热工控制系统实验指导书_最新_.doc

实验一 典型环节动态特性 一、实验目的：利用MATLAB命令得阶跃响应曲线，熟悉各种典型环节的响应曲线，分析环节动态特性。 二、基本内容：利用MATLAB仿真软件构成各环节，加阶跃扰动，从示波器中看曲线。掌握比例、积分、惯性、实际微分环节的动态特性。 三、需用仪器及工具：MATLAB仿真软件，计算机 四、实验步骤： 进入WINDOWS操作系统，点击WINDOWS窗口中MATLAB图标，启动MATLAB。 点击MATLAB软件，进入Simulink工作环境。 在Simulink Library Browser(Simulink图书浏览器)中,调出示波器模块(Scope)、传递函数模块(Transfer Fcn)、阶跃信号（step）。 构成一个比例环节的对象模型，接入示波器及阶跃输入，并设置模型参数，点击StartSimulation 得响应曲线 图1 比例环节的对象模型 改变参数K观察响应曲线变化。（mux---信号集合模块） 构成一个惯性环节的对象模型，接入示波器及阶跃输入，并设置模型参数，点击StartSimulation 得响应曲线 图2 惯性环节的对象模型 T一定，改变参数K观察响应曲线变化 K一定，改变参数T观察响应曲线变化 同时改变T，K参数，观察相应曲线变化。 打开Simulink窗口，构成一个积分环节对象模型，加阶跃输入，观察响应曲线变化。 图2 单容无自平衡（积分环节）对象模型 改变参数T的值，观察响应曲线变化 打开Simulink窗口，构成一个实际微分对象模型，加阶跃输入，观察响应曲线变化。 改变参数T、K的值，加阶跃输入，观察响应曲线变化。 五、实验结果记录及分析： 1、画出以上项目中系统阶跃响应曲线图，由图分析系统动态特性 2、区别惯性环节和实际微分之间的区别。 实验二 调节对象的动态特性 一、实验目的：学习利用MATLAB命令得阶跃响应曲线，分析系统动态特 性，了解单有、单无、多有、多无对象的动态特性。 二、基本内容：利用MATLAB仿真软件构成单有对象加节跃扰动，从示波器中看曲线。学习从曲线中求各种参数。 三、需用仪器及工具：MATLAB仿真软件，计算机 四、实验步骤： 进入WINDOWS操作系统，点击WINDOWS窗口中MATLAB图标，启动MATLAB。 点击MATLAB软件，进入Simulink工作环境。 在Simulink Library Browser(Simulink图书浏览器)中，调出示波器模块、传递函数模块（惯性环节）、阶跃信号、积分环节。 构件一个具有阶跃输入单容有自平衡（惯性环节）的对象模型，并设置模型参数，点击StartSimulation 得响应曲线， 改变参数时间常数（T），放大系数（K），观察响应曲线变化。 在单容有自平衡（惯性环节）的对象参数不变时，改变纯延迟（t），观察响应曲线变化 打开Simulink窗口，构造一个单容无自平衡（积分环节）对象模型，改变参数T的值，观察响应曲线变化。 在单容无自平衡（积分环节）对象参数不变时，改变纯延迟（t），观察响应曲线变化 打开Simulink窗口，构造一个多容(双容)有自平衡（W(s)=），改变参数T、K、τ的值，观察响应曲线变化。 打开Simulink窗口，构造一个多容（三容）无自平衡（W(s)=），改变参数T、K、τ的值，观察响应曲线变化。 五、实验结果记录及分析： 画出以上项目中系统阶跃响应曲线图，由图分析系统动态特性（组态王演示） 实验三 调节器动作规律实验 一、实验目的：了解调节器参数对过程的影响，学习利用MATLAB仿真软件 二、基本内容：利用MATLAB仿真软件构成P、PI、PD、PID调节对象的数学模型，通过修改参数，作出动态特性曲线。 三、需用仪器及工具：MATLAB仿真软件，计算机 四、实验步骤： 进入WINDOWS操作系统，点击WINDOWS窗口中MATLAB图标，启动MATLAB。 点击MATLAB软件，进入Simulink工作环境。 在Simulink Library Browser(Simulink图书浏览器)中，调出示波器模块、传递函数模块（惯性环节）、阶跃信号。 构成纯比例调节器K(P)= 对象模型，并设置模型参数，点击Sta