频率响应测试

1、频率响应测试一、 实验目的1. 掌握频率特性的测试原理和方法。2. 学习根据所测定出的系统的频率特性，确定系统传递函数的方法。二、 实验内容1. 测定给定环节的频率特性。2. 实验模拟电路连接如下取,F, ,则系统方块图如下易得系统传递函数为：取K=2则，G（S）= ；取K=5则，G（S）= ；若正弦输入信号为Ui（t）=A1sin(t)，则当输入达到稳态时，其输出信号为Uo(t)=A2sin(t+)。改变输入信号频率f=2值，便可测得二组和随f（或）变化的数值，这个规律就是系统的幅频特性和相频特性。推荐精选三、 实验原理1. 幅频特性即测量输入与输出信号幅值A1与A2，然后计算其比值。2.实

2、验采用“李沙育“图形法进行相频特性性的测试。假设输入信号为X（t）=Xmsin(t),输出信号为Y(t)=Ymsin(t+)。当t=0时，有 X(0)=0 ；Y(0)=Ym Sin() 。则相位差角的求法如下：若椭圆长轴在一、三象限，则=arcsin();若椭圆长轴在二、四象限则=-arcsin()。应注意始终为负。3.将所测数据代入根据公式1A() =即可求得及，则传递函数为G(s)=n2S2+2nS+n2四、 实验结果1. K=2序号12345678910推荐精选f/Hz0.511.522.533.544.553.146.289.4212.5715.7118.8521.9925.1328.

3、2731.42Ac/Ar1.1231.2701.5301.5191.1080.7230.4980.3610.2780.230YO/Ym0.1830.4190.7470.9970.8850.7300.4900.4870.2980.277-10.53-24.79-48.31-85.40-117.7-133.1-150.6-150.9-162.6-163.9将表中第五组数据代入公式，用MATLAB求得n=12.91，=0.337则传递函数为G(s) =167s2+8.70s+167实验曲线幅频特性曲线推荐精选相频特性曲线2.K=5序号12345678910f/Hz122.533.23.544.556

4、6.2812.5715.7118.8520.1121.9925.1328.2731.4237.70Ac/Ar1.1671.5531.9392.3292.3242.0701.4601.0350.7370.493YO/Ym0.1550.4340.6670.9160.9980.9430.7660.4950.3840.248-8.90-25.72-41.87-66.37-86.28-109.4-130.0-150.3-157.4-165.7将表中第五组数据代入公式，用MATLAB求得n=20.38，=0.218则传递函数为G(s) =415s2+8.89s+415实验曲线推荐精选幅频特性曲线相频特性曲

5、线五、实验结论及误差分析推荐精选1.误差分析将多组数据代入方程，所得结果均和第五组较为接近。可以看到，所测传递函数与理论值之间存在一定误差。误差主要是由元器件的误差，运放的失调电流或失调电压，以及计算机数据采集系统的不准确造成。另外实验数据不够丰富，使得所绘曲线不够平滑。应在实验中多测些数据，尤其在n 附近多测几组。2. 实验结论1) 可以通过测定系统频率响应（幅频响应、相频响应）的方法，来确定系统的传递函数。值得注意的是输入信号应选用正弦信号。2) 当Yo/Ym接近1时，的值即为n，Ac/Ar的值等于12，则传递函数为G(s)=n2S2+2nS+n2六、实验步骤1.断开实验箱电源，按照线路图连接电路。2.将D/A1与系统输入端Ui相连，A/D1与系统输出输出端Ui相连。连好后，检查无误，接通电源。3运行MATLAB或其