北航自控實(shí)驗(yàn)報(bào)告-一、二階系統(tǒng)的電子模擬及時(shí)域響應(yīng)的動態(tài)測試-在線瀏覽
2025-04-09 06:06本頁面
【正文】 果 1．一階系統(tǒng) （ 1）系統(tǒng)模擬運(yùn)算電路圖如圖 14所示： 圖 14 一階系統(tǒng)模擬電路圖 1μ 250k/500k/1M 250k/500k/1M (2)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 表 11 一階系統(tǒng)參數(shù)指標(biāo) T/s C/F 1μ 1μ 1μ R2/Ω 250K 500K 1M Ts實(shí)測 /s Ts理論 /s Ts誤差 2% % % 階躍響應(yīng)曲線 圖 15 a 圖 15 b 圖 15 c (3)階躍響應(yīng)曲線 ： 圖 15a一階系統(tǒng)階躍響應(yīng) T= 圖 15b一階系統(tǒng)階躍響應(yīng) T= 圖 15c 一階系統(tǒng)階躍響應(yīng) T= （ 1）系統(tǒng)模擬運(yùn)算電路圖如圖 16所示： 圖 16二階系統(tǒng)模擬電路圖 (2)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 表 12 二階系統(tǒng)參數(shù)指標(biāo) ξ R2/Ω 1μ 1μ 1μ R4/Ω 2M 1M 500k σ %實(shí)測 % % 0 σ %理論 % % 0 σ %誤差 % % 0 Ts實(shí)測 /s Ts理論 /s Ts誤差 % % % 階躍響應(yīng)曲線 圖 17a 圖 17b 圖 17c 1μ 1μ 1M 1M 1M 1M 1M 2M/1M/500k (3)階躍響應(yīng)曲線： 圖 17a 二階系統(tǒng)階躍響應(yīng) ξ= 圖 17b 二階系統(tǒng)階躍響應(yīng) ξ= 圖 17c 二階系統(tǒng)階躍響應(yīng) ξ= 七、結(jié)果分析 從得到的數(shù)據(jù)可以看出，不論是一階還是二階系統(tǒng)，實(shí)測值均與理論值有著或多或少的偏差。 （ 2） 運(yùn)放帶來的誤差：一方面，實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)放的正極沒有接補(bǔ)償電阻，這有可能造成零點(diǎn)漂移以致結(jié)果不準(zhǔn)確。 （ 3） 實(shí)驗(yàn)箱 A/D轉(zhuǎn)換時(shí)有誤差。 （ 1）一階系統(tǒng) 單位階躍響應(yīng)是單調(diào)上升曲線，特性由 T 唯一決定， T 越小，過渡過程進(jìn)行的越快，系統(tǒng)的快速性越好。一階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)是沒有穩(wěn)態(tài)誤差的 。反之阻尼比越小，振蕩越強(qiáng)，平穩(wěn)性越差。 由理論結(jié)果知 ξ =， Ts最短，即快速性最好 ，平穩(wěn)性也較好。 八、收獲、體會及建議 本次實(shí)驗(yàn)是本學(xué)期第一次自控實(shí)驗(yàn)，由于時(shí)間較緊張并沒能在課上完成二階系統(tǒng)階躍響應(yīng)的部分。 由于 之前 拷貝一階系統(tǒng)測試結(jié)果的 U盤丟失，所以在本次報(bào)告的一階系統(tǒng)曲線借用了 其它 同學(xué)的圖片并參考了相應(yīng)結(jié)果，雖然和本人做的具體數(shù)據(jù)不一樣，但特性及結(jié)論是一致的。 實(shí)驗(yàn)二 頻率響應(yīng)測試 實(shí)驗(yàn)時(shí)間 實(shí)驗(yàn)編號 1 同組同學(xué) 無 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1. 掌握頻率特性的測試原理及方法。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1. 測定給定環(huán)節(jié)的頻率特性。改變輸入信號頻率 f = ω2π值，便可測得二組 A2/A1和ψ隨f(或ω )變化的數(shù)值，這個(gè)變化規(guī)律就是系統(tǒng)的幅頻特性和相頻特性。 2. 實(shí)驗(yàn)采用 “李沙育圖形 ”法進(jìn)行相頻特性的測試。這個(gè)圖形就是物理學(xué)上成稱為的“李薩如圖形”。 。 五、實(shí)驗(yàn)步驟 1. 畫出系統(tǒng)模擬運(yùn)算電路圖，標(biāo)出電阻、電容的取值。 3. 填寫實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格。 5. 分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，就理論值與實(shí)測值的差異進(jìn)行分析，說明誤差產(chǎn)生的原 六、實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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。 圖 2 4c 相頻特性曲線 k=1
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