實(shí)驗(yàn)二THBDC-1控制理論的時(shí)域分析(共6頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上實(shí)驗(yàn)二 基于THBDC-1控制理論實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的時(shí)域分析1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解參數(shù)（阻尼比），n(阻尼自然頻率)的變化對(duì)二階系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響；2. 掌握各階系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的測(cè)試方法；3. 掌握參數(shù)調(diào)節(jié)系統(tǒng)性能的方法。2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備同實(shí)驗(yàn)一。3 實(shí)驗(yàn)容1. 觀測(cè)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(kāi)環(huán)增益K，使系統(tǒng)的阻尼比=1/,測(cè)量此時(shí)系統(tǒng)的超調(diào)量p,調(diào)節(jié)時(shí)間ts(=0.05);3. 為一定時(shí)，觀測(cè)系統(tǒng)在不同n時(shí)的響應(yīng)曲線；4 實(shí)驗(yàn)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(hào)，取C=1F，R=100K，調(diào)節(jié)Rx阻值，用“THBDC-1”軟件觀測(cè)并記錄不同值時(shí)的實(shí)驗(yàn)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(jì)算的值。計(jì)算出=0.1985  ,實(shí)驗(yàn)測(cè)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(jì)算的值。C=1F，R=100K，計(jì)算出=0.7077   實(shí)驗(yàn)測(cè)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(jì)算的值。C=1F，R=100K，計(jì)算出=1 實(shí)驗(yàn)測(cè)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(guò)阻尼狀態(tài)；并計(jì)算的值。C=1F，R=100K， 計(jì)算出 >1 實(shí)驗(yàn)測(cè)得Rx=14.4K=3.472K=Rx/R=0.144T1=Rx*C=0.0144sT2=R*C=0.1s3. 值一定時(shí)，上圖中取R=100K，Rx=250K。系統(tǒng)輸入單位階躍信號(hào)，在下列幾種情況下，用“THBDC-1”軟件觀測(cè)并記錄不同n值時(shí)的實(shí)驗(yàn)曲線，觀測(cè)系統(tǒng)的性能指標(biāo)有何變化。計(jì)算出=0.23.1若取C=10F時(shí)，計(jì)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(shí)，計(jì)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(shí)），輸入斜坡信號(hào)，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(shí)驗(yàn)思考題1. 如果階躍輸入信號(hào)的幅值過(guò)大，會(huì)在實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生什么后果？答：若階躍輸入信號(hào)幅值過(guò)大，會(huì)使輸出階躍響應(yīng)曲線的穩(wěn)態(tài)值過(guò)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(cè)得完整的響應(yīng)曲線，實(shí)驗(yàn)測(cè)出的各種數(shù)據(jù)都會(huì)發(fā)生變化，使精度降低，增大實(shí)驗(yàn)誤差，同時(shí)會(huì)使系統(tǒng)動(dòng)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(shí)驗(yàn)的失敗，最后實(shí)驗(yàn)不能趨于穩(wěn)定。2. 在電路模擬系統(tǒng)中，如何實(shí)現(xiàn)負(fù)反饋和單位負(fù)反饋？答：將集成運(yùn)算放大器輸出端引回反相輸入端就是負(fù)反饋，將輸出信號(hào)用導(dǎo)線經(jīng)過(guò)反饋環(huán)節(jié)返回到輸入端可以實(shí)現(xiàn)負(fù)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(fù)反饋。3. 為什么本實(shí)驗(yàn)中二階系統(tǒng)對(duì)階躍輸入信號(hào)的穩(wěn)態(tài)誤差為零？答：電路中有一個(gè)積分器，只要對(duì)象的被調(diào)量不等于給定值，執(zhí)行