输出响应 输入信号
(b)仿真响应结果
.11 比例+微分环节Multisim仿真
(6)比例+积分环节(T=0.1,K=1)仿真电路如图.12(a)所示,仿真响应结果如
图.12(b)所示。为了便于观察输入与输出的仿真结果,在建立仿真电路时加了一级比例环节。
(a) 仿真电路
输入信号 输出响应
(b)仿真响应结果
.12 比例+积分环节Multisim仿真
1. MATLAB仿真实例 启动MATLAB 6.0,进入Simulink后新建文档,分别在各文档绘制各典型环节的结构框图。双击各传递函数模块,在出现的对话框内设置相应的参数。然后点击工具栏的或simulation菜单下的start命令进行仿真,双击示波器模块观察仿真结果。
在仿真时设置各阶跃输入信号的幅度为1,开始时间为0(微分环节起始设为0.5,以便于观察)传递函数的参数设置为框图中的数值,自己可以修改为其他数值再仿真观察其响应结果。
(1)比例环节(K=2)MATLAB仿真结构框图如图.13(a)所示,仿真响应结果如图.13(b)所示。
按钮
(a)结构框图
输出响应 输入信号
(b) 仿真响应结 图.13 比例环节MATLAB仿真
(2)惯性环节(K=2,T=0.2)MATLAB仿真结构框图如图.14(a)所示,仿真响应结果如图.14(b)所示。
(a)结构框图
输出响应 输入信号
(b)仿真响应结果 图.14 惯性环节MATLAB仿真
(3)积分环节(T=0.5)MATLAB仿真结构框图如图.15(a)所示,仿真结果如图.15(b)所示。
(a)结构框图
输出响应 输入信号
(b)仿真结果
图.15 积分环节MATLAB仿真
(4)微分环节(T=1)MATLAB仿真结构框图如图.16(a)所示,仿真结果如图.16(b)所示。
(a)结构框图
输入信号 输出响应
(b)仿真结果
图.16 微分环节MATLAB仿真
(4)比例+积分环节(T=10,K=2)MATLA仿真结构框图如图.17(a)所示,仿真结果如图.17(b)所示。
(a)结构框图
输出信号 输入信号
(b)仿真结果
图.17 比例+积分环节MATLAB仿真
(5)比例+微分环节(T=0.1,K=2)MATLAB仿真结构框图如图.18(a)所示,仿真结果如图.18(b)所示。
(a)结构框图
输出响应 输入信号
(b)仿真结果
图.18 比例+微分环节MATLAB仿真
.6 预习思考题
(1) 一阶系统为什么对阶跃输入的稳态误差为零,而对单位斜坡输入的稳态误差为T? (2) 一阶系统各典型环节电路参数对环节特性有什么影响,试说明之。 (3) 运算放大器模拟各环节的传递函数是在什么情况下推导求得的?
(4) 积分环节和惯性环节主要差别是什么?惯性环节在什么情况下可近似为积分环节?在什么条件下可近似为比例环节?
(5) 如何从其输出阶跃响应的波形中算出积分环节和惯性环节的时间常数。 (6) 一阶系统的单位斜坡响应能否由其单位阶跃响应求得?试说明之。
.7 实验总结报告
(1) 画出比例、惯性、积分、微分、比例+微分、比例+积分环节的模电路,并用坐标纸画出各环节的响应曲线。
(2)由阶跃响应曲线计算出各环节的传递函数,并与电路计算的结果相比较。 (3) 写出实验的心得与体会。