四川大学自控实验报告初稿

这是自控实验报告初稿,大家看一下;

由于那天我们的二阶三阶波形都没弄出来,所以只有一阶的波形图是我们自己的,二阶三阶的图是网上找的,当然最好换成同学做的,以免雷同; 对了,实验数据麻烦涛哥替换一下;

仿真图如果没做的话就用网上找的这个算了; 另外,红色字体部分的内容还没有完成,麻烦二位了,谢了;

自 动 控 制 原 理 实 验 报 告

叶昊201214144**** 王寒涛201214144**** 蓝一翔[1**********]52

一.实验目的:

自动控制原理实验报告

1.学习典型环节的电模拟方法及参数测试方法;

2.观察典型环节的阶跃响应曲线,了解参数变化对动态特性的影响;

3.学习虚拟仪器(低频示波器、超低频示波器)的使用方法; 4.学习使用MATLAB中SIMULINK的使用,进行时域法分析; 5.学习二、三阶系统的电模拟方法及参数测试方法; 6.观察一、二、三阶系统的阶跃响应曲线,了解参数变化对动态特性的影响;

7.了解虚拟实验的使用方法。

二.实验设备及仪器

1.自动控制原理实验箱; 2.低频信号发生器; 3.虚拟仪器(低频示波器); 4.计算机及MATLAB仿真软件。

三.实验准备、步骤

1.根据摸拟电路图的要求,在摸拟实验箱上选择实验单元,认真接线,参数变动可采用改变电阻或电容方式实现; 2.被测信号接到虚拟仪器(低频示波器)输入端,调试; 3.在被测系统输入端加入阶跃信号,观测并记录示波器上系统

输出波形和有关数据(σ%,k,ts,N,tp); 4.求出K、T、ts,并将ts与理论计算值进行比较;

5.MATLAB仿真软件进行时域法分析,并仿真得到输出波形; 6.将两种测算结果进行误差分析;

四.实验内容

1.惯性环节(一阶系统):

-KG(s)=

Ts+1,

K=

R2R1

T=R2⋅C

从输入端加入阶跃信号。

a.保持K=1不变,分别观察T=1、2秒时的输出波形,并作记录; b.保持T=1s不变,分别观察K=1、2时的输出波形,并作记录。 实验数据:(用表格表示)

当k=1,T=1s 时输出的波形:

当k=1,T=2s 时输出的波形:

当k=2,T=1s时输出的波形:

MATLAB仿真:

⑴.如图所示连接系统;

⑵.在Simulation/Simulation parameters中将仿真时间(Stop Time )设置为10秒;

⑶.单击Simulation/Start开始仿真,打开示波器Scope显示仿真结果;

⑷.保持K不变,分别观察T=1、2秒时仿真结果的变化; ⑸.保持T不变,分别观察K=1、2时的仿真结果的变化。 一阶系统仿真后的波形如下:

2. 二阶系统

G(s)=

K1K2T1S+1 (T2S+1)

其中:(1)K1分别为1、5、10;K2=1;T1=T2=0.1s; (2)K1=K2=1;T1分别为0.01s、0.1s、1s; 实验电路图:

实验数据:

K2=1;T1=T2=0.1s时二阶系统实验数据:

K1=5时示波器显示波形为:

用MATLAB软件进行时域法分析 二阶系统:

在Simulink里边建立仿真模型,如下图

根据不同的K值设置相应的Transfer Fcn参数,进行仿真 实验数据:

K2=1;T1=T2=0.1s时二阶系统用MATLAB仿真得到的数据:

K1=1,K2=1;T1=T2=0.1s用MATLAB仿真得到的波形为:

K=5时用MATLAB仿真的波形为:

K=10时用MATLAB仿真的波形为:

3. 三阶系统

G(s)=

K

s 0.1s+1 (s+1)

其中:K 分别为1、5、10. 实验电路图:

实验数据:

K=1时记录示波器的波形为:

K=5时记录示波器的波形为:

K =10时记录示波器的波形为:

用MATLAB软件进行时域法分析 三阶系统:

三阶系统用MATLAB仿真得到的数据:

K=1时用MATLAB得到的波形:

K=5时用MATLAB得到的波形:

K=10时用MATLAB得到的波形:

实验数据误差分析(实验结果与仿真获得的数据误差):

实验分析与总结:

这是自控实验报告初稿,大家看一下;

由于那天我们的二阶三阶波形都没弄出来,所以只有一阶的波形图是我们自己的,二阶三阶的图是网上找的,当然最好换成同学做的,以免雷同; 对了,实验数据麻烦涛哥替换一下;

仿真图如果没做的话就用网上找的这个算了; 另外,红色字体部分的内容还没有完成,麻烦二位了,谢了;

自 动 控 制 原 理 实 验 报 告

叶昊201214144**** 王寒涛201214144**** 蓝一翔[1**********]52

一.实验目的:

自动控制原理实验报告

1.学习典型环节的电模拟方法及参数测试方法;

2.观察典型环节的阶跃响应曲线,了解参数变化对动态特性的影响;

3.学习虚拟仪器(低频示波器、超低频示波器)的使用方法; 4.学习使用MATLAB中SIMULINK的使用,进行时域法分析; 5.学习二、三阶系统的电模拟方法及参数测试方法; 6.观察一、二、三阶系统的阶跃响应曲线,了解参数变化对动态特性的影响;

7.了解虚拟实验的使用方法。

二.实验设备及仪器

1.自动控制原理实验箱; 2.低频信号发生器; 3.虚拟仪器(低频示波器); 4.计算机及MATLAB仿真软件。

三.实验准备、步骤

1.根据摸拟电路图的要求,在摸拟实验箱上选择实验单元,认真接线,参数变动可采用改变电阻或电容方式实现; 2.被测信号接到虚拟仪器(低频示波器)输入端,调试; 3.在被测系统输入端加入阶跃信号,观测并记录示波器上系统

输出波形和有关数据(σ%,k,ts,N,tp); 4.求出K、T、ts,并将ts与理论计算值进行比较;

5.MATLAB仿真软件进行时域法分析,并仿真得到输出波形; 6.将两种测算结果进行误差分析;

四.实验内容

1.惯性环节(一阶系统):

-KG(s)=

Ts+1,

K=

R2R1

T=R2⋅C

从输入端加入阶跃信号。

a.保持K=1不变,分别观察T=1、2秒时的输出波形,并作记录; b.保持T=1s不变,分别观察K=1、2时的输出波形,并作记录。 实验数据:(用表格表示)

当k=1,T=1s 时输出的波形:

当k=1,T=2s 时输出的波形:

当k=2,T=1s时输出的波形:

MATLAB仿真:

⑴.如图所示连接系统;

⑵.在Simulation/Simulation parameters中将仿真时间(Stop Time )设置为10秒;

⑶.单击Simulation/Start开始仿真,打开示波器Scope显示仿真结果;

⑷.保持K不变,分别观察T=1、2秒时仿真结果的变化; ⑸.保持T不变,分别观察K=1、2时的仿真结果的变化。 一阶系统仿真后的波形如下:

2. 二阶系统

G(s)=

K1K2T1S+1 (T2S+1)

其中:(1)K1分别为1、5、10;K2=1;T1=T2=0.1s; (2)K1=K2=1;T1分别为0.01s、0.1s、1s; 实验电路图:

实验数据:

K2=1;T1=T2=0.1s时二阶系统实验数据:

K1=5时示波器显示波形为:

用MATLAB软件进行时域法分析 二阶系统:

在Simulink里边建立仿真模型,如下图

根据不同的K值设置相应的Transfer Fcn参数,进行仿真 实验数据:

K2=1;T1=T2=0.1s时二阶系统用MATLAB仿真得到的数据:

K1=1,K2=1;T1=T2=0.1s用MATLAB仿真得到的波形为:

K=5时用MATLAB仿真的波形为:

K=10时用MATLAB仿真的波形为:

3. 三阶系统

G(s)=

K

s 0.1s+1 (s+1)

其中:K 分别为1、5、10. 实验电路图:

实验数据:

K=1时记录示波器的波形为:

K=5时记录示波器的波形为:

K =10时记录示波器的波形为:

用MATLAB软件进行时域法分析 三阶系统:

三阶系统用MATLAB仿真得到的数据:

K=1时用MATLAB得到的波形:

K=5时用MATLAB得到的波形:

K=10时用MATLAB得到的波形:

实验数据误差分析(实验结果与仿真获得的数据误差):

实验分析与总结:


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