控制原理与系统实验实验二2013-9-26讲

1、控制原理与系统实 验请先把电脑打开，参照P25-3-(2)-方法联接电路： 表（b）表（a）放置短路套 表（b）测孔联线表（a） 实验二二阶闭环系统的频率特性曲线实验 一、实验目的及原理实验目的及原理 1. 了解和掌握二阶闭环系统中的对数幅频特性 和相频特性 ，实频特性 和虚频特性 的计算。)(L)()Re()Im(一、实验目的及原理实验目的及原理 通过被测系统的闭环传递函数： 得到以角频率为参数的闭环系统对数幅频特性和相频特性为：实频特性和虚频特性为： (S)(S)(S)1(S)(S)(S)(S)(S)2121HGGGGRC)(lg20)(jL)()(j)(cos)j()j(Re)Re()(

2、sin)j()j(Im)Im(一、实验目的及原理实验目的及原理 2. 了解和掌握欠阻尼二阶闭环系统中的自然频率n、阻尼比对谐振频率r和谐振峰值L(r)的影响及r和L(r) 的计算。自然频率： 阻尼比：谐振频率： 谐振峰值：TiTKnKTTi21221nr2121lg20)(rL一、实验目的及原理实验目的及原理 2.了解和掌握欠阻尼二阶闭环系统中的自然频率n、阻尼比对谐振频率r和谐振峰值L(r)的影响及r和L(r) 的计算。一、实验目的及原理实验目的及原理 3. 观察和分析欠阻尼二阶闭环系统的谐振频率r、谐振峰值L(r)，并与理论计算值作比对。二、实验内容及步骤实验内容及步骤 1、将数/模转换器

3、（B2）单元作为信号发生器，自动产生的超低频正弦信号的频率从低到高变化（0.5Hz16Hz），OUT2输出施加于被测系统的输入端r(t) ，当被测系统的输出 时将停止测试。 2、将模/数转换器（B7）单元接入系统输出作为幅频特性测试单元。 3、将模数转换器（A8）、采样/保持器（B4）、定时器/中断单元（B8）联接在一起接入系统输出作为相频特性测试单元。mVtC60)(二、实验原理及说明实验原理及说明 二、实验内容及步骤实验内容及步骤 三三-1、实验步骤实验步骤 4、构造模拟电路：按图安置短路套表如下。（a）安置短路套二、实验内容及步骤实验内容及步骤 三三-1、实验步骤实验步骤 4、构造模拟电

4、路：按图安置短路套表如下。 （b）测孔联线二、实验内容及步骤实验内容及步骤 三三-1、实验步骤实验步骤 5、运行、观察、记录： 将数/模转换器（B2）输出OUT2作为被测系统的输入，运行LABACT程序，在界面的自动控制自动控制菜单下的线性控制系统的频率响应分析线性控制系统的频率响应分析-实验项目，选择二阶系统阶系统，就会弹出虚拟示波器的界面，点击开始开始，实验开始后，实验机将自动产生0.5Hz16Hz 等多种频率信号，等待将近十分钟，测试结束后，观察闭环对数幅频、相频曲线和幅相曲线。 二、实验内容及步骤实验内容及步骤 三三-1、实验步骤实验步骤 5、运行、观察、记录： 测试结束后，可点击界面

5、下方的“频率特性”选择框中的任意一项进行切换，将显示被测系统的闭环对数幅频、相频特性曲线（伯德图）和幅相曲线（奈奎斯特图）。 二、实验内容及步骤实验内容及步骤 三三-1、实验步骤实验步骤 5、运行、观察、记录： 显示该系统用户点取的频率点的、L、 、Im、Re 鼠标在界面上移动时，在界面的左下角将会同步显示鼠标位置所选取的角频率值及幅值或相位值。 在(AedkLabACT两阶频率特性数据表)中将列出所有测试到的频率点的闭环L、 、Im、Re等相关数据测量。注：该数据表不能自动更新，只能用关闭后再打开的办法更新。二、实验内容及步骤实验内容及步骤 三三-1、实验步骤实验步骤 5、运行、观察、记录：

6、 谐振频率和谐振峰值的测试： 在闭环对数幅频曲线中用鼠标在曲线峰值处点击一下，待检测完成后就可以根据十字标记测得该系统的谐振频率r ，谐振峰值L(r)，；实验结果可与理论计算值进行比对。 注：注：用鼠标只能在幅频或相频特性曲线的界面上点击所需增加的频率点，无法在幅相曲线的界面上点击所需增加的频率点。二、实验内容及步骤实验内容及步骤 三三-1、实验步骤实验步骤 5、运行、观察、记录： 改变惯性环节开环增益改变惯性环节开环增益：改变运算模拟单元A3的输入电阻R=10K、4K、2K。 Ti=1（C1=2 ），T=0.1（C2=1 ）（ R減小（減小）。 改变惯性环节时间常数改变惯性环节时间常数：改变

7、运算模拟单元A3的反馈电容C2=1 、2 、3 。 Ti=1（C1=2 ），K=25（R=4K），（C2增加 (減小)）。 改变积分环节时间常数改变积分环节时间常数： 改变运算模拟单元A2的反馈电容C1=1 、2 。 T=0.1（C2=1 ），K=25（R=4K） ，(C1減小（減小）)。 重新观测结果，界面上方将显示该系统用户点取的频率点的、L、Im、Re、谐振频率r ，谐振峰值L(r)等相关数据，填入实验报告。二、实验内容及步骤实验内容及步骤 三三-1、实验步骤实验步骤 5、运行、观察、记录： 数据记录 R(A11)10K4K2KC2(A3)1F 1F 2F 3F1F1FC1(A2)2F 2F 2F 2F1F2F理论数据 rL(r)测试数