【正文】 ω c = γ =176。 R1=50KΩ 、 R2=50KΩ（ K=1） 未改變參數(shù)時(shí) R1=50K， R2=50K， C=1uF 幅頻特性 相頻特性 幅相特性 改變慣性環(huán)節(jié)開環(huán)增益 A6 的輸入電阻 R1=100KΩ ， R2=50KΩ ， C=1uF（ T=） 幅頻特性 相頻特性 幅相特性 改變慣性環(huán)節(jié)時(shí)間常數(shù) A6 的反饋電容 C2=3uF， R1=50KΩ 、 R2=50KΩ （ K=1） 幅頻特性 相頻特性 幅相特性 二階 開環(huán) 系統(tǒng)的頻率特性曲線 一 ．實(shí)驗(yàn)要求 1． 研究表征 系統(tǒng)穩(wěn)定程度的 相位裕度 ? 和幅值穿越頻率 c? 對(duì) 系統(tǒng) 的影響。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟： 慣性環(huán)節(jié)的頻率特性測試 電路見 圖 321。 （ 2）構(gòu)造模擬電路： 按圖接線 （ 3）虛擬示波器（ B3）的聯(lián)接：示波器輸入端 CH1 接到 A6 單元信號(hào)輸出端OUT（ C(t)）。 掌握欠阻尼Ⅰ型二階閉環(huán)系統(tǒng)在階躍信號(hào)輸入時(shí)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo) Mp、 tp、 ts的計(jì)算。 ?① 打開虛擬示波器的界面，點(diǎn)擊 開始 ， 用示波器觀測系統(tǒng)的 A6 輸出端（ Uo），響應(yīng)曲線見圖 3110。 ② 待完整波形出來后，移動(dòng)虛擬示波器橫游標(biāo)到 1V（與輸入相等）處，再移動(dòng)另一根橫游標(biāo)到Δ V=Kp輸入電壓處，得到與積分曲線的兩個(gè)交點(diǎn)。 A6 輸出端（ Uo）的實(shí)際響應(yīng)曲線 Uo（ t）。 3)．觀察積分環(huán)節(jié)的階躍響應(yīng)曲線 典型積分環(huán)節(jié)模 擬電路如圖 315 所示。 （ a）安置短路套 （ b）測孔聯(lián)線 （ 3）運(yùn)行、觀察、記錄：（注： CH1選‘ 1’檔。具體用法參見用戶手冊(cè)中的示波器部分。 圖 314 典型慣性環(huán)節(jié)模擬電路 （ 1）用信號(hào)發(fā)生器（ B1）的‘階躍信號(hào)輸出’ 和‘幅 度控制電位器’構(gòu)造輸入信號(hào)（ Ui）： B1單元中電位器的左邊 K3 開關(guān)撥下（ GND），右邊 K4 開關(guān)撥下（ 0/+5V階躍）。 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）。 ① 在顯示與功能選擇（ D1）單元中，通過波形選擇按鍵選中‘矩形波’（矩形波指示燈亮）。 圖 319 典型比例微分環(huán)節(jié)模擬電路 （ 1）將函數(shù)發(fā)生器（ B5）單元的矩形波輸出作為系統(tǒng)輸入 R。 ③ 已知 KD=10，則圖 319 的比例微分環(huán)節(jié)模擬電路微分時(shí)間常數(shù)：0 .4 8 StKT DD ??? ? 四、 思考、討論或體會(huì)或?qū)Ω倪M(jìn)實(shí)驗(yàn)的建議： 在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前，我們從課本上面基本上掌握了各種典型環(huán)節(jié)模擬電路、傳遞函數(shù)表達(dá)式和對(duì)儀器基本的了解。 圖 318 Ⅰ 型二階 閉環(huán) 系統(tǒng)模擬電路 圖 318 的 二階系統(tǒng)模擬電路 的各環(huán)節(jié)參數(shù)及 系統(tǒng) 的傳遞函數(shù)： 當(dāng) R=100k， K=1 ξ = 1 為過阻尼響應(yīng)，當(dāng) R=40k， K= ξ =1 為臨界阻尼響應(yīng)，當(dāng) R=4k， K=25 ξ = 0ξ 1 為欠阻尼響應(yīng)。 ② 分別將（ A11）中的直讀式可變電阻調(diào)整到 4K、 40K、 100K，按下 B1 按鈕，用示波器觀察在三種增益 K 下， A6 輸出端 C(t)的系統(tǒng)階躍響應(yīng)。 ② 測試結(jié)束后，可點(diǎn)擊界面下方的“頻率特性”選擇框中的任意一項(xiàng)進(jìn)行切換，將顯示被測系統(tǒng)的對(duì)數(shù)幅頻、相頻特性曲線（伯德圖）和幅相曲線（奈奎斯特圖），同時(shí)在界面上方將顯示該系統(tǒng)用戶點(diǎn)取的頻率點(diǎn)的 L、 ? 、 Im、 Re 等相關(guān)數(shù)據(jù)。 4．觀察和分析欠阻尼二階開環(huán)系統(tǒng)波德圖中 的 相位裕度γ和幅值穿越頻率ω c，與計(jì)算值作比對(duì)。（同 二階 閉環(huán) 系統(tǒng) 頻率特性測試構(gòu)成） 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)的頻率從低到高變化（ ~16Hz）， OUT2 輸出施加于被測系統(tǒng)的輸入端r(t)，然后分別測量被測系統(tǒng)的輸出信號(hào)的 開環(huán) 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。 ⑤ 改變慣性環(huán)節(jié)開環(huán)增益：改變運(yùn)算模擬單元 A3 的輸入電阻 R=10KΩ 、 4KΩ 。 Ti=1（ C1=2u）， T=（ C2=1u）（ R 減?。é螠p?。? 幅頻特性 相頻特性 幅相特性 改變慣性環(huán)節(jié)時(shí)間常數(shù) 運(yùn)算模擬單元 A3 的反饋電容 C2=2u， Ti=1（ C1=2u），K=25（ R=4K），（ C2 增加 (ξ減小 )）。 圖 334 未校正系統(tǒng)頻域特性測試的模擬電路圖 實(shí)驗(yàn)步驟： （ 1）將數(shù) /模轉(zhuǎn)換器（ B2）輸出 OUT2 作為被測系統(tǒng)的輸入。( CC ??? ＜ 時(shí)，所需減的角度，一般取 5176。 未校正系統(tǒng)頻域特性測試的模擬電路圖 實(shí)驗(yàn)步驟： （ 1）將數(shù) /模轉(zhuǎn)換器（ B2）輸出 OUT2 作為被測系統(tǒng)的輸入。