1實驗報告
（一）一階系統
1、系統傳遞函式為：
2、模擬運算電路如圖1所示：
圖1由圖1得
在實驗當中始終取r2= r1，則k=1，t= r2c
3、取不同的時間常數t（ 0.25、 0.5、1）時電阻與電容的引數如表1所示：
表14、不同t取值下的階躍響應曲線如下：
圖2 t=0.25時的階躍響應曲線
圖3 t=0.5時的階躍響應曲線
圖4 t=1時的階躍響應曲線
（二）二階系統
1、其傳遞函式為：
2、令ωn=1弧度/秒，建立的二階系統模擬線路如圖5所示：
圖5取，則
3、取不同的值ζ=0.25 , ζ=0.5 , ζ=1 時的電阻與電容值及實驗結果如下表：
表24、不同ζ時的階躍響應曲線如下：
圖6ζ=0.25時的階躍響應曲線
圖7ζ=0.5時的階躍響應曲線
圖8ζ=1時的階躍響應曲線
（三）實驗總結
1、 誤差分析：主要是電阻值與電容值的不精確，以至於實際構建的系統模型與所需的傳遞函式有偏差。
2、 結論：由電阻、運放、電容組成的模擬運算電路可以構建常見的一階二階系統模型；一階系統隨時間常數t增大，調節時間增大，快速性越差；二階系統，在固有頻率不變的條件下，隨阻尼比的增大，調節時間減小，快速性提高，欠阻尼系統有超調量。
（一）系統模擬電路圖及系統結構圖如下所示：
圖9其中，個電阻與電容的引數為：
r1=100kω，r2=100kω，c1=1μf，r3=1mω，r4=1mω，c2=0.1μf。
圖10（二）系統理論傳遞函式為：
取r=100kω，則
取r=200kω，則
（三）若正弦輸入訊號為ui(t)=a1sin(ωt),則當輸出達到穩態時，不同r取值及不同頻率
時的實驗結果如下表所示：
** 3
（四）實驗圖形與結果處理：
1、r=100kω時，相位差為-90°時的輸入輸出波形與李薩如圖形如下：
圖11r=100kω時的輸入輸出波形
圖12 r=100kω時的李薩如圖形
2、r=200kω時，相位差為-90°時的輸入輸出波形及李薩如圖形如下：
圖 13 r=200kω時的輸入輸出波形
圖14r=200kω時的李薩如圖形
3、 由相位差為-90°時的引數求的實驗實際的二階系統引數及傳遞函式為：
（1）r=100k時， =9.6rad/s,ξ=ar /(2 *ac)=0.494
故傳遞函式為：
（2）r=200k時， =13.8rad/s ,ξ= ar /(2 *ac)=0.358
故傳遞函式為：
4、 誤差分析與實驗結論：
（1） 誤差分析：主要是由於電阻、電容的引數值不精確，由於滑動變阻器的阻值的不精確，因此造成傳遞函式引數的誤差，但實際值與理論值的誤差在可接受的範圍內；
（2） 實驗結論：在實物搭建的模擬運算模型中，用電阻、電容、運算放大器組成的電路系統，與理論的系統的頻率響應結果一致，驗證了系統頻率響應的正確性。
（一） 系統結構如圖16所示：
圖15其中gc (s)為校正環節，可放置在系統模型中來實現，也可使用模擬電路的方式由模擬機實現。
（二） 系統模擬電路如圖17所示：
圖16其中，各電阻電容的引數值為：
r2/r1=1,r3c1=1,r5/r4=4,r5c2=1
（三） 校正的處理方法：
未加校正時
加串聯超前校正時
加串聯滯後校正時
（四） 實驗資料記錄處理與結果
1、 不同校正條件下的階躍響應曲線：
圖 17
2、 不同校正條件下的伯德圖：
未加校正的伯德圖：
相角裕值γ=28°，截止頻率
加入串聯超前校正的伯德圖：
相角裕值γ=47.4°，截止頻率
加入串聯滯後校正的伯德圖：
相角裕值γ=52.8°，截止頻率
（五） 實驗分析與結論
1、 從階躍響應曲線中可以看到，超前校正可以提高系統的快速性，改善系統的動態效能；
2、 從頻率響應伯德圖可以看到，兩種校正方式都增大了相角裕度，提高了系統的相對穩定性；
3、 搭建的實物模擬運算電路系統與理論系統的實驗結果一致，驗證了校正環節對於系統效能的影響。
在這次自動控制原理實驗中，還是收穫頗多的，最主要的就是能夠以實物的形式，將理論知識中的傳遞函式，系統構建出來，對傳遞函式等概念有了直觀的理解；
通過實驗三，校正環節對系統影響的實驗，明白了系統設計和改進的一系列方法，對自動控制原理這門課有了更為深入的理解。
希望在這門實驗課中能夠有一些系統的matlab的使用方法的講解，這樣可以對提高學習包括實驗、工作等的效率。
自動控制原理實驗報告
實驗一典型環節及其階躍響應 一 實驗目的 1.掌握控制模擬實驗的基本原理和一般方法。2.掌握控制系統時域效能指標的測量方法。二 實驗儀器 1 el at iii 型自動控制系統實驗箱一台 2 計算機一台 三 實驗原理 1 模擬實驗的基本原理 控制系統模擬實驗採用復合網路法來模擬各種典型環節，即利用運...
自動控制原理實驗報告
實驗報告 課程名稱 自動控制原理 實驗專案 典型環節的時域相應 實驗地點 自動控制實驗室 實驗日期 2017 年 3 月 22 日 指導教師喬學工 實驗一典型環節的時域特性 一 實驗目的 1.熟悉並掌握tdn acc 裝置的使用方法及各典型環節模擬電路的構成方法。2.熟悉各種典型環節的理想階躍相應曲...
自動控制原理實驗報告
控制理論 一 實驗報告 姓名學號 學部 系 專業班級 指導教師 年月日實驗一 典型環節的電路模擬 一 實驗內容 1 設計並組建各典型環節的模擬電路 2 測量各典型環節的階躍響應，並研究引數變化對其輸出響應的影響。二 實驗步驟 1 比例 p 環節 t latex orirawdata g s frac...