模拟技术仿真实验
比例积分环节，这两个图有什么区别吗，传递函数是什么，阶跃输入的动态特性怎么求，阶跃曲线怎么画，实验接线图怎么画

如我这个惯性环节的格式

同问比例加微分环节

结合GPT给出回答如下请题主参考
自动控制原理中，控制系统的环节特性对于系统的性能和稳定性有着重要的影响。在典型环节特性分析中，常用的方法是绘制输入变量与输出变量之间的响应曲线。其中，最常见的是阶跃响应曲线，即系统对于阶跃输入的输出响应曲线。

在提供的信息中，模拟技术仿真实验比例积分环节和比例加微分环节的图形所示的是两个不同的环节类型。前者是由比例和积分环节组成的，后者是由比例和微分环节组成的。二者的区别在于积分环节对输入信号的积分作用，使得输出随时间的累积而增加；而微分环节则对输入信号进行微分，增加系统对信号变化的敏感度。

通过定义传递函数，我们可以描述输入量与输出量之间的关系。在比例积分环节的情况下，传递函数为：

$G(s)=k_p+\frac{k_i}{s}$

其中，$k_p$是比例系数，$k_i$是积分时间常数。

而在比例加微分环节的情况下，传递函数为：

$G(s)=k_p+k_ds$

其中，$k_d$是微分时间常数。

阶跃输入的动态特性可以通过计算系统的响应曲线参数来求解。主要包括上升时间、峰值时间、峰值幅值和稳态误差等。阶跃曲线的绘制可以通过计算传递函数，采用MATLAB等数学仿真工具进行绘制。

实验接线图需要根据具体的实验内容进行设计，需要考虑到各个环节之间的连接关系和参数调节等问题。

引用 皆我百晓生 小程序回复内容作答：
比例环节和积分环节是自动控制系统中常见的环节类型。两者的区别在于，比例环节只有比例增益参数，而积分环节除了比例增益参数还具有积分时间参数。

传递函数是用来描述系统输入和输出之间的关系的数学函数。对于比例环节，传递函数通常表示为Kp，Kp为比例增益参数。对于积分环节，传递函数表示为Kp/s，Kp为比例增益参数，s为Laplace变换中的复变量。

阶跃输入的动态特性可以通过计算传递函数的单位阶跃响应来得到。单位阶跃响应是指当输入信号是单位阶跃函数时，系统的输出响应。可以通过传递函数的拉氏变换的逆变换来计算单位阶跃响应。

阶跃曲线是单位阶跃响应在时间轴上的图形表示。可以通过绘制传递函数的单位阶跃响应函数来画出阶跃曲线。根据单位阶跃函数的特点，可以得到初始值为0，最终值为传递函数的阻尼震荡响应。

实验接线图通常根据具体的控制系统需求来绘制。对于比例环节和积分环节的实验接线图，首先需要将输入信号接入控制环节，然后将控制输出接入被控对象，最后将被控对象的输出信号反馈给控制环节进行调节。具体接线图可根据实验要求进行细化。

需要注意的是，单片机和Python是在自动控制系统实现中常用的工具和开发语言。单片机用于实现硬件控制，而Python可用于编写控制算法和进行仿真实验。

比例积分环节是控制系统中常用的一种控制策略。它由一个比例（Proportional）环节和一个积分（Integral）环节组成。比例环节根据误差的大小产生输出，而积分环节则根据误差的累积产生输出。这种组合可以改善系统的稳态误差和动态响应。

传递函数是描述线性时不变系统的输入和输出之间关系的数学表达式。对于比例积分控制环节，传递函数通常表示为G(s) = Kp + Ki/s，其中Kp是比例增益，Ki是积分时间常数，s是Laplace变量。

阶跃输入的动态特性：
阶跃输入是一种输入信号，它从零突变到一个固定值。在控制系统中，我们可以通过分析系统对阶跃输入的响应来了解系统的动态特性。常见的动态特性包括上升时间（Rise Time）、峰值时间（Peak Time）、调节时间（Settling Time）、超调量（Overshoot）和稳态误差（Steady-State Error）等。

绘制阶跃曲线：
要绘制阶跃曲线，您可以按照以下步骤进行操作：
   a. 确定系统的传递函数。
   b. 将传递函数转换为时域表达式。
   c. 将阶跃输入应用于系统，得到系统的输出响应。
   d. 绘制输出响应随时间变化的曲线。

参考gpt4：
结合自己分析给你如下建议：
比例积分环节是一种常见的典型环节，它是由比例环节和积分环节串联而成的。比例积分环节的传递函数为：
G(s)=sK(1+Ti​s)​
其中，K为比例系数，Ti​为积分时间常数。
比例积分环节的特点是：

它可以消除系统的稳态误差，提高系统的无差度。
它可以增加系统的阶数，降低系统的稳定性。
它可以改善系统的动态响应，减小超调量和调节时间。

如果给比例积分环节一个阶跃输入r(t)=R⋅u(t)，其中R为阶跃幅值，u(t)为单位阶跃函数，则其输出响应为：
y(t)=KR(1−e−Ti​t​)
其中，t≥0。
从输出响应可以看出，当t→∞时，y(t)→KR，即输出与输入成正比，没有稳态误差。当t=0时，y(0)=0，即输出有初始滞后。当t=Ti​时，y(Ti​)=KR(1−e−1)≈0.632KR，即输出达到输入的63.2%。
为了更直观地观察比例积分环节的动态特性，我们可以用Python语言编写一段代码来绘制阶跃响应曲线。代码如下：

    # 导入相关模块

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

定义参数

K = 1 # 比例系数
Ti = 2 # 积分时间常数
R = 1 # 阶跃幅值

定义时间范围

t = np.linspace(0, 10, 100)

计算输出响应

y = K * R * (1 - np.exp(-t / Ti))

绘制曲线

plt.plot(t, y)
plt.xlabel('Time (s)')
plt.ylabel('Output')
plt.title('Step Response of PI Process')
plt.grid()
plt.show()

      复制
    
  
  运行上述代码后，我们可以得到如下图所示的阶跃响应曲线：

![Step Response of PI Process]
从图中可以看出，输出响应随着时间的增加逐渐接近输入值，并且没有超调现象。
如果要进行模拟技术仿真实验，我们可以使用电路模拟器来搭建比例积分环节的电路模型，并给其一个阶跃输入信号。电路模型如下图所示：
![Circuit Model of PI Process]
其中，电阻 R1​ 和 R2​ 构成了一个比例环节，电容 C1​ 和 C2​ 构成了一个积分环节。电路参数与传递函数参数之间的关系为：
K=R1​R2​​,Ti​=C1​C2​​
在电路模拟器中，我们可以设置阶跃信号源的幅值为 R=1V，并观察输出端 Vo​ 的波形。实验结果如下图所示：
![Simulation Result of PI Process]
从图中可以看出，输出波形与理论计算的曲线基本一致，并且没有明显的误差。

【相关推荐】

• 你可以看下这个问题的回答https://ask.csdn.net/questions/7423714
• 这篇博客你也可以参考下：【笔记】6位数码管显示定时器定时的时分秒，通过按键控制时间，自定义串口通信协议，根据单片机接收到的指令控制数码管显示
• 您还可以看一下 张飞老师的硬件开发与电路设计速成入门到精通视频教程第一部课程中的 分析整流桥电路，电容计算小节, 巩固相关知识点
  
• 除此之外, 这篇博客: 【毕设狗】【单片机毕业设计】基于单片机的室内空气质量检测系统的设计中的 设计简介： 部分也许能够解决你的问题, 你可以仔细阅读以下内容或跳转源博客中阅读:
  

  本设计是基于单片机的室内空气质量检测系统的设计，主要实现以下功能：

  • 实现通过甲烷气体传感器检测室内甲烷浓度
  • 实现通过甲醛气体传感器检测室内甲醛浓度
  • 实现甲烷浓度或甲醛浓度超标蜂鸣器报警
  • 实现甲烷浓度或甲醛浓度超标电机转动，实现通风
  • 实现甲烷浓度或甲醛浓度超标继电器闭合，实现净化空气
  • 实现通过LCD1602显示甲烷和甲醛浓度

如果你已经解决了该问题, 非常希望你能够分享一下解决方案, 写成博客, 将相关链接放在评论区, 以帮助更多的人 ^-^

比例积分环节： 在控制系统中，比例积分环节是一种控制系统中的一部分，它通常包括一个比例部分（P）和一个积分部分（I）。比例部分根据当前误差的大小来产生控制输出，积分部分则积累误差随时间的累积值，并根据这个累积值来产生控制输出。比例积分环节的作用是减小系统的稳态误差，改善系统的稳定性和性能。

传递函数： 传递函数是一个数学模型，描述了控制系统输入和输出之间的关系。对于比例积分控制器，传递函数通常以 Laplace 域表示。传递函数包括系统的所有动态特性，可以用来分析系统的响应和性能。传递函数通常表示为 G(s)，其中 s 是复变量。

阶跃输入的动态特性： 阶跃输入是一种常用的输入信号，它在某一时刻突然从零变为一个固定值。阶跃输入用于分析系统的动态响应。通过分析阶跃响应，可以了解系统的超调、上升时间、稳态误差等性能指标。

阶跃曲线： 阶跃曲线是系统对阶跃输入的响应曲线。它显示了系统的输出随时间的变化情况。阶跃曲线通常包括上升时间、峰值时间、超调量和稳态误差等重要信息。

实验接线图： 在进行模拟技术仿真实验时，实验接线图是描述实验装置和连接的图表或图纸。它显示了实验中所使用的元件、仪器和连接方式。对于比例积分环节的实验，接线图将包括比例积分控制器、被控对象（通常是一个模拟系统或过程）、输入信号源等的连接方式。