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文档简介

1、非线性环节对系统动态过程的影响实验报告实验七 非线性环节对系统动态过程的影响一、实验目的1 熟悉几种典型非线性环节特性及其对系统动态性能的影响。 2 掌握相平面法和描述函数法研究非线性系统稳定性的方法。 二、实验原理1被控对象 的模拟电路图及系统结构图如图 2.7.1 和图 2.7.2 所示。2. 非线性环节由计算机模拟产生，分别为： (1) 摩擦特性，如图 2.7.3。 M=1图2.7.3 摩擦特性(2) 饱和特性，如图 2.7.4。 k=1，s=0.5 k=1，s=2(3) 继电特性，如图 2.7.5。 M=1，h=0.5三、实验设备 实验系统如图 2.7.6 所示，包括： 1. 数字计算

2、机 2. 电子模拟机 3. 万用表 4. 测试导线四、实验原理 1. 非线性系统和线性系统存在本质差别： (1) 线性系统可采用传递函数、频率特性、脉冲过渡函数等概念，同时由于线性系统的运动形式和输入幅值、初始状态无关，通常是在典型输入函数和零初始条件下进行研究。 (2) 非线性系统由于叠加原理不成立，线性系统的上述方法不适用，所以常采用相平面方法和描述函数方法进行研究。 2. 实验从两方面观察非线性：相轨迹和动态响应 (1) 相轨迹：相平面上的点随时间变化描绘出来的曲线叫相轨迹。相平面的相坐标 为c和c &，实验软件当中给出的就是在此坐标下自动描绘的相轨迹。 初始条件不同，系统的运动趋势不同，所描绘的相轨迹也会有所不同。 (2) 动态响应：对比有无非线性环节时系统动态响应过程。 五、实验内容1. 分别画出摩擦特性、饱和特性、继电特性、线性、死区特性的相轨迹，以及动态响应过程 （1）摩擦特性 M=1图（1）摩擦特性相轨迹图（2）摩擦特性动态响应（2）饱和特性k=1，s=0.5 ；k=1，s=2图（3）饱和特性相轨迹图（4）饱和特性动态响应（3）继电特性M=1，h=0.5图（5）继电特性相轨迹图（6）继电特性动态响应（4）线性图（7）线性相轨迹

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