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（填入实验项目名称）本科实验报告课程名称：自动控制原理实验姓 名：学 院(系)：专 业：控制学 号：指导教师：浙江大学实验报告实验项目名称： 二阶系统的瞬态响应分析 同组学生姓名： 实验地点： 月牙楼301 实验日期： 一、 实验目的和要求1、熟悉二阶模拟系统的组成。2、研究二阶系统分别工作在=1，01三种状态下的单位阶跃响应。3、分析增益K 对二阶系统单位阶跃响应的超调量p、峰值时间Tp 和调整时间Ts。二、 实验内容和原理图 1 为二阶系统的模拟电路图，它是由惯性环节、积分环节和反相器组成。图2 为图1 的原理方框图， 图中中 K= R2 / R1，T1=R3C1, T2=R3C2。二阶系统的闭环传递函数为： 二阶系统标准传递函数为： 对比式(1)和式(2)，得 、设T1=0.2S，T2=0.5S。则=10K =0.625/K调节开环增益 K 值，不仅能改变系统无阻尼自然振荡频率n和. 的值，还可以得到过阻尼（ 1）、临界阻尼（=1）和欠阻尼（1）三种情况下的阶跃响应曲线。三、 主要仪器设备示波器、控制理论电子模拟实验箱四、 操作方法与实验步骤1、 根据图1，调节相应的参数，使系统的开环传递函数为：2、令ui(t)=1V，在示波器上观察不同K（K=10，5，2，0.625，0.5）时的单位阶跃响应的波形，并由实验求得相应的p、Tp 和Ts 的值。用实验箱中的三角波作为二阶系统的斜坡输入信号，观察并记录在不同K 值(K=2，0.5)时，系统跟踪斜坡信号的稳态误差。五、 实验数据记录和处理3、调节开环增益K，使二阶系统的阻尼比=1/ 2 =0.707，观察并记录此时的单位阶跃响应波形和p、Tp 和Ts 的值。六、 实验结果与分析1、 K=10 Ts=0.7s Tp=0.28s =40%K=5 Ts=1.2s Tp=0.5s =20%K=2Ts=1.3s Tp=0.9s =10%K=0.5 Ts=3.5K=0.625Ts=1.75用实验箱中的三角波作为二阶系统的斜坡输入信号K=2 e=0.08V K=0.5 e=0.5V=0.707 K=1.25Ts=1.8s Tp=1s =5%七、 讨论、心得1、 如果阶跃输入信号的幅值过大，会在实验中产生什么后果？答:若阶跃输入信号幅值过大，会使输出阶跃响应曲线的稳态值过大，如果系统有较大的超调量，则阶跃响应的幅值可能超出范围，不能测得完整的响应曲线，实验测出的各种数据都会发生变化，使其精度降低，增大实验的误差，同时会使系统动态特性的非线性因素增大，使线性系统变成非线性系统；也有可能导致实验的失败，最后实验不能趋于稳定，实验结果出错，所以实验过程中，要选择合适的阶跃输入信号幅值。2、 在电子模拟系统中，如何实现负反馈和单位负反馈？答:将集成运算放大器输出端引回反相输入端就是负反馈，引回正
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