【正文】 ）可簡化為： （式323）式323以角頻率ω為參數(shù)的幅值和相角： 由于Ⅰ型系統(tǒng)含有一個積分環(huán)節(jié)，它在開環(huán)時響應(yīng)曲線是發(fā)散的，因此欲獲得其開環(huán)頻率特性時，還是需構(gòu)建成閉環(huán)系統(tǒng)，測試其閉環(huán)頻率特性，然后通過公式換算，獲得其開環(huán)頻率特性，算法如下：圖321所示被測系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性為： （式324）圖321所示被測系統(tǒng)以角頻率ω為參數(shù)表示成的開環(huán)頻率特性為： (式325)式（325）亦可以角頻率ω為參數(shù)表示為對數(shù)幅頻特性和相頻特性： 三、實驗內(nèi)容及步驟在實驗中欲觀測實驗結(jié)果時，應(yīng)運行LABACT程序，選擇自動控制菜單下的線性控制系統(tǒng)的頻率響應(yīng)分析實驗項目，再分別選擇一階系統(tǒng)、或二階系統(tǒng)、或三階系統(tǒng)、或時域分析，就會彈出虛擬示波器的界面，點擊開始即可使用本實驗機(jī)配套的虛擬示波器（B3）顯示波形。具體用法參見實驗指導(dǎo)書第二章虛擬示波器部分。? 、相頻曲線和幅相曲線本實驗將數(shù)/模轉(zhuǎn)換器（B2）單元作為信號發(fā)生器，產(chǎn)生的超低頻正弦信號的頻率從低到高變化 （~64Hz），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)的輸出信號的對數(shù)幅值和相位，數(shù)據(jù)經(jīng)相關(guān)運算后在虛擬示波器中顯示。一階被測系統(tǒng)的模擬電路圖見圖322。圖322 一階被測系統(tǒng)的模擬電路圖實驗步驟： 注：“S ST”不能用“短路套”短接?。?）將數(shù)/模轉(zhuǎn)換器（B2）輸出OUT2（~64Hz）作為被測系統(tǒng)的輸入端[r（t）]。（2）安置短路套、聯(lián)線，構(gòu)造模擬電路：（a）安置短路套 （b）測孔聯(lián)線模塊號跨接座號1A1S2，S62A6S4，S7，S91信號輸入B2（OUT2）→A1（H1）2運放級聯(lián)A1（OUT）→A6（H1）3信號聯(lián)線A6（OUT）→ A9（CIN）4信號聯(lián)線A9（COUT）→ B4（A2）5信號連線A6（OUT）→ B8（IN6）6‘中斷請求線B4（Q2）→ B9（IRQ6）（3）運行、觀察、記錄：a．用示波器觀察系統(tǒng)各環(huán)節(jié)波形，避免系統(tǒng)進(jìn)入非線性狀態(tài)，具體用法參見第二章虛擬示波器部分。b．被測系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)幅頻曲線、相頻曲線及幅相曲線見圖323，該曲線已增添了多個頻率點。? 、相頻曲線和幅相曲線本實驗將數(shù)/模轉(zhuǎn)換器（B2）單元作為信號發(fā)生器，產(chǎn)生的超低頻正弦信號的頻率從低到高變化 （~64Hz），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)的輸出信號的對數(shù)幅值和相位，數(shù)據(jù)經(jīng)相關(guān)運算后在虛擬示波器中顯示。二階閉環(huán)系統(tǒng)模擬電路圖見圖324所示。它由積分環(huán)節(jié)（A5單元）和慣性環(huán)節(jié)（A3單元）構(gòu)成。圖324 被測二階閉環(huán)系統(tǒng)模擬電路圖 圖324二階閉環(huán)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)：積分環(huán)節(jié)（A5單元）的積分時間常數(shù)Ti=R1*C1=， 慣性環(huán)節(jié)（A3單元）的慣性時間常數(shù) T=R3*C2=。 K1=R3/R2=10二階系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)式： 系統(tǒng)中的開環(huán)傳遞函數(shù)：則其自然頻率或無阻尼振蕩頻率或交接頻率： 阻尼比： 諧振頻率： 峰值：① 如更改圖324二階閉環(huán)系統(tǒng)模擬電路的各環(huán)節(jié)參數(shù)，使之 Ti=1，T=，K=1則其自然頻率或無阻尼振蕩頻率或交接頻率： 阻尼比： 由于ξ＞，因此不存在諧振峰值，兩條漸近線交點為，其中一條漸近線斜率為40dB/dec。② 如更改圖324二階閉環(huán)系統(tǒng)模擬電路的各環(huán)節(jié)參數(shù)，使之 Ti=，T=，K=10則其自然頻率或無阻尼振蕩頻率或交接頻率： 阻尼比： 諧振頻率： 峰值： 注1：根據(jù)本實驗機(jī)的現(xiàn)況，要求構(gòu)成被測二階閉環(huán)系統(tǒng)的阻尼比ξ必須滿足下式，否則模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（B8單元）將產(chǎn)生削頂。 即 注2：實驗機(jī)在測試頻率特性時，實驗開始后，、1Hz、2Hz、4Hz、8Hz、16Hz、32Hz、64Hz等多種頻率信號，當(dāng)被測系統(tǒng)的輸出時將停止測試。實驗步驟： 注：“S ST”不能用“短路套”短接！（1）將數(shù)/模轉(zhuǎn)換器（B2）輸出OUT2（~32Hz）作為被測系統(tǒng)的輸入端[r（t）]。（2）安置短路套、聯(lián)線，構(gòu)造模擬電路： （a）安置短路套 （b）測孔聯(lián)線1信號輸入r(t)B2（OUT2） →A1（H1）2運放級聯(lián)A1（OUT）→A5（H1）3運放級聯(lián)A5（OUT）→A3（H1）4運放級聯(lián)A3（OUT）→A6（H1）6負(fù)反饋A3（OUT）→A1（H2）7信號聯(lián)線A6（OUT）→ A9（CIN）8信號聯(lián)線A9（COUT）→ B4（A2）9信號連線A6（OUT）→ B8（IN6）10‘中斷請求’線B4（Q2）→ B9（IRQ6）模塊號跨接座號1A1S4，S82A5S3，S103A3S1，S8，S9，S105A6S2，S6（3）運行、觀察、記錄：a．用示波器觀察系統(tǒng)各環(huán)節(jié)波形，避免系統(tǒng)進(jìn)入非線性狀態(tài)。具體用法參見第二章虛擬示波器部分。b．被測二階系統(tǒng)的閉環(huán)對數(shù)幅頻、相頻曲線和幅相曲線見圖325，該曲線已增添了多個頻率點。四、 實驗結(jié)果和分析一階系統(tǒng)的對數(shù)幅頻曲線： 一階系統(tǒng)的對數(shù)相頻曲線： 一階系統(tǒng)的幅相曲線：二階系統(tǒng)的對數(shù)幅頻曲線:二階系統(tǒng)的對數(shù)相頻曲線二階系統(tǒng)的幅相曲線：