《自动控制原理》独立设课实验指导书 实验5 典型系统的频率特性测试_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五典型系统的频率特性测试一．实验目的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。二．实验内容1．一阶惯性环节的频率特性U(s)K一阶惯性环节模拟电路如图5-1所示，惯性环节的传递函数为：0=U(s)TS+1i图5-1一阶惯性环节模拟电路（1）连接虚拟示波器：将正弦波端子与示波器通道CH1A2OUT2器通道CH2相连接。（2）幅值，绘制该一阶惯性环节的幅频曲线和相频曲线。2．二阶环节的频率特性曲线二阶振荡环节模拟电路如图5-2所示，二阶环节的传递函数为：U(s)ω20=nU(s)S+ξωS+ω22inn其中ωn=12.5，==0.4第1页共3页《自动控制原理》独立设课实验指导书图5-2二阶环节模拟电路（1）幅值，绘制该二阶环节的幅频曲线和相频曲线。（2）结果相比较。3．测试二阶系统ωn=12.5，ξ==0.4频率特性的特征点实验数据记录表5.3中。4．观测输入正弦信号大小变化对二阶系统ωn=12.5，ξ==0.4频率特性曲线的影响实验数据记录表5.4中。四．实验结果1．根据一阶环节的理论计算，选择频率测试点ω，填写下表5.1中。表5.1ωf（Hz）20logUidb）20logUodb）20log/φ2．根据实验结果绘制一阶环节的频率特性曲线3．根据二阶环节的理论计算，选择频率测试点ω，填写下表5.2中。表5.2ωf（Hz）20logUidb）20logUodb）20log/φ第2页共3页《自动控制原理》独立设课实验指导书4．根据实验结果绘制二阶环节的频率特性曲线5．二阶系统ωn=12.5，==0.4频率特性的特征点表5.3f（Hz）20log/峰值点-3dbφ-90º5．观测输入信号大小变化对二阶系统ωn=12.5，ξ==0.4频率特性曲线的影响表5.4f（Hz）f（Hz）=（固定值）20logUidb）20log/φ五．思考题1.系统频率特性的含义是什么？2.测系统频率特性时，输入正弦波信号幅值范围如何选择？3.测系统频率特性时，输入正弦波信号频率范围和频率间隔应如何选取？4.如何测量系统内非周期环节的频率特性？5.二阶系统对数频率

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