实验一典型环节的模拟研究一、实验目的1.熟悉并掌握TDN-ACS设备的使用方法及各典型环节模拟电路的构成方法。2.熟悉各种典型环节的理想阶跃响应曲线和实际阶跃响应曲线,对比差异,分析原因。3.了解参数变化对典型环节动态特性的影响。二、实验基本原理及电路1.比例环节(P)(1)方框图Ui(S)Uo(S)(2)传递函数:)()(SUiSUo=K(3)阶跃响应:Uo(t)=K(t0),其中K=R1/R0(4)模拟电路图2.积分环节(I)(1)方框图(2)传递函数(3)阶跃响应Uo(t)=T1t,(t0),其中T=R0C(4)模拟电路图3.比例积分(PI)(1)方框图K(2)传递函数(3)阶跃响应U0(t)=K+T1t,(t0),其中K=R1/R0,T=R0C(4)模拟电路图4、比例微分(1)方框图(2)传递函数(3)阶跃响应U0(t)=KT(t)+KK=0)21(RRR,T=)21(21RRRR其中(t)为单位脉冲函数(4)模拟电路图5.惯性环节(T)(1)方框图Ui(S)Uo(S)(2)传递函数(3)阶跃响应Uo(t)=K(1-eTt/)其中K=R1/R0,T=R1C(4)模拟电路图三、实验结果1.比例环节单位阶跃响应(1)R0=200K,R1=100K理想阶跃响应曲线实测阶跃响应曲线(2)R0=200K,R1=200KUoUoUi(t)Ui(t)110t0t2.积分环节单位阶跃响应(1)R0=200K,C=1F1TSK理想阶跃响应曲线实测阶跃响应曲线(2)R0=200K,C=2F理想阶跃响应曲线实测阶跃响应曲线3.惯性环节单位阶跃响应(1)R1=200K,R0=200K,C=1F理想阶跃响应曲线实测阶跃响应曲线(2)R1=200K,R0=200K,C=2F理想阶跃响应曲线实测阶跃响应曲线4.比例积分环节单位阶跃响应(1)R1=200K,R0=200K,C=1F理想阶跃响应曲线实测阶跃响应曲线(2)R1=200K,R0=200K,C=2F理想阶跃响应曲线实测阶跃响应曲线5.微分环节单位阶跃响应(1)R0=10K,R2=10K,C=1F,R3=200K理想阶跃响应曲线实测阶跃响应曲线(2)R0=10K,R2=20K,C=1F,R3=200K理想阶跃响应曲线实测阶跃响应曲线