《自控实验报告二典型系统的时域响应和稳定性分析(共6页).docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《自控实验报告二典型系统的时域响应和稳定性分析(共6页).docx（6页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上 实验二 典型系统的时域响应和稳定性分析一、 实验目的1研究二阶系统的特征参量 (、n) 对过渡过程的影响。 2研究二阶对象的三种阻尼比下的响应曲线及系统的稳定性。3熟悉 Routh 判据，用 Routh 判据对三阶系统进行稳定性分析。二、实验设备 PC 机一台，TD-ACC+(或 TD-ACS)教学实验系统一套。三、实验原理及内容1典型的二阶系统稳定性分析 (1) 结构框图：如图 1.2-1 所示。(2) 对应的模拟电路图：如图 1.2-2 所示。(3) 理论分析系统开环传递函数为：Gs=k1T0S(T1S+1)=K1T0S(T1S+1); 开环增益K=K1T0(4
2、) 实验内容 先算出临界阻尼、欠阻尼、过阻尼时电阻 R 的理论值，再将理论值应用于模拟电路中， 观察二阶系统的动态性能及稳定性，应与理论分析基本吻合。在此实验中(图 1.2-2)2典型的三阶系统稳定性分析 (1) 结构框图：如图 1.2-3 所示。(2) 模拟电路图：如图 1.2-4 所示。(3) 理论分析 系统的开环传函为:GsHs=500RS0.1S+10.5S+1（其中K=500R）系统的特征方程为: 1 +G(s)H(s)=0 S3+12S2+20S+20K=0。(4) 实验内容 实验前由 Routh 判断得 Routh 行列式为：四、实验步骤 1将信号源单元的“ST”端插针与“S”端
3、插针用“短路块”短接。由于每个运放单元均 设臵了锁零场效应管，所以运放具有锁零功能。将开关设在“方波”档，分别调节调幅和调频 电位器，使得“OUT”端输出的方波幅值为 1V，周期为 10s 左右。 2. 典型二阶系统瞬态性能指标的测试 (1) 按模拟电路图 1.2-2 接线，将 1 中的方波信号接至输入端，取 R = 10K。 (2) 用示波器观察系统响应曲线 C(t)，测量并记录超调 MP、峰值时间 tp 和调节时tS。 (3) 分别按 R = 50K；160K；200K；改变系统开环增益，观察响应曲线 C(t)，测量并记录 性能指标 MP、tp 和 tS，及系统的稳定性。并将测量值和计算值
4、进行比较 (实验前必须按公式计 算出)。将实验结果填入表 1.2-1 中。表 1.2-2 中已填入了一组参考测量值，供参照。 3典型三阶系统的性能 (1) 按图 1.2-4 接线，将 1 中的方波信号接至输入端，取 R = 30K。 (2) 观察系统的响应曲线，并记录波形。 (3) 减小开环增益 (R = 41.7K；100K)，观察响应曲线，并将实验结果填入表 1.2-3 中。表 1.2-4 中已填入了一组参考测量值，供参照。五、实验结果1、实验截图 R=10 R=50 R=160 R=2002、实验结果分析（1）典型二阶系统瞬态性能指标（2）典型三阶系统在不同开环增益下的响应情况专心-专注-专业