《自动控制原理》独立设课实验指导书 实验3 典型系统的动态特性与稳定性测试_第1页
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文档简介

《自动控制原理》独立设课实验指导书实验三典型系统的动态特性与稳定性测试一．实验目的1．了解掌握典型二阶系统的过阻尼、临界阻尼、欠阻尼状态；2．了解掌握典型三阶系统的稳定状态、临界稳定、不稳定状态；3．研究系统参数变化对系统动态性能和稳定性的影响；4．学习和掌握动态性能的测试方法。二．实验内容1．观测典型二阶系统的阶跃响应曲线，并记录阶跃响应曲线的超调量σ%、峰值时间tp以及调节时间ts，研究其参数变化对典型二阶系统动态性能和稳定性的影响；2．观测典型三阶系统的阶跃响应曲线，并记录阶跃响应曲线的超调量σ%、峰值时间tp以及调节时间ts，研究其参数变化对典型三阶系统动态性能和稳定性的影响。三．实验步骤1．典型二阶系统的响应曲线典型二阶系统模拟电路如图3-1所示，二阶振荡环节的传递函数为：U(s)ω20=nU(s)S+ξωS+ω22inn图3-1典型二阶系统模拟电路（1R5＝16K时，二阶系统为欠阻尼状态；2）当R5＝160K时，二阶系统为临界状态；（3）当R5＝200K时，二阶系统为过阻尼状态。（除上述外，R5也可选用可调电阻，则应将A1的“OUT1”与A2的“IN24”相连，通过自己调节输入阶跃信号，通过虚拟示波器观测不同参数下输出阶跃响应曲线,并记录曲线的超调量σ%、峰值时间tp以及调节时间ts。2．典型三阶系统的响应曲线典型三阶系统模拟电路如图3-2所示第1页共3页《自动控制原理》独立设课实验指导书图3-2典型三阶系统模拟电路定的三种状态时的波形，通过虚拟示波器观测不同参数下阶跃响应曲线,并记录曲线的超调量σ%、峰值时间tp以及调节时间ts。四．实验结果值时间tp以及调节时间ts，见表3-1和表3-2.。五．思考题1.开环控制和闭环控制的区别及优缺点？2.如何理解系统的稳定性定义？实际系统稳定性又是如何考虑的？3.放大倍数K和与系统稳定性有何关系？4.改变阻尼系数是怎样在实验线路中实现的？5.本实验示波器的参考零位移到哪里观察信号最好？表3-1二阶系统状态参数值实测阶跃响应曲线超调量σ%峰值时间tp调节时间ts欠阻尼第2页共3页《自动控制原理》独立设课实验指导书临界阻尼过阻尼表3-2.三阶系统状态参数值

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