自動控制系列實驗教程

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第一部分 自動控制原理實驗 實驗一典型環(huán)節(jié)的模擬研究 實驗二二階系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)定性 實驗三開環(huán)增益與零極點對系統(tǒng)性能的影響 實驗四控制系統(tǒng)根軌跡分析 實驗五控制系統(tǒng)的頻率特性測量 實驗六線性系統(tǒng)串聯(lián)校正 實驗七 自動控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性實驗 實驗八典型非線性環(huán)節(jié)的靜態(tài)特性 實驗九非線性環(huán)節(jié)及系統(tǒng)研究 實驗十采樣系統(tǒng)分析 實驗十一極點配置全狀態(tài)反饋控制 實驗十二模擬溫度閉環(huán)控制實驗 第二部分計算機控制實驗 實驗一模／數(shù)、數(shù)／模轉(zhuǎn)換 實驗二采樣與保持 實驗三積分分離PID控制 實驗四最小拍控制系統(tǒng) 實驗五大林算法 實驗六直流電機閉環(huán)調(diào)速 第三部分 機械工程控制基礎(chǔ)實驗 實驗一典型環(huán)節(jié)的模擬研究 實驗二典型系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)定性 實驗三控制系統(tǒng)的頻率特性測量 實驗四 線性系統(tǒng)串聯(lián)校正 實驗五典型非線性環(huán)節(jié)的靜態(tài)特性 實驗六采樣系統(tǒng)分析 第四部分現(xiàn)代控制理i侖實驗 實驗一 系統(tǒng)的傳遞函數(shù)陣和狀態(tài)空間表達式的轉(zhuǎn)換 實驗二多變量系統(tǒng)的能控、能觀和穩(wěn)定性分析 實驗三 系統(tǒng)設(shè)計 狀態(tài)觀測器的設(shè)計 第五部分數(shù)值分析實驗 實驗一Gauss列主元消去法 實驗二直接三角分解法 實驗三Jacobi迭代法 實驗四Gauss Seidei迭代法 實驗五逐次超松弛迭代法（S（）R） 實驗六牛頓插值多項式 實驗七組合型（復(fù)化）Simpson求積公式 實驗八 自適應(yīng)求積公式 實驗九龍格庫塔（Runge—Kutta）法 實驗十 非線性方程求根的弦截法 實驗十一牛頓迭代法（Newton Paphson） 實驗十二最小二乘法解線性方程組 實驗十二三最小二乘擬合 實驗十四乘冪法 實驗十五改進的Euler方法 實驗十六解微分方程第一邊值問題的差分方法 附 錄 附錄一IabACT自控原理實驗機構(gòu)成及說明 附錄二虛擬示波器 附錄三計控實驗調(diào)試界面下的主要命令 附錄四數(shù)值計算程序?qū)嵗?/pre>


章節(jié)摘錄
版權(quán)頁：   插圖：   實驗步驟： （1）用信號發(fā)生器（B1）的“階躍信號輸出”和“幅度控制電位器”構(gòu)造輸入信號（U1）：B1單元中電位器的左邊K3開關(guān)撥下（GND），右邊K4開關(guān)也撥下（0／+5 V階躍）。階躍信號輸出（B1—2的Y測孔）調(diào)整為2 V（調(diào)節(jié)方法：按下信號發(fā)生器（B1）階躍信號按鈕，L9燈亮，調(diào)節(jié)電位器，用萬用表測量Y測孔）。 （2）構(gòu)造模擬電路：按圖3-8安置短路套及測孔連線。 （3）虛擬示波器（B3）的連接：示波器輸入端CH1接到A5單元信號輸出端OUT（C（t））。 注：CH1選“×1”擋。 （4）運行、觀察、記錄： ①運行l(wèi)abACT程序，選擇自動控制菜單下的線性系統(tǒng)的時域分析下的三階典型系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)定性實驗項目，就會彈出虛擬示波器的界面，點擊開始即可使用本實驗機配套的虛擬示波器B3單元的CH1測孔測量波形。也可選用普通示波器觀測實驗結(jié)果。 ②分別將A11中的直讀式可變電阻調(diào)整到30 kQ、41.7 kQ、100 kQ，按下Bl按鈕，用示波器觀察A5單元信號輸出端C（t）的系統(tǒng)階躍響應(yīng)。 ③改變時間常數(shù)（分別改變模擬運算單元A3、A5的反饋電容C2、C3），重新觀測結(jié)果，填入實驗報告。 注：“S—ST”不能用短路套短接! 四、實驗要求 1.了解和掌握典型二階系統(tǒng)模擬電路的構(gòu)成方法及二階閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)標準式。 2.研究二階閉環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)——無阻尼振蕩頻率ωn、阻尼比ξ對過渡過程的影響。 3.掌握欠阻尼二階閉環(huán)系統(tǒng)在階躍信號輸入時的動態(tài)性能指標Mp、tp、ts的計算。 4.觀察和分析二階閉環(huán)系統(tǒng)在欠阻尼，臨界阻尼，過阻尼的瞬態(tài)響應(yīng)曲線，及在階躍信號輸入時的動態(tài)性能指標Mp、tp、ts的值，并與理論計算值作比較。 5.觀測參數(shù)變化對三階系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。 五、實驗報告要求 1.實驗前按給定參數(shù)算出二階系統(tǒng)在欠阻尼狀態(tài)下的性能指標σ％、ts、tp。 2.實驗觀測記錄。 3.實驗結(jié)果分析。 六、思考題 1.在實驗線路中如何確保系統(tǒng)實現(xiàn)負反饋？如果反饋回路中有偶數(shù)個運算放大器，則構(gòu)成什么反饋？ 2.在圖3 7中，改變增益會發(fā)生不穩(wěn)定現(xiàn)象嗎? 3.有哪些措施能增加系統(tǒng)穩(wěn)定度?它們對控制系統(tǒng)的性能還有什么影響? 4.實驗中階躍信號的幅值范圍應(yīng)該如何考慮?




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《自動控制系列實驗教程》由石油大學(xué)出版社出版。





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