淮北师范大学 自动控制原理实验指导
R2200KUi(s)R0100KR1100KR-+R-Uo(s)+
图2.1.3错误！未指定书签。
比例环节的传递函数为：
UO(s)?K。
Ui(s)比例环节的方块图、阶跃响应图及模拟电路图分别如图2.1.1、图2.1.2和图2.1.3所示。 其中K?
2、积分环节
积分环节的传递函数为：
R2，实验参数取R2=200K，R1=100K，R0=100K，R＝10K或100K。
R1?R0U0(s)1?。
Ui(s)TS积分环节的方块图、阶跃响应图及模拟电路图分别如图2.2.1、图2.2.2和图2.2.3所示。其中T?(R0?R1)C1，实验参数取R0=100K可调，R1＝100K，C1＝1uF，R＝10K或100K。
积分环节的阶跃响应图10987654321000.10.20.30.40.5T0.60.70.80.91Ui(s) Uo(s) Ui(s)1T.sUo(s)
U
图2.2.1 图2.2.2 - 10 - 淮北师范大学 自动控制原理实验指导
C11ufR1Ui(s)R0100K100KR-+R-Uo(s)+
图2.2.3
3、比例积分环节
比例积分环节的传递函数为：
U0(s)1?K?。
Ui(s)TS比例积分环节的方块图、阶跃响应图及模拟电路图分别如图2.3.1、图2.3.2和图2.3.3所示。其中K?R2，T?(R0?R1)C1，实验参数取R0=100K可调，R1＝100K，R2=200K，
R0?R1C1＝1uF，R＝10K或100K。
比例积分环节的阶跃响应图765Uo(s) Ui(s)KUo(s)U4321T.s1Ui(s) 000.10.20.30.40.5T0.60.70.80.91图2.3.1 图2.3.2 R2200KR0100KR1100KC1R1uf
Ui(s)-+R-Uo(s)+ 图2.3.3 - 11 -
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4、比例微分环节
比例微分环节的传递函数为：
U0(s)?K(1?TS)。
Ui(s)比例微分环节的方块图、阶跃响应图及模拟电路图分别如图2.4.1、图2.4.2和图2.4.3所示。其中K?R2?R3R2R3C1，实验参数取R0=10K可调，R1＝10K，R2=10K，，T?R0?R1(R2?R3)R3=10K，R4=200Ω，C1＝1uF，R＝10 K或100K。
Ui(s)KT.s1Uo(s)1 图2.4.1
比例微分环节的阶跃响应图（理想）3.53.5比例微分环节的阶跃响应图（实际）332.52.52Uo(s) 1.5Ui(s) 12Uo(s) 1.5Ui(s) 1U0.5U012345T6789100.5012345T678910图2.4.2a 图2.4.2b
对应理想的和实际的比例微分环节的阶跃响应图分别如图2.4.2a和图2.4.2b所示。
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R210KC1R4R1R010K10KR310K1ufR200Ui(s)-+R-Uo(s)+
图2.4.3
5、惯性环节
惯性环节的传递函数为：
U0(s)K?。
Ui(s)TS?1惯性环节的方块图、阶跃响应图及模拟电路图分别如图2.5.1、图2.5.2和图2.5.3所示。其中K?R2，T?R2C1，实验参数取R0=100K可调，R1＝100K，R2=200K，C1＝1uF，
R0?R1R＝10K或100K。
惯性环节的阶跃响应图21.81.61.41.2Ui(s) 10.8Ui(s)KT.s+1Uo(s)U0.60.40.2000.2Uo(s) 0.4
0.6T0.811.2
图2.5.1 图2.5.2 - 13 - 淮北师范大学 自动控制原理实验指导
R2200KRC11ufUi(s)R0100KR1100K-+R-Uo(s)+
图2.5.3
6、比例积分微分（PID）环节 比例积分微分环节的传递函数为：
U0(s)1?KP??TdS。
Ui(s)TiSKUi(s)1Ti.s+1Uo(s)Td.s1 图2.6.1 比例积分微分环节的阶跃响应图10987654321000.20.40.60.81T1.21.41.61.82Ui(s) U比例积分微分环节的阶跃响应图10987Uo(s) U6Uo(s) 54321000.20.40.60.81T1.21.41.61.82Ui(s)
图2.6.2a 图2.6.2b
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