经典自控实验报告

控制理论：

实验一 典型环节的电路模拟与软件仿真

1. 比例（P）环节 1.1 实验电路

R2R0R0uiR1-++-++uo图中后一个单元为反相器，其中R0=200K。

1.2 实验设备

阶跃信号发生器(单位阶跃输入)；电路单元U6，U12；直流数字电压表(测输入电压)；“THBDC-1”软件

1.3实验数据及实验响应曲线

R1=100K，R2=200K(K=2)，R0=200K时

红色曲线为输入ui，蓝色曲线为输出uo。

注：为了更好的观测实验曲线，实验时可适当调节软件上的分频系数(一般调至刻度2)和“

” 按钮(时基自动)，以下实验同样。

2. 积分（I）环节 2.1 实验电路

uiRC-++R0R0-++uo图中后一个单元为反相器，其中R0=200K。

2.2 实验设备

阶跃信号发生器(单位阶跃输入)，电路单元U6，U12，直流数字电压表(测输入电压)，

“THBDC-1”软件

2.3实验数据及实验响应曲线

R=100K，C=10 uF，R0=200K ，(T=RC=100K×10uF=1)时,

红色曲线为输入ui，蓝色曲线为输出uo。

注：当实验电路中有积分环节时，实验前一定要用锁零单元进行锁零。 3. 比例积分(PI)环节 3.1 实验电路

图中后一个单元为反相器，其中R0=200K。

3.2实验设备

阶跃信号发生器(单位阶跃输入)，电路单元U6，U12，直流数字电压表(测输入电压)， “THBDC-1”软件

3.3实验数据及实验响应曲线

R1=100K，R2=100K，C=10uF ，R0=200K ，(K= R2/ R1=1,T=R1C=100K×10uF=1)时

红色曲线为输入ui，蓝色曲线为输出uo。 4. 比例微分(PD)环节

4.1 实验电路

图中后一个单元为反相器，其中R0=200K。

4.2实验设备

阶跃信号发生器(单位阶跃输入)，电路单元U6，U12，U2直流数字电压表(测输入电压)， “THBDC-1”软件

4.3实验数据及实验响应曲线

R1=100K，R2=200K，C=1uF，R0=200K ，(K= R2/ R1=1,T=R1C=100K×10uF=1) 采样频率为150k时

红色曲线为输入ui，蓝色曲线为输出uo。

注：观测曲线时可适当调节虚拟示波器的分频系数滑动块，并适时将工具栏上的“时基自动”按钮选择为时基固定。 5. 比例积分微分(PID)环节 5.1 实验电路

图中后一个单元为反相器，其中R0=200K。

5.2实验设备

阶跃信号发生器(单位阶跃输入)，电路单元U6，U12直流数字电压表(测输入电压)， “THBDC-1”软件

5.3实验数据及实验响应曲线

R1=100K，R2=100K，C1=1uF、C2=1uF (K= (R1 C1+ R2 C2)/ R1 C2=2,TI=R1C2=100K×1uF=0.1，TD=R2C1=100K×1uF=0.1)时

.

红色曲线为输入ui，蓝色曲线为输出uo。

注：观测曲线时可适当调节虚拟示波器的分频系数滑动块，并适时将工具栏上的“时基自动”按钮选择为时基固定。 6. 惯性环节 6.1 实验电路

图中后一个单元为反相器，其中R0=200K。

6.2 实验设备

阶跃信号发生器(单位阶跃输入)，电路单元U6，U12直流数字电压表(测输入电压)， “THBDC-1”软件

6.3 实验数据及实验响应曲线 R1=100K，R2=100K，C=1uF(K= R2/ R1=1,T=R2C=100K×1uF=0.1)时；

红色曲线为输入ui，蓝色曲线为输出uo。