北航自控實驗報告-一、二階系統(tǒng)的電子模擬及時域響應(yīng)的動態(tài)測試(編輯修改稿)
2025-03-12 06:06 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 +ψ ) 若以 X(t)為橫軸， Y(t)為縱軸，而以ω作為參變量，則隨著 ω t的變化， X(t)和 Y(t)所確定的點的軌跡，將在 XY平面上描繪出一條封閉的曲線。這個圖形就是物理學(xué)上成稱為的“李薩如圖形”。 : 對于 X(ω t)=XmSin(ω t)及 Y(ω t)= YmSin(ω t) 當ω t=0時，有 X(0)=0 ； Y(0)=Ym Sin(ψ ) 即ψ =ArcSin（ Y(0)/ Ym） , 0≤ψ≤π /2時成立 四、實驗設(shè)備 。 。 。 五、實驗步驟 1. 畫出系統(tǒng)模擬運算電路圖，標出電阻、電容的取值。 2. 畫出 K=2和 K=5兩種情況下的自動方式、示波器方式和李薩育圖形。 3. 填寫實驗數(shù)據(jù)表格。 4. 用測量的實驗數(shù)據(jù)分別計算出兩種系統(tǒng)的傳遞函數(shù)的參數(shù)，并確定系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。 5. 分析實驗數(shù)據(jù)，就理論值與實測值的差異進行分析，說明誤差產(chǎn)生的原 六、實驗結(jié)果 如圖 23所示 圖 23 系統(tǒng)模擬電路圖及元件參數(shù) 表 2 1 實驗結(jié)果數(shù)據(jù)表 k=1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ω/(rad/s) f/Hz A1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 A2 A2??1 Y0 Y?? Y0Y?? Ψ/176。 1μ 100k 1μ 100k 1M 100k/200k 100k 100k 表 2 2 實驗結(jié)果數(shù)據(jù)表 k=2 = k=2時李薩如圖形及 幅頻、相頻曲線 (1)k=1時 圖 2 4a 李薩如圖形 k=1 圖 2 4b 幅頻特性曲線 k=1 0 2 4 6 8 10 12 14 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ω/(rad/s) f/Hz A1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 A2 A2??1 Y0 Y?? Y0Y?? Ψ/176。 圖 2 4c 相頻特性曲線 k=1 (1)k=2時 圖 2 5a 李薩如圖形 k=2 圖 2 5b 幅頻特性曲線 k=2 0 2 4 6 8 10 12 14 160 5 10 15 20 圖 2 5c 相頻特性曲線 k=2 七、結(jié)果分析 對于二階振蕩環(huán)節(jié) G(s) = ωn2S2:2ξωnS:ωn2= 1（ Sωn）2:2ξ Sωn:1 對數(shù)輻頻特性： M = |G(jω)| 特征點： ω = ωn， M = 12ξ， φ = ?90176。 易知當 Y(0)/Ym接近 1時，ω的值即為ω n， Ac /Ar的值等于 1/2ξ （ 1） ++k=1時 φ = 90176。時， ω = ?s。1 = ωn M = ，故 ξ = 故 G(s) = ωn2S2:2ξωnS:ωn2= :: 理論值 G(S) = 100S2:10S:100 （ 2） k=2時 φ = 90176。時， ω = ?s。1 = ωn M = ，故 ξ = 故 G(s) = ωn2S2:2ξωnS:ωn2= :: 理論值 G(S) = 200S2:10S:200
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