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自動控制原理标准实验报告.doc

发布:2017-01-15约字共17页下载文档
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电子科技大学 自动化工程学院 标 准 实 验 报 告 (实验)课程名称 自动控制原理 电子科技大学教务处制表 电 子 科 技 大 学 实 验 报 告 学生姓名: 学 号: 指导教师: 实验地点:新村实验室 实验时间: 实验室名称: 实验项目名称:系统认识与系统测试 实验学时:4 实验原理: 实验原理图如下: 被测试系统是指:由控制部分,电动机,反馈电位器组成的部分。 在该实验中要求:1 测试输入(外部、计算机)信号与输出角度信号之间的关系(曲线)。 2 测试反馈电位器的输出电压与角度信号之间的关系(曲线)。 实验电路图 实验目的:1了解开环系统的工作状态,掌握闭环系统反馈极性的判别方法及其影响。 2 掌握系统相关数据的测试方法。 实验内容:1 测试输入(外部、计算机)信号与输出角度信号之间的关系(曲线)。 2 测试反馈电位器的输出电压与角度信号之间的关系(曲线)。 实验器材:XZ-IIC型实验仪 计算机 自动控制原理实验仪 万用表 实验步骤: 1 将系统接为单位负反馈系统,适当选取K值(约等于3)。 2 在-5V-+5V范围内 间隔0.5V调整R的输出电压(用万用表监测),读出对应的输出角度值(可用计算机读出)。 3 断开系统输入,用手转动电机,在-150°-+150°间每隔10°选取一测试值用万用表监测反馈电位器的输出电压并作好记录。(用计算机监测给定角度) 实验数据及结果分析:实验机计算机的给定电压与系统输出角度的关系: 给定电压 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2.03 2.5 3 输出角度 -110 -90.4 -77.2 -53.9 -39.4 -22 0 17 35.5 55.5 67.8 90.4 107.6 横轴-计算机的给定电压 纵轴-系统输出角度 系统输出角度与反馈电压间的关系: 输出角度 -150 -140 -130 -120 -110 -100 -90 -80 -70 -60 反馈电压 -4.29 -4 -3.71 -3.42 -3.087 -2.801 -2.51 -2.29 -1.94 -1.658 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 -1.366 -1.085 -0.8 -0.52 -0.233 0 0.346 0.628 0.915 1.196 1.483 60 70 80 90 100 110 120 130 1.77 2.052 2.338 2.628 2.913 3.201 3.82 4.11 横轴-系统输出角度 纵轴-反馈电压 外部输入电压与系统输出角度的关系: 外部输入电压 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 输出角度 -115 -86 -76 -48 -36 -20 0 16 36 53 68 85 107 横轴-外部输入电压 纵轴-输出角度 实验结论: 从上面的实验结果可以看出:由计算机给定控制信号与外部给定控制信号,都可以得到大至相同的实验曲线。 实验曲线中的弯曲部分主要由系统固有特性所决定。 总结及心得体会: 对本实验过程及方法、手段的改进建议: 报告评分: 指导教师签字: 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: 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
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