通信正常继续。
如通信不正常查找原因使通信正常后才可以继续进行实验。
3、连接各个被测典型环节的模拟电路。
电路的输入U1接A/D、D/A卡的DA1输出，电路的输出U2接A/D、D/A卡的AD1输入。
检查无误后接通电源。
4、在实验课题下拉菜单中选择实验一【典型环节及其阶跃响应】。
5、点解实验课题弹出实验课题参数窗口。
在参数设置窗口中设置相应的实验参数后，鼠标单击确认，等待屏幕的显示区显示实验结果。
6、观测计算机pingmu 显示除的响应曲线及数据。
7、记录波形及数据。
五、实验内容1、比例环节G（S）=-R2/R1得到其输入及响应曲线如图所示：输入为1V输出为-2.17V2、惯性环节G(S)=-K/TS+1K=R2/R1,T=R2*C得到其输入输出曲线如图：3、积分环节G（S）=1/TS ;T=R*C得到输入及响应曲线如图：4、微分环节G(S)=-RCS得到输入及响应图形如下输入为1V 输出稳态约等于0V 5、比例微分环节G（S）=-K(TS+1) ;K=R2/R1,T=R2*C得到输入及响应曲线如图：输入为1V 输出稳态为-0.97V实验二 二阶系统阶跃响应一、 实验目的1. 研究二阶系统的特征参数，阻尼比ξ和无阻尼自然频率ωn 对系统动态性能的影响。
定量分析ξ和ωn 与最大超调量Mp 和调节时间ts 之间的关系。
2. 学会根据系统阶跃响应曲线确定传递函数。
二、实验仪器1、EL —AT 型自动控制系统实验箱一台2、计算机一台 三、实验内容典型二阶系统的闭环传递函数为2222)(nn ns S ωξωωϕ++= （1）其中ξ和ωn 对系统的动态品质有决定的影响。
二阶系统的模拟电路如图：电路结构图如图：系统闭环传递函数为22212/1)/(/1)(/)()(TS T K S T s U s U s ++==ϕ （2）式中T=RC K=R2/R1 四、实验步骤1.取ωn=10rad/s,即令R=100K Ω，C=1μf ；分别取ξ=0、0.25、0.5、0.75、1、2，即取R1=100K Ω，R2分别等于0、50K Ω、100K Ω、150K Ω、200K Ω、400K Ω。
输入单位阶跃信号，测量不同的ξ时系统的阶跃响应，并由显示的波形记录最大超调量Mp 和调节时间Ts 的数值和响应动态曲线，并与理论值比较。
2.取ξ=0.5，即电阻R2取R1=R2=100K Ω；ωn=100rad/s,即取R=100K Ω,改变电路中的电容C=0.1μf （注意：两个电容值同时改变）。
输入单位阶跃信号，测量系统阶跃响应，并由显示的波形记录最大超调量p σ和调节时间n T 。
五、实验分析1.ωn=10rad/s ξ=0 （R2=0） 实验结果如下图：系统为零阻尼状态，输出呈等幅震荡2.ωn=10rad/s ξ=0.25（R2=50K Ω） 实验结果如下图：系统为欠阻尼状态实验可得：超调量Mp=0.51 调节时间Ts=1.064s 理论值：超调量Mp=21ξπξ--e =0.467调节时间Ts=nξω3=1.2s传递函数：模拟电路参数求得 1005100)(2++=s s s ϕ由实验数据求得 18165.5181)(2++=s s s ϕ3.ωn=10rad/s ξ=0.5（R2=100K Ω） 实验结果如下图：系统为欠阻尼状态实验可得：超调量Mp=0.20 调节时间Ts=0.64s 理论值：超调量Mp=21ξπξ--e =0.26调节时间Ts=nξω3=0.6s传递函数：由模拟电路参数求得 10010100)(2++=s s s ϕ 由实验数据求得 69.10538.969.105)(2++=s s s ϕ4.ωn=10rad/s ξ=0.75（R2=150K Ω） 实验结果如下图：系统为欠阻尼状态实验可得：超调量Mp=0.16 调节时间Ts=0.48s 理论值：超调量Mp=21ξπξ--e=0.21调节时间Ts=nξω3=0.4s传递函数：由模拟电路参数求得 10015100)(2++=s s s ϕ 由实验数据求得 86.15350.1286.153)(2++=s s s ϕ5.ωn=10rad/s ξ=1（R2=200K Ω） 实验结果如下图：系统为临界阻尼状态，其单位阶跃响应是一个无超调的单调过程，调节时间Ts=4.75/n ω=0.475s ，实验测得调节时间Ts=0.428s 6.ωn=10rad/s ξ=2（R2=400K Ω） 实验结果如下图：系统为过阻尼状态，，不存在稳态误差，其调节时间Ts=)1(32--ξξωn =0.58s系统可以等效为一阶系统，实验测得Ts=1.00s7．ωn=100rad/s ξ=0.5（R2=100K Ω） C=0.1μf 实验结果如下图：系统为欠阻尼状态实验可得：超调量p σ=0.185 调节时间n T =0.072s 理论值：超调量p σ=21ξπξ--e =0.26调节时间n T =nξω3=0.06s传递函数：由模拟电路参数可得 1000010010000)(2++=s s s ϕ由实验数据求得 96.775330.8396.7753)(2++=s s s ϕξ=1时，系统处于临界阻尼状态，系统响应为一无超调的单调函数；ξ>1时，系统处于过阻尼状态，系统不存在稳态误差；0<ξ<1时，系统处于欠阻尼状态，此时，当ωn 一定时，ξ越大，Mp 越小，响应振荡倾向越弱，平稳性越好，无稳态误差，当ξ一定时，ωn 越大，平稳性越差，快速性越好，无稳态误差。
实验四 连续系统串联较正一、 实验目的1、加深理解串联校正装置对系统动态性能的校正作用2、对给定系统进行串联校正设计，并通过模拟实验检验设计的正确性 二、 实验内容及分析 1. 串联超前校正系统模拟电路如下图，图中开关S 断开对应未校情况，接通对应超前校正。
测量其在接超前校正和不接超前校正情况下的阶跃响应曲线，比较曲线并记录超调量Mp 和调节时间ts 的值。
超前校正系统的结构图为图中 Gc1(s)=2 Gc2(s)=2(0.055s+1)/(0.005s+1)校正前系统阶跃响应 校正后系统阶跃响应超调量p σ=0.63 调节时间s t =1.18s 超调量p σ=0.29 调节时间s t =0.544s 由实验结果我们可以看到：加入超前校正之后，系统平稳性变好了，超调量减小了。
超前校正的作用：给系统串入超前校正网络，可以有效的改善原系统的平稳性和稳定性，并对快速性也将产生有利的影响，但超前校正对提高系统稳态精度的作用是很小的。
2、串联滞后校正系统模拟电路如下图，图中开关S 断开对应未校情况，接通对应滞后校正。
测量其在接超前—滞后校正和不接超前—滞后校正情况下的阶跃响应曲线，比较曲线并记录超调量Mp 和调节时间ts 的值。
滞后校正系统的结构图为图中Gc1(s)=6 Gc2(s)=6(1.2s+1)(0.15s+1)/[(6s+1)(0.05s+1)]校正前系统阶跃响应 校正后系统阶跃响应超调量p σ=1.17 调节时间s t =∞ 超调量p σ=0.29 调节时间s t =0.876s由实验结果我们可以看到：加入滞后校正之后，阶跃响应曲线的平稳性得到了很大的提高作用：提高系统低频响应的增益，减小系统的稳态误差，同时基本保证系统的暂态性能不变；使系统高频响应的增益衰减，降低系统的截止频率，提高系统的相角稳定裕度，以改善系统的稳定性和某些暂态性能。
3、串联超前—滞后校正系统模拟电路如下图，图中双刀开关断开对应未校情况，接通对应超前—滞后校正测量其在接超前—滞后校正和不接超前—滞后校正情况下的阶跃响应曲线，比较曲线并记录超调量Mp和调节时间ts的值。
滞后校正系统的结构图为图中Gc1(s)=6, Gc2(s)=6(1.2s+1)(0.15s+1)/[(6s+1)(0.05s+1)]校正前系统阶跃响应校正后系统阶跃响应超调量p σ=0.71 调节时间s t =0.924s 超调量p σ=0.29 调节时间s t =0.44s 由实验结果得：加入超前—滞后校正后，系统的平稳性的到了很大改善，快速性也有很大的提升。
作用：其综合了滞后校正和超前校正的优点，能全面地提高系统的控制性能。
实验感想：通过本次试验,进一步了解了控制系统的结构，性能指标，以及怎样去改善系统的性能，实验通过理论计算，实验仿真相结合的方式，通过严谨的科学方法，给我们直观的效果展示，让控制的概念和原理深入人心，硬件虽然需要不断调试，但不是盲目的调试，而是需要有理论作为指导，可以说实验取得了很好的效果。
