文档介绍：实验一二阶系统阶跃响应
实验目的
〔1〕研究二阶系统的两个重要参数：阻尼比ξ和无阻尼自振角频率ωn对系统动
态性能的影响。
〔2〕学会根据模拟电路，确定系统传递函数。
二、实验内容
二阶系统模拟电路图如图2-1 所示。
实验一二阶系统阶跃响应
实验目的
〔1〕研究二阶系统的两个重要参数：阻尼比ξ和无阻尼自振角频率ωn对系统动
态性能的影响。
〔2〕学会根据模拟电路，确定系统传递函数。
二、实验内容
二阶系统模拟电路图如图2-1 所示。
系统特征方程为T2s2+KTs+1=0，其中T=RC，K=R0/R1。根据二阶系统的标准
形式可知，ξ=K/2，通过调整K 可使ξ获得期望值。
预习要求
分别计算出T=,ξ= ，，时，系统阶跃响应的超调量σP和过渡过程时间tS。
，
代入公式得：
T=,ξ= ，σp=% ， ts=6s；
T=,ξ= ，σp=% ， ts=3s；
T=,ξ= ，σp=% ， ts=2s；
分别计算出ξ= ，T=,，时，系统阶跃响应的超调量σP 和过渡
过程时间tS。
ξ= ，T=，σp=% ， ts=；
ξ= ，T=，σp=% ， ts=6s；
ξ= ，T=，σp=% ， ts=12s；
实验步骤
通过改变K，使ξ获得0，，，，等值，在输入端加同样幅值的阶跃信号，观察过渡过程曲线，记下超调量σP 和过渡过程时间tS，将实验值和理论值进行比拟
。
当ξ= 时，令T= 秒，秒，秒〔T=RC,改变两个C〕，分别测出超调量σP 和过渡过程tS，比拟三条阶跃响应曲线的异同。
实验数据记录与处理：
阶跃响应曲线图见后面附图。
原始数据记录：
〔1〕T=，通过改变R0的大小改变K值
ξ
0

σP
100%
43%
14%
2%
0
tS/s

〔2〕ξ=，改变C的大小改变T值
T/s

σP
43%
43%
43%
tS/s

理论值与实际值比拟：
T=
ξ
σP
理论值
σP
测量值
tS/s
理论值
tS/s
测量值
0
100%
100%

%
43%
6

%
14%
3

%
2%
2

0
0

3
ξ=
T/s
σP
理论值
σP
测量值
tS