文档介绍：实验二二阶系统阶跃响应------------------------------------------------------------------------------------------------实验二二阶系统阶跃响应一、实验目的1(研究二阶系统的特征参数如阻尼比?和无阻尼自然频率?n对系统动态性能的影响;定量分析?和?n与最大超调量Mp、调节时间tS之间的关系。2(进一步学习实验系统的使用方法。3(学会根据系统阶跃响应曲线确定传递函数。二、实验仪器1(EL-AT-II型自动控制系统实验箱一台2(PC计算机一台三、实验原理1(模拟实验的基本原理:控制系统模拟实验采用复合网络法来模拟各种典型环节,即利用运算放大器不同的输入网络和反馈网络模拟各种典型环节,然后按照给定系统的结构图将这些模拟环节连接起来,便得到了相应的模拟系统。再将输入信号加到模拟系统的输入端,并利用计算机等测量仪器,测量系统的输出,便可得到系统的动态响应曲线及性能指标。若改变系统的参数,还可进一步分析研究参数对系统性能的影响。:超调量?%:1)启动计算机,在桌面双击图标[自动控制实验系统]运行软件。——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------2)测试计算机与实验箱的通信是否正常,通信正常继续。如通信不正常查找原因使通信正常后才可以继续进行实验。3)连接被测量典型环节的模拟电路。电路的输入U1接A/D、D/A卡的DA1输出,电路的输出U2接A/D、D/A卡的AD1输入。检查无误后接通电源。4)在实验课题下拉菜单中选择实验二[二阶系统阶跃响应]。5)鼠标双击实验课题弹出实验课题参数窗口。在参数设置窗口中设置相1应的实验参数后鼠标单击确认等待屏幕的显示区显示实验结果。6)利用软件上的游标测量响应曲线上的最大值和稳态值,带入下式算出超调量:YMAX-Y??%=——————×100%Y?tP与ts:利用软件的游标测量水平方向上从零到达最大值与从零到达95%稳态值所需的时间值,便可得到tP与ts。四、实验内容典型二阶系统的闭环传递函数为?2n——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------?(S)(1)s2,2??ns,?2n其中?和?n对系统的动态品质有决定的影响。图2-1为典型二阶系统的模拟电路,要求测量其阶跃响应:图2-1二阶系统模拟电路图电路的结构图如图2-2:图2-2二阶系统结构图2系统闭环传递函数为(2)式中T=RC,K=R2/R1。比较(1)、(2)二式,可得?n=1/T=1/RC?=K/2=R2/2R1(3)由(3)式可知,改变比值R2/R1,可以改变二阶系统的阻尼比。改变RC值可以改变无阻尼自然频率?n。今取R1=200K,R2=100K?和200K?,可得实验所需的阻尼比。电阻R取100K?,电容C分