文档介绍：二阶系统的瞬态响应实验报告实验报告课程名称:控制理论指导老师:成绩:__________________ 实验名称:二阶系统的瞬态响应实验类型:________________同组学生姓名:__________一、实验目的和要求二、实验内容和原理三、主要仪器设备四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析七、讨论、心得一、实验目的 ?(阻尼比)、?n(阻尼自然频率)的变化对二阶系统动态性能的影响; 。二、主要仪器设备 -2型控制理论·计算机控制技术实验平台; (含“THBDC-2”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。三、实验内容 ; ,使系统的阻尼比??调节时间ts(Δ=±); 3.?为一定时,观测系统在不同?n时的响应曲线。四、实验原理 ,称为二阶系统,其标准形式的闭环传递函数为 12 ,测量此时系统的超调量?p、?nC(S) (2-1)?2 R(S)S?2??nS??n2 2 ?0闭环特征方程:S2?2??n??n 2 其解S1,2????n??n2?1, 针对不同的?值,特征根会出现下列三种情况:1)0二阶系统的瞬态响应实验报告)阶系统的动态响应曲线虽然当?=1或?>1时,系统的阶跃响应无超调产生,但这种响应的动态过程太缓慢,故控制工程上常采用欠阻尼的二阶系统,一般取?=~,此时系统的动态响应过程不仅快速,而且超调量也小。 -2、如2-3所示。图2-2二阶系统的方框图图2-3二阶系统的模拟电路图图2-3中最后一个单元为反相器。由图2-4可得其开环传递函数为:G(s)? kRK ,其中:K?1,k1?X(T1?RXC,T2? RC) S(T1S?1)T2R KT1 其闭环传递函数为:W(S)? 1KS2?S? T1T1 与式2-1相比较,可得?n? k111T2R ,???? 2k1T12RXT1T2RC 五、实验步骤根据图2-3,选择实验台上的通用电路单元设计并组建模拟电路。 1.?n值一定时,图2-3中取C=1uF,R=100K(此时?n?10),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-2”软件观测并记录不同?值时的实验曲线。当可调电位器RX=250K时,?=,系统处于欠阻尼状态,其超调量为53%左右;若可调电位器RX=时,?=,系统处于欠阻尼状态,其超调量为%左右; 若可调电位器RX=50K时,?=1,系统处于临界阻尼状态;若可调电位器RX=25K时,?=2,系统处于过阻尼状态。 2.?值一定时,图2-4中取R=100K,RX=250K(此时?=)。系统输入一单位阶跃信号,在下列几种情况下,用“THBDC-2”软件观测并记录不同?n值时的实验曲线。若取C=10uF时,?n?1 若取C=时,?n?100 六、实验结果与分析1、 C=1uF,R=100K,?n? k11 =10? T1T2RC RX=250K,实验结果?? 1T2R =,系统处于欠阻尼状态? 2k