典型系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)定性分析

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一、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.二階系統(tǒng)的特征參量(?,?n)對(duì)過(guò)渡過(guò)程的影響。2.二階對(duì)象的三種阻尼比下的響應(yīng)曲線及系統(tǒng)的穩(wěn)定性。3.Routh判據(jù)，用Routh判據(jù)對(duì)三階系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)定性分析。二、試驗(yàn)基本原理及電路

1.典型的二階系統(tǒng)穩(wěn)定性分析。（1）結(jié)構(gòu)框圖

（2）對(duì)應(yīng)的模擬電路圖

圖2-2（3）理論分析

系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為：

G（S）=

KS(T1S?1)

=

K1S(0.1S?1)其中K=K1T0=K1=開(kāi)環(huán)增益

2.典型的三階系統(tǒng)穩(wěn)定性分析（1）結(jié)構(gòu)框圖

圖2-3（2）模擬電路圖

圖2-4（3）理論分析

系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳函為：G(S)H(S)=

510RS(0.1S?1)(0.51S?1)(其中K=510R)

系統(tǒng)的特征方程為：

1+G(S)H(S)=0,?S3?11.96S2?19.6S?19.6K?0三、試驗(yàn)內(nèi)容及步驟

1.典型二階系統(tǒng)瞬態(tài)性能指標(biāo)的測(cè)試

A、先算出臨界阻尼、欠阻尼、過(guò)阻尼時(shí)電阻R的理論值，再將理論值應(yīng)用于模擬電路中，觀測(cè)二階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能及穩(wěn)定性。應(yīng)與理論分析基本吻合。在此試驗(yàn)中，T0=1s,T1=0.1s,K1=100/R，閉環(huán)傳函：

W（S）=

?n222nS?2??nS??其中?n=

12K1T1T0T0/K1T1?=

B、步驟：

準(zhǔn)備：將“信號(hào)源單元（USG）的ST插針和+5V插針用“短路塊〞短接，

1使運(yùn)算放大器反饋網(wǎng)絡(luò)上的場(chǎng)效應(yīng)管3DJ6夾斷。

1按圖2-2接線，R=10K○

2用示波器觀測(cè)系統(tǒng)階躍響應(yīng)C(t),測(cè)量并記錄超調(diào)量Mp，○峰值時(shí)間tp和調(diào)理時(shí)間ts。記錄在表2-1中。

3分別改變R值從而改變系統(tǒng)開(kāi)環(huán)增益，觀測(cè)相應(yīng)的階躍響應(yīng)C(t)，測(cè)量○

并記錄性能指標(biāo)Mp、tp、ts及系統(tǒng)的穩(wěn)定性。將測(cè)量值和計(jì)算值(試驗(yàn)前必需按公式計(jì)算出）進(jìn)行比較。2.典型三階系統(tǒng)的性能A、試驗(yàn)內(nèi)容

試驗(yàn)前由Routh判據(jù)042.6K?系統(tǒng)穩(wěn)定

得K=11.96?R=42.6K?