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文档简介

1、典型系统的频率特性测试典型系统的频率特性测试 1掌握测量典型一阶系统和二阶系统频率特性曲线的方法； 2通过本实验进一步理解频率特性的物理意义。 1自控系统教学模拟机 XMN-2 1台； 2数字示波器 TDS1002B 1台； 3万用表 1块； 4. 微机 1台l1.概念l 一个稳定的线性系统，在正弦信号的作用下，它的稳态输出将是一个与输入信号同频率的正弦信号，但其振幅和相位一般却与输入信号不同，而是随着输入信号的频率的变化而变化。测取不同频率下，系统的输出、输入信号的振幅及相位差 ，即可求得这个系统的幅频特性和相频特性。l幅频特性 l相频特性 l l其中：Ym-输出正弦信号的振幅；l Xm-输

2、入正弦信号的振幅；mmXYjG）（)()(jGl 我们将上述信号x（t）和y（t）分别作为一个稳定的线性系统的输入和输出信号。不断改变x（t）的频率，就可获得一系列形状不同的李沙育图形。由此求出各个频率所对应的相位差 ，就可求得系统的相频特性。l相位差 的求法如下：l对于lx（t）=Xm Sin（t）ly（t）=Ym Sin（t+）l当t=0 时，有： x（0）=0，y（0）= Ym * Sin l即：l显然，仅当0 90 时，上式才是成立的。对于实际 的各种可能情况，如何根据李沙育图形来判断呢？下表列出了四种相位时的李沙育图形。mmYyYy22sin0sin011）（l1一阶惯性环节的频率特

3、性一阶惯性环节的频率特性 l 一阶惯性环节模拟电路如下图所示，惯性环节的传递函数为：l2二阶系统的频率特性二阶系统的频率特性 l 二阶系统模拟电路如下图所示，二阶系统的传递函数为：l3、一阶惯性环节的频率特性测量、一阶惯性环节的频率特性测量l（1）用MATLAB求出该一阶惯性环节频率特性，绘制幅频曲线和相频曲线； l（2）连接示波器：将正弦波端子与示波器通道CH1相连接，实验电路UO与示波器通道CH2相连接；l（3）输入正弦波信号，通过示波器观测输入输出正弦波曲线并调节正弦波频率，绘制该一阶惯性环节的幅频曲线和相频曲线，并与仿真结果相比较；l（4）根据一阶惯性环节的理论计算，选择频率测试点，填

4、写下表。l4、二阶系统的频率特性测量、二阶系统的频率特性测量l（1）用MATLAB求出该二阶系统频率特性，绘制幅频曲线和相频曲线； l（2）连接示波器：将正弦波端子与Ui和示波器通道CH1相连接，实验电路UO与示波器通道CH2相连接；l（3）输入正弦波信号，通过示波器观测输入输出正弦波曲线并调节正弦波频率，绘制该二阶系统的幅频曲线和相频曲线，并与仿真结果相比较；l3根据二阶系统的理论计算，选择频率测试点，填写下表。 l1. 整理表4.2、表4.3中的实验数据，在半对数坐标纸上作出被测系统的对数幅频特性和相频特性。l2. 参考相频特性，对对数幅频特性采用折线近似，从而确定被测系统的参数（转折频率、阻尼比、开环放大倍数），与实验时所设置的原始参数进行比较。l3.讨论李沙育图形法测试频率特

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