典型環(huán)節(jié)的模擬研究自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)報(bào)告-文庫吧在線文庫
【正文】 器（ B1）階躍信號(hào)按鈕（ 0→ +4V階躍），用示波器觀測(cè) A6輸出端（ Uo）的實(shí)際響應(yīng)曲線 Uo（ t）。 圖 315 典型積分環(huán)節(jié)模擬電路 （ 1）為了避免積分飽和，將函數(shù)發(fā)生器（ B5）所產(chǎn)生的周期性矩形波信號(hào)（ OUT），代替信號(hào)發(fā)生器（ B1）中的人工階躍輸出作為系統(tǒng)的信號(hào)輸入（ Ui）；該信號(hào)為零輸出時(shí)，將自動(dòng)對(duì)模擬電路鎖零。 4)．觀察比例積分環(huán)節(jié)的階躍響應(yīng)曲線 典型比例積分環(huán)節(jié)模擬電路如圖 318所示 .。 ③ 再分別移動(dòng)示波器兩根縱游標(biāo)到積分曲線的兩個(gè)交點(diǎn)，量得積分環(huán)節(jié)模擬電路時(shí)間常數(shù) Ti。等待完整波形出來后，把最高端電壓（ ）減去穩(wěn)態(tài) 輸出電壓（ ），然后乘以 ，得到Δ V=。 觀察和分析Ⅰ型二階閉環(huán)系統(tǒng)在欠阻尼，臨界阻尼，過阻尼的瞬態(tài)響應(yīng)曲線，及在階躍信號(hào)輸入時(shí)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo) Mp、 tp、 ts 值，并與理論計(jì)算值作比對(duì)。 （ 4）運(yùn)行、觀察、記錄： ① 運(yùn)行 LABACT 程序，選擇自動(dòng)控制菜單下的線性系統(tǒng)的時(shí)域分析下的二階典型系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 ， 就會(huì)彈出虛擬示波器的界面，點(diǎn)擊開始即可使用本實(shí)驗(yàn)機(jī)配套的虛擬示波器（ B3）單元的 CH1 測(cè)孔測(cè)量波形。 三、實(shí)驗(yàn)步驟： （ 1）將數(shù) /模轉(zhuǎn)換器（ B2）輸出 OUT2 作為被測(cè)系統(tǒng)的輸入。 2．了解和掌握二階開環(huán)系統(tǒng)中的 對(duì)數(shù) 幅頻特性 )(?L 和相頻特性 )(?? ，實(shí)頻特性 )Re(? 和虛頻特性 )Im(? 的計(jì)算。 本實(shí)驗(yàn)所構(gòu)成的二階系統(tǒng)符合式（ 325）要求。 ③ 顯示該 系統(tǒng)用戶 點(diǎn)取的頻率點(diǎn)的ω、 L、 ? 、 Im、 Re ④ 幅值穿越頻率ω c ， 相位裕度γ 的測(cè)試： 在開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻曲線中，用鼠標(biāo)在曲線 L(ω )=0 處點(diǎn)擊一下，待檢測(cè)完成后，就可以根據(jù)‘十字標(biāo)記’測(cè)得 系統(tǒng)的 幅值穿越頻率ω c ，見圖 326 (a）；同時(shí)還可在開環(huán)對(duì)數(shù)相頻曲線上根據(jù)‘十字標(biāo)記’測(cè)得該 系統(tǒng)的 相位裕度 γ 。重新觀測(cè)結(jié)果。 3．熟練掌握使用本 實(shí)驗(yàn)機(jī)的 二階系統(tǒng)開環(huán) 對(duì)數(shù) 幅頻特性和相頻特性的測(cè)試方法。m △??? ， m ?? 。 圖 337 串聯(lián)超前校正后系統(tǒng)頻域特性測(cè)試的模擬電路圖 圖 337 串聯(lián)超前校正后系統(tǒng)的 傳遞函數(shù)為：0 .3 S )0 .2 S ( )S(G ?????? 實(shí)驗(yàn)步驟： 1 按圖連線 2 運(yùn)行、觀察、記錄： 幅頻特性： 相頻特性 頻域法串聯(lián)遲后校正 一 ．未校正系統(tǒng)的頻域特性的測(cè)試 本實(shí)驗(yàn)將數(shù) /模轉(zhuǎn)換器（ B2）單元作為信號(hào)發(fā)生器，自動(dòng)產(chǎn)生的超低頻正弦信號(hào)的頻率從 到 16Hz 變化， OUT2 輸出施加于被測(cè)系統(tǒng)的輸入端 r(t)，然后分別測(cè)量被測(cè)系統(tǒng)的輸出信號(hào)的對(duì)數(shù)幅值和相位，數(shù)據(jù)經(jīng)相關(guān)運(yùn)算后在 虛擬示波器中顯示。 四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理結(jié)果 未校正系統(tǒng)的頻域特性 幅頻特性： 相頻特性： 串聯(lián)遲后校正系統(tǒng)的時(shí)域特性 幅頻特性： 相頻特性： 五：實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 通過此次實(shí)驗(yàn)，使我對(duì)超前校正和遲后校正有了更深刻的了解。 （ 3）運(yùn)行、觀察、記錄，在未校正系統(tǒng)模擬電路的相頻特性曲線上可測(cè)得未校正系統(tǒng)頻域特性，記錄穿越頻率，相位裕度。 ③ 據(jù)式 333 可計(jì)算出網(wǎng)絡(luò) 的參數(shù)： 5 0. 671sin1 sin1a mm ?????? ?? ④ 據(jù)式 334 可計(jì)算出網(wǎng)絡(luò) 的最大 超前相位角 m? 處的對(duì) 數(shù) 幅頻值 為： 7dB1 0 lg 51 0 lg a)(L mC ???? ⑤ 在系統(tǒng)開環(huán)幅頻特性曲線（圖 336）上，可測(cè)得 7dB)(L ??? 時(shí)的 角頻率m? = rad/s ，該角頻率應(yīng)是網(wǎng)絡(luò) 的最大 超前角頻率，這亦是串聯(lián)超前校正后系統(tǒng) 的零分貝 頻率 39。未校正系統(tǒng)時(shí)域特性的測(cè)試》的聯(lián)線表上增加頻率特性測(cè)試模塊 （ 3）運(yùn)行、觀察、記錄 將數(shù) /模轉(zhuǎn)換器（ B2）輸出 OUT2 作為被測(cè)系統(tǒng)的輸入，運(yùn)行 LABACT 程序，在界面的自動(dòng)控制菜單下的線性控制系統(tǒng)的頻率響應(yīng)分析 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，選 擇二階系統(tǒng)，就會(huì)彈出虛擬示波器的界面，點(diǎn)擊開始，則進(jìn)行頻率特性測(cè)試。 幅頻特性 相頻特性 幅相特性 四：實(shí)驗(yàn)心得 通過此次實(shí)驗(yàn)，我加深了課本上的知識(shí)，更加理解了一階及二階系統(tǒng)的頻率響應(yīng)。 改變慣性環(huán)節(jié)時(shí)間常數(shù)：改變運(yùn)算模擬單元 A3 的反 饋電容 C2=1uF、 2uF。 （ 2）構(gòu)造模擬電路：安置短路套及測(cè)孔聯(lián)線表同笫 節(jié)《二階閉環(huán)系統(tǒng)的頻率特性曲線測(cè)試》。 由于Ⅰ型 系統(tǒng)含有一個(gè) 積分環(huán)節(jié)，它在開環(huán)時(shí)響應(yīng)曲線是發(fā)散的，因此欲獲得 其 開環(huán)頻率特性時(shí)，還是需構(gòu)建成閉環(huán) 系統(tǒng)，測(cè)試其 閉環(huán)頻率特性，然后通過公式換算，獲得 其 開環(huán)頻率特性。 ③ 改變慣性環(huán)節(jié)開環(huán)增益：改變 A6 的輸入電阻 R=50KΩ 、 100KΩ 。雖然在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中有部分小困難，但是都順利的解決了。該 環(huán)節(jié) 在 A3 單元中改變輸入電阻 R 來 調(diào)整衰減時(shí)間。以后的實(shí)驗(yàn)當(dāng)中盡量實(shí)驗(yàn)前做到認(rèn)真預(yù)習(xí)。 ② 量程選擇開關(guān) S2置下檔，調(diào)節(jié)“設(shè)定電位器 1”，使之矩形波寬度 1 秒左右（ D1 單元左顯示）。 ③ 調(diào)
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