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文档简介

1、实验一 一阶系统的时域响应及参数测定一实验目的1观察一阶系统在阶跃输入信号作用下的瞬态响应2根据一阶系统的阶跃响应曲线确定一阶系统的时间常数二实验仪器1控制理论电子模拟实验箱一台2双踪低频慢扫描示波器一台三实验原理图1-1为一阶系统的主框图，它的闭环传递函数为：图1-1令，即，则其输出为对上式取拉氏反变化，得它的阶跃响应曲线如图1-2所示，当t=T时，。这表示当c(t)上升到稳定值的63.2%时，对应的时间就是一阶系统的时间常数T，根据这个原理，由图1-2可以测得一阶系统的时间常数T。.图1-2四实验内容1根据1-1所示的系统，设计相应的模拟实验线路图（时间常数T=1s及T=0.1s）2当r(

2、t)=1V时，观察并记录一阶系统的时间常数T为1s和0.1s时的瞬态响应曲线，并标注时间坐标轴。五实验报告1画出实验线路图2根据实验，画出一阶系统的时间常数T=1s时的单位阶跃响应曲线，并由实测的曲线求得时间常数T。六实验思考题一阶系统为什么对阶跃输入的稳态误差为零，而对单位斜坡输入的稳态误差为T？RCr(t)c(t)_+实验二 二阶系统的瞬态响应分析一实验目的1观察在不同参数下二阶系统的阶跃响应曲线，并测出超调量，峰值时间和调整时间。2研究增益K对于二阶系统阶跃响应的影响。二实验原理图2-1图2-1为二阶系统的方框图。它的闭环传递函数为：由上式求得：若令，则有显然，只要改变K值，就能同时改变

3、和的值，可以得到过阻尼（），临界阻尼（）和欠阻尼（）三种情况下的阶跃响应曲线。三实验内容1按开环传递函数的要求，设计相应的实验电路图。令，在示波器上观察不同K（K=10，5，2，0.5）下的瞬态响应曲线，并由图求得相应的， 和。2调节K值，使该二阶系统的阻尼比，观察并记录阶跃响应波形。四实验报告1画出二阶系统在不同K值下的4条瞬态响应曲线，并注明时间坐标轴。2实验前按图3-1所示的二阶系统，计算K=20,5,2,0.5 四种情况下的和的值。据此求得相应的动态性能指标， 和，并与实验所得出的结果作一比较。3写出本实验的心得与体会。五实验思考题1如果阶跃响应输入信号的幅值过大，会在实验中产生什么后

4、果？2在电子模拟系统中，如果实现负反馈和单位负反馈？_+_+_+实验三 频率特性的测试一实验目的用控制理论试验箱中的超低频信号发生器（或扫频电源）和双宗示波器测量线性环节的频率特性。二实验仪器1控制理论电子模拟实验箱一台2双踪低频慢扫描示波器一台三实验原理对于稳定的线性定常系统或环节，当其输入端加入一正弦信号X(t)=XSint，它的稳态输出是一与输入信号同频率的正弦信号，但其幅值和相位随着输入信号频率的变化而变化。即输出信号为： Y（t）=YmSin（t+）=XmG(j)Sin（t+） 其中 G(j)=Ym / Xm，（）=arg G(j)只要改变输入信号X(t)的频率，就可测得输出信号与输入信号的幅值比G(j)和它们的相位差（）= arg G(j)。不断改变x

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