实验1控制系统典型环节的模拟一、实验目的.pdf
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1、1 实验 1 控制系统典型环节的模拟 一、实验目的 1)熟悉超低频扫描示波器的使用方法 2)掌握用运放组成控制系统典型环节的电子电路 3)测量典型环节的阶跃响应曲线 4)通过实验了解典型环节中参数的变化对输出动态性能的影响 二、实验仪器 1)控制理论电子模拟实验箱一台 2)超低频慢扫描示波器一台 3)万用表一只 三、实验原理 以运算放大器为核心原件,由其不同的R-C 输入网络和反馈网络组成的各种典型环节,如图 1-1 所示。图中 Z1和 Z2为复数阻抗,它们都是由 R、C 构成。基于图中 A 点的点位为虚地,略去流入运放的电流,则由图 1-1 得:021()iuZG suZ (1)由上式可求得
2、由下列模拟电路组成的典型环节的传递函数及其单位阶跃响应。1)比例环节 比例环节的模拟电路如图 1-2 所示:21820K()2410KZG sZ 图 1-1 运放的反馈连接 图 1-2 比例环节 2 2)惯性环节 22221112/1/1()11RCsZRCsRKG sZRRR CsTs (2)取参考值1R=100K,2R=100K,C=1F。图 1-3 惯性环节 3)积分环节 211/()ZCsG sZR 1RCs 1Ts (3)式中积分时间常数T=RC,取参考值 R=200K,C=1F。4)比例微分环节(PD),其接线图及阶跃响应如图1-5 所示。21()ZG sZ211/1/RRCsRC
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