《自动控制原理》
实验指导书
北京科技大学自动化学院控制科学与工程系
2013年4 月
目 录
实验一 典型系统的时域响应和稳定性分析 .......... 错误!未定义书签。 实验二 用MATLAB建立传递函数模型 ................ 错误!未定义书签。 实验三 利用MATLAB进行时域分析 .................. 错误!未定义书签。 实验四 线性定常控制系统的稳定分析 .............. 错误!未定义书签。 实验五 利用MATLAB绘制系统根轨迹 ................ 错误!未定义书签。 实验六 线性系统的频域分析 ...................... 错误!未定义书签。 实验七 基于MATLAB控制系统频域法串联校正设计 .... 错误!未定义书签。 附录1 MATLAB简介 ............................... 错误!未定义书签。 附录2 SIMULINK简介 ............................. 错误!未定义书签。
实验一 典型系统的时域响应和稳定性分析
一、实验目的
1．研究二阶系统的特征参量 (ξ、ωn) 对过渡过程的影响。 2．研究二阶对象的三种阻尼比下的响应曲线及系统的稳定性。 3．熟悉Routh判据，用Routh判据对三阶系统进行稳定性分析。
二、实验设备
PC机一台，TD-ACC教学实验系统一套。
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三、实验原理及内容
1．典型的二阶系统稳定性分析
(1) 结构框图：如图1-1所示。
R(S)+_E(S)1T S0K1T S+11C(S)
图1-1
(2) 对应的模拟电路图：如图1-2所示。
1uF20K200K2uFRr(t) 20K_500K__输入20K-C(t)输出10K10K_C (t)输出测量端 图1-2
(3) 理论分析
系统开环传递函数为：G(s)= 开环增益： K=
先算出临界阻尼、欠阻尼、过阻尼时电阻R的理论值，再将理论值应用于模拟电路中，观察二阶系统的动态性能及稳定性，应与理论分析基本吻合。在此实验中由图1-2，可以确地1-1中的参数。
试验二用MATLAB建立传递函数模型
