自动控制;自动控制原理实验报告

未解之谜 2025-05-31 08:55www.bnfh.cn世界未解之谜

自动控制原理：从理论走向实践

一、之旅的目的

本次实验之旅旨在引领我们深入理解自动控制原理的核心概念和方法。我们将一起反馈控制、系统稳定性分析等基本原理，并逐一揭开典型控制系统的神秘面纱，如比例、积分及惯性环节的工作原理。借助TD-ACS实验箱与MATLAB仿真软件，我们将实现系统的模拟和性能测试，以更直观地感受其工作原理。

二、我们的装备与工具

硬件装备：我们的旅程需要EL-AT-III型实验箱、运算放大器、万用表和连接线等硬件设备的支持。它们将帮助我们建立实验环境，模拟真实的工作场景。

软件指南：在软件的辅助下，我们将更深入地分析数据。MATLAB这款强大的工具将帮助我们进行系统的时域/频域分析，而LabACT虚拟测量工具则会成为我们测量和记录数据的得力助手。

三、我们的实验内容亮点

1. 典型环节模拟介绍：我们将搭建比例、积分和惯性环节的电路模型，并测试其响应情况。我们将参数如阻尼比ξ和自然频率ωn对二阶系统动态特性的影响。

2. 系统稳定性之旅：借助Routh判据，我们将判断三阶系统的稳定性。我们还会通过阶跃响应曲线来测量系统的超调量（σ%）和调节时间（Ts）。

3. 系统校正实践：我们将尝试串联校正设计，如PID校正，并验证其效果。

四、实验步骤介绍

实验的每一步都至关重要。我们将按照电路图连接设备，设置参数，输入阶跃信号，并记录输出波形。接着，我们将深入分析数据，计算性能指标，如上升时间和稳态误差。每一步都将使我们离目标更近，对自动控制原理的理解更加深入。

五、实验报告呈现要点

实验报告是我们的成果展示。我们将对比理论值和实测值，分析误差原因，并通过图表展示我们的成果。我们还将解答一些关键问题，如“阻尼比如何影响系统超调量？”等。报告将全面展示我们的实验过程和成果。

六、实验注意事项提醒

在实验过程中，我们需要特别关注一些细节问题。例如，运算放大器接线时要避免短路并确保接地可靠。在仿真过程中，要注意MATLAB传递函数模型的正确输入。只有注意这些细节，我们才能确保实验的顺利进行。让我们一起用心完成这次之旅！