自动控制原理实验指导书学生版东华理工大学.pdf

《自动控制原理实验指导书学生版东华理工大学》是一本针对自动控制原理实验的教学资料，主要涉及技术领域的知识。实验内容主要包括控制系统典型环节的模拟，旨在帮助学生理解和掌握自动控制系统的运作机制。 实验一的核心是了解和操作以运算放大器为基础的控制系统典型环节。实验目的不仅在于熟练使用超低频扫描示波器，还在于通过实际操作理解典型环节的电子电路，测量其阶跃响应曲线，以及研究参数变化对输出动态性能的影响。实验中涉及到的典型环节包括比例环节、惯性环节、积分环节、比例微分环节（PD）以及比例积分环节（PI）。每个环节都有对应的模拟电路和传递函数，例如比例环节的传递函数G(S) = K，其中K代表比例系数；积分环节的传递函数G(S) = 1/S，积分时间常数为CR=T。通过调节电路参数，学生可以观察并记录各个环节对单位阶跃响应的波形，以此分析参数变化的影响。 实验二关注一阶系统的时域响应和参数测定。实验目标是通过观察阶跃和斜坡输入信号下的一阶系统瞬态响应，来确定系统的时间常数T。一阶系统的闭环传递函数为1/(Ts+1)，其阶跃响应曲线可以用来直观地测量时间常数。当系统输出达到稳定值的63.2%时，对应的时间即为时间常数T。实验中，学生需要设计模拟实验线路图，记录不同时间常数下系统的瞬态响应曲线，同时理解一阶系统在跟踪斜坡信号输入时的稳态误差。 通过这两个实验，学生不仅可以掌握自动控制的基本概念，还能实际操作和分析，从而深化对控制系统工作原理的理解。实验报告的要求则进一步强调了理论与实践的结合，要求学生绘制电路图，分析响应曲线，以及反思实验过程，有助于培养他们的独立思考和问题解决能力。实验思考题则引导学生深入探讨运放模拟环节的理论基础，积分与惯性环节的区别，以及如何通过阶跃响应确定时间常数，这些都是理解自动控制原理的关键点。