自动控制原理标准实验报告

实验项目名称： 随动系统的时域特性分析

实验学时：2 实验原理：

输入－KKms(Tas?1)(Tbs?1)H输出

图21 实验系统方块图

该实验主要研究系统前向增益K与系统反馈增益H的变化，对系统时域指标的影响。

由于本系统负载摆杆有一限位挡杆，不能连续转动，不宜做系统开环实验，故只做闭环实验。

1）系统前向增益K与系统性能的关系

系统输入为单位阶跃信号(refi=1v)，先固定反馈增益H为1，设置不同前向增益K=0.3，0.5, 1, 1.5 , 2 , 2.5 , 3（前向增益K首次设置为1），观察并记录其不同的输出响应曲线。并注意观察对稳态控制精度的影响。 2）系统反馈增益H与系统性能的关系

系统输入为单位阶跃信号(refi=1v)，先固定前向增益K为1，设置不同反馈增益H=0.5, 1, 1.5 , 2 , 2.5 , 3（反馈增益H首次设置为1），观察记录其输出响应曲线。并注意观察稳态值及对稳态控制精度的影响。

实验目的：

了解系统频域分析方法。分析并掌握前向增益和反馈增益对系统稳定性的影响，

并观察对稳态控制 精度的影响。

实验内容： 1 2

设置不同前向增益K=0.3，0.5, 1, 1.5 , 2 , 2.5 , 3（前向增益K首次设置为1），观察并记录其不同的输出响应曲线

设置不同反馈增益H=0.5, 1, 1.5 , 2 , 2.5 , 3（反馈增益H首次设置为1），观察记录其输出响应曲线。

实验器材（设备、元器件）：

XZ-IIC型实验仪 计算机 (或自动控制原理实验仪、示波器、万用表)

实验步骤：

1. 首先打开DSP.EXE文件，得到PC操作界面；

2. 接着点击菜单项“文件（F）”—“设置（S）”,或者第二个快捷键得到设置对话框“ESP

Setting”,选择其运行模式为“控制模式”，点击“OK”按扭；

3. 然后点击菜单项“实验（E）”—“2：随动系统的稳定性分析”，随之出现的“随动系

统的稳定性分析”参数设置对话框（如图22）中有三个参数可供选择：参考输入REFI、前向增益K和反馈增益H，设置好参数后点击“OK”按扭；

实验数据及结果分析：实验机号20054409

k=0.3 h=1 稳态值：44.5 ，46.9 ，47.9

k=0.5 h=1 稳态值：35.8 ，35.7 ，35.8

k=1 h=1 稳态值：34.1，34.4，34.8

k=1.5 h=1 稳态值：35.1 ，35.0 ，35.0

k=2 h=1

k=3 h=1

h=0.5 k=1 稳态值：77.2 ，75.9 ，75.2

h=1.5 k=1 稳态值：24.3 ，24.2 ，24.0

h=2 k=1 稳态值：18.2 ，17.5 ，16.8

h=2.5 k=1 稳态值：14.9 ，14.2 ，14.8