二階系統(tǒng)階躍響應(yīng)實(shí)驗(yàn)報告(共6頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上實(shí)驗(yàn)一 二階系統(tǒng)階躍響應(yīng)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）研究二階系統(tǒng)的兩個重要參數(shù)：阻尼比和無阻尼自振角頻率n對系統(tǒng)動態(tài)性能的影響。（2）學(xué)會根據(jù)模擬電路，確定系統(tǒng)傳遞函數(shù)。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容二階系統(tǒng)模擬電路圖如圖2-1 所示。系統(tǒng)特征方程為T2s2+KTs+1=0，其中T=RC，K=R0/R1。根據(jù)二階系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)形式可知，=K/2，通過調(diào)整K 可使獲得期望值。三、 預(yù)習(xí)要求（1） 分別計(jì)算出T=0.5,= 0.25，0.5，0.75 時，系統(tǒng)階躍響應(yīng)的超調(diào)量P和過渡過程時間tS。， 代入公式得：T=0.5,= 0.25，p=44.43% ， ts=6s；T=0.5,= 0.5，p=1

2、6.3% ， ts=3s；T=0.5,= 0.75，p=2.84% ， ts=2s；（2） 分別計(jì)算出= 0.25，T=0.2,0.5，1.0 時，系統(tǒng)階躍響應(yīng)的超調(diào)量P 和過渡過程時間tS。= 0.25，T=0.2，p=44.43% ， ts=2.4s；= 0.25，T=0.5，p=44.43% ， ts=6s；= 0.25，T=1.0，p=44.43% ， ts=12s；四、 實(shí)驗(yàn)步驟（1） 通過改變K，使獲得0，0.25，0.5，0.75，1.0 等值，在輸入端加同樣幅值的階躍信號，觀察過渡過程曲線，記下超調(diào)量P 和過渡過程時間tS，將實(shí)驗(yàn)值和理論值進(jìn)行比較。（2） 當(dāng)=0.25 時，令

3、T=0.2 秒，0.5 秒，1.0 秒（T=RC,改變兩個C），分別測出超調(diào)量P 和過渡過程tS，比較三條階躍響應(yīng)曲線的異同。五、 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理：階躍響應(yīng)曲線圖見后面附圖。原始數(shù)據(jù)記錄：（1）T=0.5，通過改變R0的大小改變K值00.250.50.751.0P100%43%14%2%0tS/s5.663.512.353.00（2）=0.25，改變C的大小改變T值T/s0.20.51.0P43%43%43%tS/s2.585.6611.65理論值與實(shí)際值比較：（1） T=0.5P理論值P測量值tS/s理論值tS/s測量值0100%100%0.2544.43%43%65.660.516.3

4、%14%33.510.752.84%2%22.351.0001.53（2） =0.25T/sP理論值P測量值tS/s理論值tS/s測量值0.244.43%43%2.42.580.544.43%43%65.661.044.43%43%1211.65對比理論值和測量值，可以看出測量值基本和理論值相符，絕對誤差較小，但是有的數(shù)據(jù)絕對誤差比較大，比如T=0.5，=0.75時，超調(diào)量的相對誤差為30%左右。造成誤差的原因主要有以下幾個方面：（1） 由于R0是認(rèn)為調(diào)整的阻值，存在測量和調(diào)整誤差，且不能精確地保證的大小等于要求的數(shù)值；（2） 在預(yù)習(xí)計(jì)算中我們使用了簡化的公式，例如過渡時間大約為34T/,這并不是一個精確的數(shù)值，且為了計(jì)算方便取3T/作統(tǒng)一計(jì)算；（3） 實(shí)際采樣點(diǎn)的個數(shù)也可能造成一定誤差，如果采樣點(diǎn)過少，誤差相對會大。六、 實(shí)驗(yàn)總結(jié)通過本次實(shí)驗(yàn)，我們從圖形上直觀的二階系統(tǒng)的兩個參數(shù)對系統(tǒng)動態(tài)性能的影響，鞏固了理論知識。其次我們了解了一個簡單的系統(tǒng)是如何用電路方式實(shí)現(xiàn)的，如何根據(jù)一個模擬電路確定系統(tǒng)的傳遞函