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文档简介

1、实验二 控制系统的瞬态响应及其稳定性分析一实验目的1了解掌握典型二阶系统的过阻尼、临界阻尼、欠阻尼状态；2了解掌握典型三阶系统的稳定状态、临界稳定、不稳定状态；3研究系统参数变化对系统动态性能和稳定性的影响。二实验内容1搭建典型二阶系统，观测各个参数下的阶跃响应曲线，并记录阶跃响应曲线的超调量% 、峰值时间tp以及调节时间ts，研究其参数变化对典型二阶系统动态性能和稳定性的影响；2搭建典型三阶系统，观测各个参数下的阶跃响应曲线，并记录阶跃响应曲线的超调量% 、峰值时间tp以及调节时间ts，研究其参数变化对典型三阶系统动态性能和稳定性的影响。三实验步骤1 典型二阶系统的响应曲线图1-2-1是典型

2、二阶系统原理方块图，其中T0=1S，T1=0.2S。R(S)E(S)C(S)+-图1-2-1 典型二阶系统原理方块图开环传函：其中K=K1/T0=K1=开环增益闭环传函：其中 表1-2-1列出有关二阶系统在三种情况（欠阻尼，临界阻尼，过阻尼）下具体参数的表达上式，以便计算理论值。至于推导过程请参照有关原理书。表1-2-1一种情况 各参数KK=K1/T0=KC()C()1(%)(s)(s)典型二阶系统模拟电路如图1-2-2所示R2 100K100K100K图1-2-2典型二阶系统模拟电路图中：R1=100K、R2=100K、R3=100K、R4=500K、R6=200KR7=10K、R8=10K

3、、C1=2.0uF、C2=1.0uFR5为可选电阻： R516K时，二阶系统为欠阻尼状态R5160K时，二阶系统为临界阻尼状态R5200K时，二阶系统为过阻尼状态输入阶跃信号，通过示波器观测不同参数下输出阶跃响应曲线,并记录曲线的超调量% 、峰值时间tp以及调节时间ts。2典型三阶系统的响应曲线典型三阶系统的方块图：见图1-2-3R(S)C(S)+- 图1-2-3 典型三阶系统原理方块图开环传递函数为：， 其中（开环增益）典型三阶系统模拟电路如图1-2-4所示100KR2 100K100K图1-2-4典型三阶系统模拟电路图中：R1=100K、R2=100K、R3=100K、R4=500K、R5=100K、R6=100K、R7为可调电阻、R8=500K、R9=10K、R10=10K、C1=2.0uF、C2=1.0uF开环传函为 （其中K=500/R）系统的特征方程为 系统稳定由Routh判据，得 系统临界稳定 系统不稳定输入阶跃信号，仔细调节电位器，可以得到三阶系统处于不稳定、临界稳定和稳定的三种状态时的波形，通过示波器观测不同参数下阶跃响应曲线,并记录曲线的超调量% 、峰值时间tp以及调节时间ts。四实验结果绘出二阶系统和三阶系统不同参数下的阶跃响应曲线，并填写相应的超调量% 、峰值时间tp以及调节时间ts二阶系统状态参数值实测阶跃响应曲线超调量%峰值时间tp调节

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