典型環(huán)節(jié)的模擬研究自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)報(bào)告-閱讀頁(yè)
2025-07-28 15:42本頁(yè)面
【正文】 環(huán)’字上雙擊，將在示波器界面上彈出‘開(kāi)環(huán)／閉環(huán)’選擇框，點(diǎn)擊確定后，示波器界面左上角的紅字，將變?yōu)椤_(kāi)環(huán)’然后再在示波器界面下部‘頻率特性’選擇框點(diǎn)擊（任一項(xiàng)），在示波器上將轉(zhuǎn)為‘開(kāi)環(huán)’頻率特性顯示 界面。 ③ 顯示該 系統(tǒng)用戶(hù) 點(diǎn)取的頻率點(diǎn)的ω、 L、 ? 、 Im、 Re ④ 幅值穿越頻率ω c ， 相位裕度γ 的測(cè)試： 在開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻曲線(xiàn)中，用鼠標(biāo)在曲線(xiàn) L(ω )=0 處點(diǎn)擊一下，待檢測(cè)完成后，就可以根據(jù)‘十字標(biāo)記’測(cè)得 系統(tǒng)的 幅值穿越頻率ω c ，見(jiàn)圖 326 (a）；同時(shí)還可在開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)相頻曲線(xiàn)上根據(jù)‘十字標(biāo)記’測(cè)得該 系統(tǒng)的 相位裕度 γ 。 ⑤ 改變慣性環(huán)節(jié)開(kāi)環(huán)增益：改變運(yùn)算模擬單元 A3 的輸入電阻 R=10KΩ 、 4KΩ 。 改變慣性環(huán)節(jié)時(shí)間常數(shù)：改變運(yùn)算模擬單元 A3 的反 饋電容 C2=1uF、 2uF。 改變積分環(huán)節(jié)時(shí)間常數(shù)：改變運(yùn)算模擬單元 A3 的反饋電容 C1=1uF、 2uF。重新觀測(cè)結(jié)果。 Ti=1（ C1=2u）， T=（ C2=1u）（ R 減?。é螠p小）） 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 )）。 幅頻特性 相頻特性 幅相特性 四：實(shí)驗(yàn)心得 通過(guò)此次實(shí)驗(yàn)，我加深了課本上的知識(shí)，更加理解了一階及二階系統(tǒng)的頻率響應(yīng)。以后會(huì)更加注意 南昌大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 實(shí)驗(yàn)類(lèi)型：■ 驗(yàn)證 □ 綜合 □ 設(shè)計(jì) □ 創(chuàng)新 實(shí)驗(yàn)日期： 實(shí)驗(yàn)成績(jī)： 頻域法串聯(lián)超前校正 一．實(shí)驗(yàn)要求 1．了解和掌握二階系統(tǒng)中的閉環(huán)和開(kāi)環(huán) 對(duì)數(shù) 幅頻特性和相頻特性（波德圖）的構(gòu)造及繪制方法。 3．熟練掌握使用本 實(shí)驗(yàn)機(jī)的 二階系統(tǒng)開(kāi)環(huán) 對(duì)數(shù) 幅頻特性和相頻特性的測(cè)試方法。 圖 334 未校正系統(tǒng)頻域特性測(cè)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(cè)系統(tǒng)的輸入。未校正系統(tǒng)時(shí)域特性的測(cè)試》的聯(lián)線(xiàn)表上增加頻率特性測(cè)試模塊 （ 3）運(yùn)行、觀察、記錄 將數(shù) /模轉(zhuǎn)換器（ B2）輸出 OUT2 作為被測(cè)系統(tǒng)的輸入，運(yùn)行 LABACT 程序，在界面的自動(dòng)控制菜單下的線(xiàn)性控制系統(tǒng)的頻率響應(yīng)分析 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，選 擇二階系統(tǒng)，就會(huì)彈出虛擬示波器的界面，點(diǎn)擊開(kāi)始，則進(jìn)行頻率特性測(cè)試。 ② 如果設(shè)計(jì)要求校正后系統(tǒng)的相位裕度γ ′ =50176。m △??? ， m ?? 。( CC ??? ＜ 時(shí)，所需減的角度，一般取 5176。 ③ 據(jù)式 333 可計(jì)算出網(wǎng)絡(luò) 的參數(shù)： 5 0. 671sin1 sin1a mm ?????? ?? ④ 據(jù)式 334 可計(jì)算出網(wǎng)絡(luò) 的最大 超前相位角 m? 處的對(duì) 數(shù) 幅頻值 為： 7dB1 0 lg 51 0 lg a)(L mC ???? ⑤ 在系統(tǒng)開(kāi)環(huán)幅頻特性曲線(xiàn)（圖 336）上，可測(cè)得 7dB)(L ??? 時(shí)的 角頻率m? = rad/s ，該角頻率應(yīng)是網(wǎng)絡(luò) 的最大 超前角頻率，這亦是串聯(lián)超前校正后系統(tǒng) 的零分貝 頻率 39。 ⑥ 據(jù)式 332 可 計(jì) 算 出 計(jì) 算 串 聯(lián) 超 前 校 正 網(wǎng) 絡(luò) 參 數(shù) ：0 4. 4 1a1T m ???? ? ， ⑦ 據(jù)式 335 令 C=1u， 計(jì)算出： R4=155K， R5= ⑧ 因?yàn)?a=5，所以系統(tǒng)開(kāi)環(huán)增益應(yīng)改為 30,56aKK 39。 圖 337 串聯(lián)超前校正后系統(tǒng)頻域特性測(cè)試的模擬電路圖 圖 337 串聯(lián)超前校正后系統(tǒng)的 傳遞函數(shù)為：0 .3 S )0 .2 S ( )S(G ?????? 實(shí)驗(yàn)步驟： 1 按圖連線(xiàn) 2 運(yùn)行、觀察、記錄： 幅頻特性： 相頻特性 頻域法串聯(lián)遲后校正 一 ．未校正系統(tǒng)的頻域特性的測(cè)試 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 到 16Hz 變化， OUT2 輸出施加于被測(cè)系統(tǒng)的輸入端 r(t)，然后分別測(cè)量被測(cè)系統(tǒng)的輸出信號(hào)的對(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。 未校正系統(tǒng)頻域特性測(cè)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(cè)系統(tǒng)的輸入。 （ 3）運(yùn)行、觀察、記錄，在未校正系統(tǒng)模擬電路的相頻特性曲線(xiàn)上可測(cè)得未校正系統(tǒng)頻域特性，記錄穿越頻率，相位裕度。 實(shí)驗(yàn)步驟： 在《 2．未校正系統(tǒng)的頻域特性的測(cè)試》聯(lián)線(xiàn)表上，取消 A1 單元（ OUT）到 A5 單元（ H1）的聯(lián)線(xiàn)，再根據(jù)串聯(lián)遲后校正后系統(tǒng)頻域特性測(cè)試的模擬電路圖補(bǔ)充校正網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)線(xiàn)。 四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理結(jié)果 未校正系統(tǒng)的頻域特性 幅頻特性： 相頻特性： 串聯(lián)遲后校正系統(tǒng)的時(shí)域特性 幅頻特性： 相頻特性： 五：實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 通過(guò)此次實(shí)驗(yàn)，使我對(duì)超前校正和遲后校正有了更深刻的了解。
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