文档介绍：实验1-2二阶环节的阶跃响应及时间参数的影响
一、实验目的:
1. 学会建立典型的二阶系统数学模型与传递函数。
2、加深对系统瞬态误差与稳态误差等概念的理解。
3、研究二阶系统的特征参数,阻尼比z和无阻尼自然频率wn对系统动态性能的影响。定量分析 z 和wn与最大超调量Mp和调节时间tS之间的关系。
4. 掌握二阶系统时域性能指标的测量方法。
二、实验原理:
1、二阶系统的数学建模
二阶系统是由一个比例环节和两个惯性所构成,参考电路图如下:
2、二阶系统单位反馈方块图为:
3、二阶系统单位反馈传递函数为:
其中:为开环增益、为闭环增益、为系统阻尼比、为系统固有频率。
4、不同阻尼比下二阶系统的单位阶跃响应曲线
三、实验方法与步骤:
实验方法同上,在参数设置对话框中设置目的电压U1=1000mV。
先做二阶系统的开环时域响应,观察其曲线的变化。
将二阶开环系统进行单位反馈,组成二阶闭环系统,观察闭环响应曲线
(注意:单位反馈的接连)。
在模拟机上,自行设计二阶系统、观察开环系统时域响应曲线;
采用单位反馈构成闭环系统。
计算该二阶系统模拟电路的阻尼比ζ与固有频率ωn。
改变ζ记录两种不同ζ下,二阶系统的单位阶跃响应曲线,将理论值与实测值进行比较。
讨论典型二阶系统性能指标、与ζ,ωn的关系。
四、实验内容
1. 计算出该二阶系统模拟电路的阻尼比ζ与固有频率ωn。(见下表)
2. 图示二组不同ζ下,二阶系统的单位阶跃响应曲线,将理论值与实测值进行比较。
参数
模型1
模型2
自行设定
K
9
8
k

T1/s

T2/s

0