微机与自动控制原理 实验报告书(3)

环节 参数 R1=10K PID R1=20K C=1μF T C=2μF 阶跃响应波形理想

实测五、思考题

1． 由运算放大器组成的各种换接的传递函数是再什么条件下推导出的？怎样选用运算放

大器？输入电阻、反馈电阻的阻值范围可以任意选用吗？ 答：运算放大器组成的各种换接和传递函数是由在输入阻抗高，输出阻抗低的条件下推导出来的，通常选用通用放大器，但输入电阻，反馈电阻 的阻值不可以任意选用，会影响时间常数。

2． 图1-1B, 1-2B,图1-3B，图1-4B，图1-5B，图1-6B中若无后面一个比例换接，其传递函

数有什么差别？

答：导致相位相反。

3． 惯性环节在什么情况下可以近似为比例环节？而在什么情况下可近似为积分环节？ 答：当T很小时，惯性环节可以近似为比例环节

当T很大的时候，惯性环节可以近似为积分环节。

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实验二 典型系统瞬态响应和稳定性

一、实验目的

1. 学习瞬态性能指标的测试技能。

了解参数对系统瞬态性能及稳定性的影响。

二、实验仪器设备

实验设备名称 MFT CS教学实验板 直流稳压电源（15v） 示波器 万用表

规格型号 编号 备注 三、实验原始数据

实验前按给定参数算出二阶系统的性能指标，Mp，tp，ts的理论值。 应用模拟电路来模拟典型二阶系统和典型三阶系统。

Ui1T0SK1T1S?1Uo图2-1 二阶系统

四、实验观测记录

1．二阶系统

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K K? 1/S R ?n 1/S ? C(tp) C(?) V V Mp tp ts 理论值 实测值 理论值 实测值 理论值 实测值 250 25 10 0.2 15 52.7% 50% 0.321 0.3261 2 1.7057 4.3% 5% 0.444 0.4348 0.566 0.7525 / / / / / 1 0.58 0.5686 70.7 7.07 10 0.707 10.5 50 5 10 25 2.5 10 2．三阶系统 R 1 2 / / / 2.0067 1.49 1.3963 K? K 输出波形 稳定性 100 5 稳定 47 12 临界 12

25 20 不稳定 五、思考题

1、在实验线路中如何确保系统实现负反馈？如果反馈回路中有偶数个运算放大器，则构成什么反馈？

2、如图2-1所示二阶系统，改变增益会发生不稳定现象吗？

3、有那些措施增加系统稳定度？它们对系统的性能还有什么影响？ 答：

改进措施:1,比例+微分控制:具有提前修正作用,可改善性能 2,速度反馈控制:可增大系统阻尼比 3,加入校正装置

4、实验中阶跃输入信号的幅值范围应该如何考虑？ 答：不要超过芯片电源电压

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