實驗二THBDC-1控制理論的時域分析(共6頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上實驗二 基于THBDC-1控制理論實驗平臺的時域分析1 實驗?zāi)康?. 通過實驗了解參數(shù)（阻尼比），n(阻尼自然頻率)的變化對二階系統(tǒng)動態(tài)性能的影響；2. 掌握各階系統(tǒng)動態(tài)性能的測試方法；3. 掌握參數(shù)調(diào)節(jié)系統(tǒng)性能的方法。2 實驗設(shè)備同實驗一。3 實驗容1. 觀測二階系統(tǒng)的阻尼比分別在0<<1,=1和>1三種情況下的單位階躍響應(yīng)曲線；2. 調(diào)節(jié)二階系統(tǒng)的開環(huán)增益K，使系統(tǒng)的阻尼比=1/,測量此時系統(tǒng)的超調(diào)量p,調(diào)節(jié)時間ts(=0.05);3. 為一定時，觀測系統(tǒng)在不同n時的響應(yīng)曲線；4 實驗步驟典型的二階系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方框圖所示其相應(yīng)的模擬電路圖如圖所示：1

2、. 連接系統(tǒng)2. 系統(tǒng)輸入單位階躍信號，取C=1F，R=100K，調(diào)節(jié)Rx阻值，用“THBDC-1”軟件觀測并記錄不同值時的實驗曲線2.1系統(tǒng)處于欠阻尼狀態(tài)，其超調(diào)量為53%左右；并計算的值。計算出=0.1985  ,實驗測得Rx=253K=0.1976K=Rx/R=2.53T1=Rx*C=0.253sT2=R*C=0.1s2.2系統(tǒng)處于欠阻尼狀態(tài)，其超調(diào)量為4.3%左右，并計算的值。C=1F，R=100K，計算出=0.7077   實驗測得Rx=71 K =0.7042K=Rx/R=0.71T1=Rx*C=0.071sT2=R*C=0.1s2.3系統(tǒng)處

3、于臨界阻尼狀態(tài)，并計算的值。C=1F，R=100K，計算出=1 實驗測得 Rx=49.6K=1.008K=Rx/R=0.496T1=Rx*C=0.0496sT2=R*C=0.1s2.4系統(tǒng)處于過阻尼狀態(tài)；并計算的值。C=1F，R=100K， 計算出 >1 實驗測得Rx=14.4K=3.472K=Rx/R=0.144T1=Rx*C=0.0144sT2=R*C=0.1s3. 值一定時，上圖中取R=100K，Rx=250K。系統(tǒng)輸入單位階躍信號，在下列幾種情況下，用“THBDC-1”軟件觀測并記錄不同n值時的實驗曲線，觀測系統(tǒng)的性能指標有何變化。計算出=0.23.1若取C=10F時，計算n的值

4、。1rad/sK=Rx/R=2.5T1=Rx*C=2.5sT2=R*C=1s3.2若取C=0.1F時，計算n的值。100rad/s K=Rx/R=2.5T1=Rx*C=0.025sT2=R*C=0.01s4. 上述系統(tǒng)（C=0.1F，R=100K，Rx=250K時），輸入斜坡信號，觀察系統(tǒng)響應(yīng)及穩(wěn)態(tài)誤差。100K=Rx/R=2.5T1=Rx*C=0.025sT2=R*C=0.01s6 實驗思考題1. 如果階躍輸入信號的幅值過大，會在實驗中產(chǎn)生什么后果？答：若階躍輸入信號幅值過大，會使輸出階躍響應(yīng)曲線的穩(wěn)態(tài)值過大，如果系統(tǒng)有較大的超調(diào)量，則階躍響應(yīng)的幅值可能超出圍，不能測得完整的響應(yīng)曲線，實驗測出的各種數(shù)據(jù)都會發(fā)生變化，使精度降低，增大實驗誤差，同時會使系統(tǒng)動態(tài)特性的曲線非線性因素增大，使線性系統(tǒng)變成非線性系統(tǒng)。也有可能導(dǎo)致實驗的失敗，最后實驗不能趨于穩(wěn)定。2. 在電路模擬系統(tǒng)中，如何實現(xiàn)負反饋和單位負反饋？答：將集成運算放大器輸出端引回反相輸入端就是負反饋，將輸出信號用導(dǎo)線經(jīng)過反饋環(huán)節(jié)返回到輸入端可以實現(xiàn)負反饋。如果反饋環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)即H(S)=1 直接用導(dǎo)線，則是單位負反饋。3. 為什么本實驗中二階系統(tǒng)對階躍輸入信號的穩(wěn)態(tài)誤差為零？答：電路中有一個積分器，只要對象的被調(diào)量不等于給定值，執(zhí)行