实验 2 - 副本 (2).doc

实验名称线性定常系统的瞬态响应和稳定性分析
实验序号 2 实验时间 2014年4月28日
学生姓名张建军学号 1114050247
专业电气工程及其自动化班级电气(2) 年级 11
指导教师贾群实验成绩
一、实验目的:
、三阶系统的模拟电路实验,掌握线性定常系统的性能测试方法。
、三阶系统的参数与系统性能之间的关系。
二、实验条件:

&计算机控制技术实验箱

三、实验原理和内容:

图2-1 为二阶系统的方块图。由图可知,系统的开环传递函数

②模拟电路图:

图2—3、图2—4 分别为系统的方块图和模拟电路图。由图可知,该系统的开环传递函数为:
由Routh 稳定判据可知K≈12 (系统稳定的临界值)系统产生等幅振荡,K>12,系统不稳定,K<12,系统稳定。


,使系统分别呈现为欠阻尼0<ξ<1(R=10K,K=10),临界阻尼ξ=1 和过阻尼ξ>1 三种状态,并用示波器记录它们的阶跃响应曲线。
的调节,使系统的阻尼比ξ=,观测此时系统在阶跃信号作用下的动态性能指标:超调量Mp,上升时间tp 和调整时间ts。
或一个慢性环节时间常数T 的变化对系统动态性能的影响。
四、实验步骤:
准备工作:将“信号发生器单元”U1 的ST 端和+5V 端用“短路块”短接,并使运放反馈网络上的场效应管3DJ6 夹断。

①按图2-2 接线。
②调节R,用示波器观测系统的阶跃响应曲线,并由曲线测出超调量Mp,上升时间tp和调整时间ts。

①按图2-4 接线。
②用示波器观测系统在阶跃信号作用下的输出波形。
③减小开环增益,观测系统的阶跃响应曲线。
五、实验记录结果:

2. 过阻尼(ξ>1)状态

3. 欠阻尼(0<ξ<1) 状态

3. 临界阻尼(ξ=1)状态

六、实验讨论和总结: