实验一 典型环节的模拟
一、实验目的
(1)学习典型线性环节的模拟方法
(2)研究电阻和电容对典型线性环节阶跃响应的影响
二、实验设备
(1)XMN-2型学习机;
(2)CAE-USE 辅助实验系统
(3)万用表
(4)计算机
三、实验内容
(1)比例环节;
(2)积分环节;
(3)比例积分环节;
(4)比例微分环节;
(5)比例积分微分环节;
(6)一阶惯性环节。
四、实验步骤
(1)模拟比例环节:按照图1-1给出的电路图将连线接通,并按参数选择元件,检查后开始进入采集数据。
参数:Rf=510KΩ;Ri=1MΩ。(提示:Kp=0.51)
(2)积分环节:按照图1-2给出的电路接好线路,并按提示参数选择元件,检查后采集数据。 参数选择:Ri=1MΩ;Cf=1μF 。(提示:Ti=1)
图1-1 比例环节接线示意图 图1-2 积分环节接线示意图
(3)比例积分环节:请按照图1-3所给电路图将红色线路接通,并按提供参数选择元件,检查确认后,采集数据。
图1-3 比例积分环节接线示意图 图1-4 比例微分环节接线示意图
参数选择:Rf=1MΩ;Ri=1MΩ;Cf=4.7μF 。(提示:Kp=1;Ti=4.7)
(4)比例微分环节:请按图1-4所给电路将或红色线路接通,并按提供参数选择元件,检查后确认,采集数据。
参数选择:R1=R2=Ri=Rf=1MΩ;C=2μF 。(提示:Kp=2;Td=3;Tf=2)
(5)比例积分微分环节:请按图1-5所给电路将红色线路接通,并按提供参数选择元件,检查后确认,采集数据。
图1-5 比例积分微分环节接线示意图 图1-6 一阶惯性环节接线示意图
参数选择:Rf=R1=R2=1MΩ;Ri=4MΩ;Cf=C=4.7μF 。
(提示:Kp=1;Ti=18.8;Td=3.525;Tf=4.7)
一阶惯性环节:请按图1-6所给电路将红色线路接通,并按提供参数选择元件,检查后确认,采集数据。
参数选择:Rf=Ri=1MΩ;Cf=1μF 。(提示:K=1;T=1)
六、实验报告
1、计算出各典型环节的传递函数
2、画出实验所测量的积分环节、比例积分环节、比例积分微分环节和惯性环节的阶跃响应曲线,并在曲线上标出其相应的时间常数。
七、实验结果参考
实验一 典型环节的模拟
一、实验目的
(1)学习典型线性环节的模拟方法
(2)研究电阻和电容对典型线性环节阶跃响应的影响
二、实验设备
(1)XMN-2型学习机;
(2)CAE-USE 辅助实验系统
(3)万用表
(4)计算机
三、实验内容
(1)比例环节;
(2)积分环节;
(3)比例积分环节;
(4)比例微分环节;
(5)比例积分微分环节;
(6)一阶惯性环节。
四、实验步骤
(1)模拟比例环节:按照图1-1给出的电路图将连线接通,并按参数选择元件,检查后开始进入采集数据。
参数:Rf=510KΩ;Ri=1MΩ。(提示:Kp=0.51)
(2)积分环节:按照图1-2给出的电路接好线路,并按提示参数选择元件,检查后采集数据。 参数选择:Ri=1MΩ;Cf=1μF 。(提示:Ti=1)
图1-1 比例环节接线示意图 图1-2 积分环节接线示意图
(3)比例积分环节:请按照图1-3所给电路图将红色线路接通,并按提供参数选择元件,检查确认后,采集数据。
图1-3 比例积分环节接线示意图 图1-4 比例微分环节接线示意图
参数选择:Rf=1MΩ;Ri=1MΩ;Cf=4.7μF 。(提示:Kp=1;Ti=4.7)
(4)比例微分环节:请按图1-4所给电路将或红色线路接通,并按提供参数选择元件,检查后确认,采集数据。
参数选择:R1=R2=Ri=Rf=1MΩ;C=2μF 。(提示:Kp=2;Td=3;Tf=2)
(5)比例积分微分环节:请按图1-5所给电路将红色线路接通,并按提供参数选择元件,检查后确认,采集数据。
图1-5 比例积分微分环节接线示意图 图1-6 一阶惯性环节接线示意图
参数选择:Rf=R1=R2=1MΩ;Ri=4MΩ;Cf=C=4.7μF 。
(提示:Kp=1;Ti=18.8;Td=3.525;Tf=4.7)
一阶惯性环节:请按图1-6所给电路将红色线路接通,并按提供参数选择元件,检查后确认,采集数据。
参数选择:Rf=Ri=1MΩ;Cf=1μF 。(提示:K=1;T=1)
六、实验报告
1、计算出各典型环节的传递函数
2、画出实验所测量的积分环节、比例积分环节、比例积分微分环节和惯性环节的阶跃响应曲线,并在曲线上标出其相应的时间常数。
七、实验结果参考