中南大學(xué)自動控制原理實(shí)驗(yàn)報告-資料下載頁
2025-02-25 15:02本頁面
【正文】 頻和相頻上同一角頻率下兩個點(diǎn)對應(yīng)一組參數(shù)下的測量結(jié)果。 裝 訂 線 22 點(diǎn)擊極坐標(biāo)圖按鈕 ，可以得到對象的閉環(huán)極坐標(biāo)如下： 裝 訂 線 23 裝 訂 線 24 裝 訂 線 25 裝 訂 線 26 裝 訂 線 27 實(shí)驗(yàn)五 線性系統(tǒng)的校正 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1． 掌握系統(tǒng)校正的方法，重點(diǎn)了解串聯(lián)校正。 2． 根據(jù)期望的時域性能指標(biāo)推導(dǎo)出二階系統(tǒng)的串聯(lián)校正環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)。 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 PC 機(jī)一臺， TDACC+(或 TDACS)教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)一套。 實(shí)驗(yàn)原理及內(nèi)容 所謂校正就是指在系統(tǒng)中加入一些機(jī)構(gòu) 或裝臵 (其參數(shù)可以根據(jù)需要而調(diào)整 )，使系統(tǒng)特性發(fā)生變化，從而滿足系統(tǒng)的各項(xiàng)性能指標(biāo)。按校正裝臵在系統(tǒng)中的連接方式，可分為：串聯(lián)校正、反饋校正和復(fù)合控制校正三種。串聯(lián)校正是在主反饋回路之內(nèi)采用的校正方式，串聯(lián)校正裝臵串聯(lián)在前向通路上，一般接在誤差檢測點(diǎn)之后和放大器之前。本次實(shí)驗(yàn)主要介紹串聯(lián)校正方法。 對應(yīng)的模擬電路圖 裝 訂 線 28 由圖可知系統(tǒng)開環(huán)傳函： ，系統(tǒng)閉環(huán)傳函： 系統(tǒng)的特征參量： ω n＝ , ξ＝ 系統(tǒng)的性能指標(biāo)： M p＝ 60％， tS＝ 4s，靜態(tài)誤差系數(shù) Kv＝ 20 (1/s) 要求采用串聯(lián)校正的方法，使系統(tǒng)滿足下述性能指標(biāo)： Mp≤ 25％， tS≤ 1s，靜態(tài)誤差系數(shù) Kv≥ 20 (1/s) 3． 串聯(lián)校正環(huán)節(jié)的理論推導(dǎo) 由公式 ， 得： 設(shè)校正后的系 統(tǒng) 開 環(huán) 傳 函 為 ： ， 由 期 望 值 得 ：校正后系統(tǒng)的閉環(huán)傳函為： 取ξ＝ ，則 T ＝ ， ω n＝ 20 滿足 ω n≥ 10，得校正后開環(huán)傳函為： 因?yàn)樵到y(tǒng)開環(huán)傳函為： 裝 訂 線 29 且采用串聯(lián)校正，所以串聯(lián)校正環(huán)節(jié)的傳函為： 加校正環(huán)節(jié) 后的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖為： 對應(yīng)的模擬電路圖：見圖 實(shí)驗(yàn)步驟 1. 將信號源單元的“ ST” 端插針與“ S” 端插針用“短路塊” 短接。由于每個運(yùn)放單元均設(shè)臵了鎖零場效應(yīng)管， 所以運(yùn)放具有鎖零功能。 將開關(guān)設(shè)在“方波”檔，分別調(diào)節(jié)調(diào)幅和調(diào)頻電位器，使得“ OUT”端輸出的方波幅值為 1V，周期為 10s 左右。 2. 測量原系統(tǒng)的性能指標(biāo)。 (1) 按圖 接線。將 1 中的方波信號加至輸入端。 (2) 用示波器的“ CH1”和“ CH2”表筆測量輸入端和輸出端。計算響應(yīng)曲線的超調(diào)量 MP 和調(diào)節(jié)時間 tS。 3. 測量校正系統(tǒng) 的性能指標(biāo)。 (1) 按圖 接線。將 1 中的方波信號加至輸入端。 (2) 用示波器的“ CH1”和“ CH2”表筆測量輸入端和輸出端。計算響應(yīng)曲線的超調(diào)量 MP和調(diào)節(jié)時間 tS， 是否達(dá)到期望值，若未達(dá)到，請仔細(xì)檢查接線 (包括阻容值 )。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析 裝 訂 線 30 原系統(tǒng) 未校正 矯正以后 裝 訂 線 31
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