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文档简介

实验二十一连续系统的模拟,学习根据给定的连续系统的传输函数，用基本运算单元组成模拟装置。,一、目的,请认真预习实验原理部分。,1、线性系统的模拟,二、原理,用由基本运算单元组成的模拟装置来模拟实际的系统。,A、物理量系统：,电的或非电的,B、非物理量系统：,社会、经济和军事等,被模拟的实际系统：,所以，可以通过对模拟装置的研究来分析实际系统，最终达到一定条件下确定最佳参数的目的。对于那些用数学手段较难处理的高阶系统来说，系统模拟就更为有效。,与实际系统的内容完全不同，但是两者的微分方程完全相同，输入、输出关系即传输函数也完全相同。,模拟装置：,模拟装置的激励和响应是电物理量，而实际系统的激励和响应不一定是电物理量，但它们之间的关系是一一对应的。,2、传输函数的模拟,若已知实际系统的传输函数为,分子、分母同乘以s-n得,式中P（s-1）和Q（s-1）分别代表分子、分母的s负幂次方多项式。因而,令,则,F(s)=Q(s-1)X=X+b1s-1X+bns-nX,X=F(s)-b1s-1X-bns-nX,Y(s)=P(s-1)X=a0X+a1X+ans-nX,（a）,（b）,根据式（a）、（b）式可以画出系统的模拟框图。,系统模拟框图,在装配模拟电路时，s-1用积分器；-b1、-b2、-b3及a0、a1、a2均用标量乘法器；负号可用倒相器；求和用加法器。,值得注意的问题是，积分运算单元有积分时常数，即积分运算单元的实际传递函数为s-1/，所以标量乘法器的标量-b1、-b2、-bn应分别乘以1、2、n。同样，a0、a1、a2、an还应分别乘以（-1）0、（-1）1、（-1）2、(-1)n，b1、b2、bn还应分别乘以（-1）1、（-1）2、(-1)n。,加法器,反向标量乘法器,基本运算单元,同相乘法器,积分器,求和积分器,(b)模拟框图,实际一阶RC电路,(a)一阶RC电路,系统模拟,一阶电路模拟,实际二阶RC电路,(b)模拟框图,B、模拟装置系统,一阶电路模拟系统,加法器,积分器,乘法器,反相器,用基本运算单元模拟图21-5所示的RC低通电路的传输特性。在实验板上，反相积分器的时常数=0.24ms，与图21-5中的RC值一样。实验前，先求出RC低通电路的传输函数H（s），画出信号流图及方框图，并确定运算单元的连接方式。,三、实验内容,实验时，分别测量RC电路及其模拟装置的幅频特性
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