实验三THBDC1Word文件下载.docx

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2.模拟典型环节的电路

3.测量各典型环节的阶跃响应曲线

二、实验设备

1、THBDC-1型控制理论计算机控制技术实验平台

2、PC机一台（含“THBDC-1”软件）、USB数据采集卡、37针通信线1根、16芯数据排线、USB接口线

三、实验内容

1、熟悉THBDC-1控制理论实验平台的硬件组成和软件使用

2、实际并组建比例、积分、微分、惯性等典型环节的模拟电路

3、测量各典型环节的阶跃响应，并研究参数变化对其输出响应的影响

四、实验步骤

1、熟悉THBDC-1控制理论实验平台的相关硬件

A、直流稳压电源

B、阶跃信号发生器

分析：

动态参数的变化导致K值得变化，由响应曲线可以看出，参数的变化改变了系统的放大倍数

积分环节

T=1SR=100K,C=10uF

T=0.1SR=100K,C=1uF

T=0.5R=51K,C=10uF

参数的变化导致积分曲线斜率发生了变化

比例积分环节

K=1,T=1SR1=100K,R2=100K,C=10uF

K=1,T=0.1SR1=100K,R2=100K,C=1uF

同积分环节一样，参数的变化，使特性曲线斜率发生较大的变化

比例微分环节

K=1，T=0.1S

R0=200K，K=1T=0.1R1=100K,R2=100K,C=1uF

K=1T=1R1=100K,R2=100K,C=10uF

比例积分微分环节

K=2,T1=0.1S，微分时间常数TD=0.1SR1=100K,R2=100K,C1=1Uf,C2=1uF

K=1.1，T1=1S，微分时间TD=0.1S

参数的变化使得动态曲线的斜率发生了变化。

惯性环节

R0=200K

K=1，时间常数T=1SR1=100K,R2=100K,C=10uF

K=1,T=0.1,R1=100K,R2=100K,C=10uF

实验思考题

1、积分环节和惯性环节主要差别是什么？

在什么条件下，惯性环节可以近似地视为积分环节？

而又在什么条件下，惯性环节可以近似地视为比例环节？

答：

积分环节，当输入为单位阶跃信号时，输出为输入对时间的积分，输出y（t）随时间呈直线增长，而惯性环节，当输入x（t）作阶跃变化时，输出y（t）不能立刻达到稳态值，瞬态输出以指数规律变化。

当t趋于无穷大时，惯性环节可以近似地视为积分环节，当t趋于0时，惯性环节可以近似地视为比例环节。

1、在积分环节和惯性环节实验中，如何根据单位阶跃响应曲线的波形，确定积分环节和惯性环节的时间常数？

在积分环节中，纵坐标K对应的横坐标就是时间常数T；

在惯性环节中，在起始点作该点的切线，与y=K相交的点的横坐标就是时间常数T

3、为什么实验中实际曲线与理论曲线有一定的误差？

因为选择的电子元件，输入输出曲线不可能像理论那样的线性，在实际实验中，运放也不一定是理想的。

元器件也都有温度特性曲线，器件参数都存在误差。

所以存在一定误差