实验五-频域法串联超前校正

实验报告课程名称控制工程基础实验项目实验五频域法串联超前校正专业电子科学与技术班级一姓名学号指导教师实验成绩2014年6月12日实验五频域法串联超前校正一、实验目的1．了解和掌握二阶系统中的闭环和开环对数幅频特性和相频特性（波德图）的构造及绘制方法。2．了解和掌握超前校正的原理，及超前校正网络的参数的计算。3．熟练掌握使用本实验机的二阶系统开环对数幅频特性和相频特性的测试方法。4．观察和分析系统未校正和串联超前校正后的开环对数幅频特性和相频特性，幅值穿越频率处ωc′，相位裕度γ，并与理论计算值作比对。二、实验仪器PC机一台，实验箱三、实验内容及操作步骤1、未校正系统的频域特性的测试本实验将数/模转换器（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（0.5Hz~16Hz），OUT2输出施加于被测系统的输入端r(t)，然后分别测量被测系统的输出信号的对数幅值和相位，数据经相关运算后在虚拟示波器中显示。未校正系统频域特性测试的模拟电路图见图2图2未校正系统频域特性测试的模拟电路图实验步骤：（1）将数/模转换器（B2）输出OUT2作为被测系统的输入。（2）构造模拟电路：按图3-3-4安置短路套及测孔联线，在《1。未校正系统时域特性的测试》的联线表上增加频率特性测试模块，表如下。1信号输入r(t)B2（OUT2）→A1（H1）改变联线2幅值测量A3（OUT）→B7（IN4）增加联线3相位测量A3（OUT）→A8（CIN1）4A8（COUT1）→B4（A2）5B4（Q2）→B8（IRQ6）（3）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，在界面的自动控制菜单下的线性控制系统的频率响应分析-实验项目，选择二阶系统，就会弹出虚拟示波器的界面，点击开始，则进行频率特性测试。在未校正系统模拟电路的相频特性曲线上可测得未校正系统频域特性：穿越频率ωc=9.4rad/s， 相位裕度γ= 18.9°2、串联超前校正后系统的频域特性的测试串联超前校正后系统频域特性测试的模拟电路图见图3。图3串联超前校正后系统频域特性测试的模拟电路图串联超前校正后系统的传递函数为：实验步骤：在《2.未校正系统的频域特性的测试》联线表上，取消A1单元（OUT）到A5单元（H1）的联线，再根据《图3-3-7串联超前校正后系统频域特性测试的模拟电路图》增加串联超前校正网络的联线，其中安置短路套应按下表修改。模块号跨接座号4A6S2，S8，S9运行、观察、记录：运行程序同《未校正系统的频域特性的测试》。在串联超前校正后的相频特性曲线上可测得串联超前校正后系统的频域特性：穿越频率ωc=14.45rad/s，相位裕度γ= 54.5°四、实验结果分析未校正系统的频域特性的测试闭环幅频特性闭环相频特性闭环幅相特性穿越频率12.6度相位裕度36度串联超前校正后系统的频域特性的测试闭环幅频特性闭环相频特性闭环幅相特性穿越频率3.6度相位裕度25度五、实验心得这次实验让我们更深入的理解了校正装置具体对传递函数产生的影响，到底是怎么作用的，同时还让我们更加深入的了解了它的原理。（验证性实验）学号姓名地点时间实验题目考核内容实验预习20分实验操作50分实验报告30分总计操作能力30分数据结果20分数据处理15分结论分析15分成绩（设计性实验）学号姓名地点时间实验题目考核内容预习10分实验操作35分实验报告25分方案及建议30分总计操作能力20分数据结果15分设计能力10分数据处理10分结果分析5分设计内容20分改进建议10分成绩