实验一、典型线性环节的模拟（12.18号）
一、实验目的：
1、学习典型线性环节的模拟方法。
2、研究电阻、电容参数对典型线性环节阶跃响应的影响。
二、实验设备：
1、XMN-2型实验箱；
2、LZ2系列函数记录仪；
3、万用表。
三、实验内容：
1、比例环节：
r(t)
方块图模拟电路
图中：
i
f
P R
R
K=
分别求取R i=1M，R f=510K，（K P=0.5）；
R i=1M，R f=1M，（K P=1）；
R i=510K，R f=1M，（K P=2）；
时的阶跃响应曲线。
2、积分环节：
r(t)
方块图模拟电路图中：T i=R i C f
分别求取R i=1M，C f=1μ，（T i=1s）；
R i=1M，C f=4.7μ，（T i=4.7s）；）；
R i=1M，C f=10μ，（T i=10.0s）；时的阶跃响应曲线。
3、比例积分环节：
r(t)
方块图模拟电路
图中：
i
f
P R
R
K=；T i=R f C f
分别求取R i=R f=1M，C f=4.7μ，（K P=1，T i=4.7s）；
R i=R f=1M，C f=10μ，（K P=1，T i=10s）；
R i=2M，R f=1M，C
f
=4.7μ，（K P=0.5，T i=4.7s）；
时的阶跃响应曲线。
4、比例微分环节：
r(t)
方块图模拟电路图中：
i
1
f
P R
R
K
R
+
=；C
R
R
R
R
R
R
T
f
f
d
⋅
+
+
+
=
1
2
f
1
2
1
R
R
；T f=R2C
分别求取R i=R f=R1=R2=1M，C=2μ，（K P=2，T d=3.0s）；
R i=2M，R f=R1=R2=1M，C f=2μ，（K P=1，T d=3.0s）；
R i=2M，R f=R1=R2=1M，C f=4.7μ，（K P=1，T d=7.05s）；时的阶跃响应曲线。
5、比例积分微分环节：
r(t)
方块图模拟电路
图中：
i
1
f
P R
R
K
R
+
=+
f
C
C
R
⋅
+
i
2
1
R
R
；T i=(R f+R1)C f+(R1+R2)C；
()
()()C
R
R
C
R
R
C
C
R
R
R
R
R
R
T
2
1
f
f
1
f
f
2
f
1
2
1
d+
+
+
⋅
+
+
=；T f=R2C
求取R i=4M，R f=R1=R2=1M，C=C f=4.7μ，（K P=1，T i=18.8s，T d=3.525s）时的阶跃响应曲线。
6、一阶惯性环节：
r(t)
方块图模拟电路
图中：
i
f
P R
R
K=；T=R f C f
分别求取R i=R f=1M，C f=1μ，（K=1，T=1s）；
R i=R f=1M，C f=4.7μ，（K=1，T=4.7s）；
R i=510K，R f=1M，C f=4.7μ，（K=2，T=4.7s）；
时的阶跃响应曲线。
四、实验结果
记录上述实验曲线。
五、实验结果分析
1、对给定的电路结构和参数计算阶跃响应；
2、将实验结果与计算结果对照，对实验的满意度进行分析；
3、根据电路参数分析计算系统响应，与实验数据对照分析测试误差原因；
4、提高精度的方法和措施（或建议）；
5、实验体会。
六、思考题
1、设计一个能满足e1+e2+e3=e运算关系的实用加法器；
2、一阶惯性环节在什么条件下可视为积分环节；在什么条件可视为比例环节？
3、如何设置必要的约束条件，使比例微分环节、比例积分微分环节的参数计算工作
得以简化？
实验二、二阶系统的阶跃响应（12.25号）
一、实验目的：
1、学习二阶系统阶跃响应曲线的实验测试方法。
2、研究二阶系统的两个重要参数ξ、ωn 对阶跃瞬态响应指标的影响。
二、实验设备：
1、XMN-2型实验箱；
2、LZ2系列函数记录仪；
3、万用表。
三、实验内容：
典型二阶系统方块图
典型二阶系统方块图
其闭环传递函数
2
222)()
()(n
n n s s s R s C s ωξωω++==Φ ωn ——无阻尼自然频率；ξ——阻尼比；T =n
ω1
——时间常数
模拟电路
r (t )
