1、设计要求
1）参考《课程设计硬件操作指南》指南完成实物接线。
2）将阶跃信号作用于系统，调节信号的占空比、频率和幅值。 3）测出系统在不同电阻和电容取值情况下的阶跃响应输出。
4）分析系统的元件取值对输出影响，分别从有扰动、无扰动，有积分、无积分等角度分析。
5）根据实际温箱输入和输出特性，计算出实物的传递函数。
2、设计设备
1)ACCC-1型自动控制理论及计算机控制技术实验装置； 2)数字式万用表 3)示波器
3、设计原理
图19
温控系统框图如图19所示，有给定、PI调节器、脉宽调制电路、加温室、温度变送器和输出电压反馈等部分组成。在参数给定的情况下，经过PI运算产生相应的控制量，使加温室里的温度稳定在给定值。
给定Ug由ACCC-2自动控制理论及计算机控制技术的实验面板上的电源单元U1提供，电压变化范围为1.3V~15V。
PI调节器的输出作为脉宽调制的输入信号，经脉宽调制电路产生占空比可调0~100%的脉冲信号，作为对加温室里电热丝的加热信号。
温度测量采用Cu50热敏电阻，经温度变送器转换成电压反馈量，稳定输入范围为0~200℃，温度变送器的输出电压范围为DC0~10V。
根据实际的设计要求，调节反馈系数β，从而调节输出电压。
4、设计内容及步骤
设计的接线图如图20所示，除了实际的模拟对象、电压表和转速计表外，其中的模拟电路由ACCC-2自动控制理论及计算机控制技术实验板上的运放单元和备用元器件搭建而成。参考的实验参数如下：
R0=R1=R2=100K，R3=10K，R4=2M，R5=510K，C1=1uF，Rf/Ri=2。
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图20
具体的设计步骤如下：
1)先将ACCC-3自动控制理论及计算机控制技术和ACCC-2自动控制理论及计算机控制技术面板上的电源船形开关放在“OFF”状态。
2)利用ACCC-2实验板上的单元电路U9、U15和U11，设计并连接如图所示的闭环系统。需要注意的是，运放的锁零信号G接到-15V。 (1)将ACCC-2面板上U1单元的可调电压接到Ug；
(2)给定输出接PI调节器的输入，这里参数电路中Kd=0,R4的作用是提高PI调节器的动态特性。
(3)经PI运算后给电机驱动电路提供输入信号，即将调节器电路单元的输出接到ACCC-3面板上的低压直流电动机调速中的功率转换电路的正极输入端（IN+），负极端（IN-）接地；
(4)功率转换的输出接到直流电机的电枢两端；
(5)转速测量的输出同时接到电压反馈输入端和20V电压表头的输入端，由于转速测量输出的电压为正值，所以反馈回路中接一个反馈系数可调节的反相器。调节反馈系数β=Rf/Ri，从而调节输出的电压U0。
3)连接好上述线路，全面检查线路后，先合上ACCC-3实验面板上的电源船形开关，再合上ACCC-2面板上的船形开关，调整PI参数，使系统稳定，同时观测输出电压变化情况。
4)在闭环系统稳定的情况下，外加干扰信号，系统达到无静差。如达不到，则根据PI参数对系统性能的影响重新调节PI参数。 5)改变给定信号，观察系统动态特性。
5、设计所测数据
1)系统控制环节的初始状态
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图21 初始状态的输出响应
2)P环节（无积分）下温控系统
P环节的传递函数：Uo(s)=I(s)*R3 -Ui(s)= I(s)*R4 G(s) =- R3/ R4 当R4=1M时系统的输出响应
图22的上升过程和稳定过程
当R4=2.0M 时的输出响应
图23上升过程 图24稳定过程
3)PI环节下的温控系统
当C=1μ R5=510k时的输出响应
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图25上升过成和稳定过程
当C=1μ R5=330k时的输出响应
图 26 上升过程和稳定过程
当C=10μ R5=510k时的输出响应
图27 上升过程 图28 稳定过程
当C=10μ R5=330k时的输出响应
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图29上升过升和稳定过程
6、实验分析
分析：发现取不同的R5和C1后系统最终都能达到稳定，并且达到了给定值6V贴现了积分的作用，即消除了误差。
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