稳态性能分析(ppt课件).ppt

文档介绍：实验二典型系统动态、稳态性能分析
LIAONING SHIHUA UNIVERSITY
自动控制原理
实验目的
1. 通过实验了解参数(阻尼比)、(阻尼自然频率)的变化对二阶系统动态性能的影响;
2. 掌握二阶系统动态性能的测试方法。

2
实验设备
PC机一台(含“THBDC-1”软件)、USB数据采集卡、37针通信线1根、16芯数据排线、USB接口线
THBDC-1型控制理论·计算机控制技术实验平台
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实验原理
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1. 二阶系统的瞬态响应
用二阶常微分方程描述的系统,称为二阶系统,其标准形式的闭环传递函数为
闭环特征方程:
其解
针对不同的值,特征根会出现下列三种情况:
1)
(欠阻尼),
此时,系统的单位阶跃响应呈振荡衰减形式,其曲线如图2-1的(a)所示。它的数学表达式为:
实验原理
2)
(过阻尼)
此时,系统的单位阶跃响应是一条单调上升的指数曲线
3)
二阶系统的动态响应曲线
2. 二阶系统的典型结构
典型的二阶系统结构方框图和模拟电路图如图所示
实验原理
二阶系统的方框图
二阶系统的模拟电路图(电路参考单元为:U7、U9、U11、U6)
(1)模拟仿真
实验步骤
选择实验台上的通用电路单元设计并组建模拟电路
Rx阻值可调范围为0~470K。系统输入一单位阶跃信号,在下列几种情况下,用“THBDC-1”软件观测并记录不同值时的实验曲线。
=200K时,
=,系统处于欠阻尼状态,其超调量为53%左右;
=100K时,
=,系统处于欠阻尼状态,%左右;
=51K时,
=1,系统处于临界阻尼状态;
=10K时,
=5,系统处于过阻尼状态。
值一定时,图2-3中取C=1uF,R=100K(此时
1.
),
实验步骤
2. 值一定时,图2-4中取R=100K,RX=200K(此时=)。系统输入一单位阶跃信号,在下列几种情况下,用“THBDC-1”