2012-2013 学年第 1 学期
山东科技大学信息与电气工程学院
创新性实验研究报告
实验项目名称 单容水槽的温度控制系统的设计 ＿
姓名 山东科技大学 学号 201001101520
姓名 山东科技大学 学号 201001101536 姓名 山东科技大学 学号 201001101839 联系电话 E-mail 专 业 自动化 班级 2010级2班 指导教师及职称 张婧 讲师 开课学期 2012 至 2013 学年 1 学期 提交时间 2013 年 1 月 13 日
山东科技大学电工电子实验教学中心 创新性实验研究报告
一、实验摘要 本实验通过两个校正环节来实现单容水槽的温度控制系统的设计，两个校正环节分别是一个串联超前网络，一个数字校正。本设计很好的实现了本实验的基本要求，大幅度的提高了系统的性能，尤其是三个基本要求“稳定性，快速性，准确性”。这样的设计思路和方法是具有普适性，可做为设计控制系统的一种不错的参考。 二、实验目的 1.掌握线性系统阶跃响应曲线的测试方法及动态性能指标的测试技术； 2.掌握线性控制系统校正 设计方法； 3.了解信号的采样和恢复过程，掌握其基本原理； 4.了解系统构成形式对采样系统性能的影响。 三、实验场地及仪器、设备和材料： 1.自动控制原理模拟试验台 1 台； 2.计算机 1 台； 3.万用表 1 只; 4.导线 若干。 四、实验内容
山东科技大学电工电子实验教学中心 创新性实验研究报告
1、实验原理 对本实验系统的设计，主要是对校正网络的设计。校正网络由主要分为两个环节，一是串联超前校正环节，利用串联超前校正的相角超前特性，大幅度的提高系统的开环截止频率，使得系统响应慢的问题得到解决。二是数字校正环节，通过计算可以发现原系统虽然是一个稳定的系统，但是系统的稳态误差过大。数字校正器通过提高系统的开环传递系数，来减小系统的稳态误差，使得系统响应有一个很好的跟随效果。 2、实验内容 0.8且采（1）温度控制系统的结构图如图1所示，其中对象的传递函数为 G0(s)?3s?1样周期T=0.5。 （2）采用D(z)=K，求当系统稳定时K的取值范围； （3）系统可能响应慢并且为过阻尼的，因此设计一个合适的校正装置，确 Gc(s)定,并随后计算D(z)； （4）求系统在单位阶跃函数下的响应来验证(2)的设计。
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