中南大学典型系统的时域响应和稳定性分析实验报告Word文档下载推荐.doc
- 文档编号:14175967
- 上传时间:2022-10-19
- 格式:DOC
- 页数:9
- 大小:404.50KB
中南大学典型系统的时域响应和稳定性分析实验报告Word文档下载推荐.doc
《中南大学典型系统的时域响应和稳定性分析实验报告Word文档下载推荐.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《中南大学典型系统的时域响应和稳定性分析实验报告Word文档下载推荐.doc(9页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
学号
授课老师
预定时间
实验时间
实验台号
一、目的要求
1.研究二阶系统的特征参量(ξ、ωn)对过渡过程的影响。
2.研究二阶对象的三种阻尼比下的响应曲线及系统的稳定性。
3.熟悉Routh判据,用Routh判据对三阶系统进行稳定性分析。
二、原理简述
1.典型的二阶系统稳定性分析
(1)结构框图:
如图所示。
(2)理论分析
系统开环传递函数为:
开环增益
2.典型的三阶系统稳定性分析
系统的特征方程为:
三、仪器设备
PC机一台,TD-ACC+(或TD-ACS)教学实验系统一套。
四、线路示图
1.典型的二阶系统稳定性分析
五、内容步骤
实验内容:
先算出临界阻尼、欠阻尼、过阻尼时电阻R的理论值,再将理论值应用于模拟电路中,
观察二阶系统的动态性能及稳定性,应与理论分析基本吻合。
系统闭环传递函数为:
其中自然振荡角频率:
阻尼比:
实验内容
实验前由Routh判断得Routh行列式为:
为了保证系统稳定,第一列各值应为正数,所以有
实验步骤:
1.将信号源单元的“ST”端插针与“S”端插针用“短路块”短接。
由于每个运放单元均设置了锁零场效应管,所以运放具有锁零功能。
将开关设在“方波”档,分别调节调幅和调频电位器,使得“OUT”端输出的方波幅值为1V,周期为10s左右。
2.典型二阶系统瞬态性能指标的测试
(1)按模拟电路图1.2-2接线,将1中的方波信号接至输入端,取R=10K。
(2)用示波器观察系统响应曲线C(t),测量并记录超调MP、峰值时间tp和调节时间tS。
(3)分别按R=50K;
160K;
200K;
改变系统开环增益,观察响应曲线C(t),测量并记录性能指标MP、tp和tS,及系统的稳定性。
并将测量值和计算值进行比较(实验前必须按公式计算出)。
将实验结果填入表1.2-1中。
表1.2-2中已填入了一组参考测量值,供参照。
3.典型三阶系统的性能
(1)按图1.2-4接线,将1中的方波信号接至输入端,取R=30K。
(2)观察系统的响应曲线,并记录波形。
(3)减小开环增益(R=41.7K;
100K),观察响应曲线,并将实验结果填入表1.2-3中。
表1.2-4
中已填入了一组参考测量值,供参照。
六、数据处理
典型的二阶系统稳定性分析波形
(1)R=10k时波形图
(2)R=50k时波形图
(3)R=160k时波形图
(4)R=200k时波形图
典型的三阶系统稳定性分析波形
(1)R=30K时波形图
(2)R=47.1K时波形图
(3)R=100K时波形图
七、分析讨论
1、典型二阶系统瞬态性能指标实验测试值
2、典型三阶系统在不同开环增益下的响应情况实验测试值
经过这次实验,我觉得我不仅更加深刻了解了TD-ACC+实验系统的使用,也收获了课堂上所得不到的知识,对系统的时域响应和稳定性有了更进一步的理解。
的确,亲自动手实验能使自己受益匪浅。
首先,在试验系统的使用中,熟练利用虚拟仪器,调整输出的方波是非常的方便的。
通过对实验所得波形与数据的分析,我总结了一下几点:
(1)通过调整系统的参数可改变系统阻尼系数,从而改变系统动态性能。
(2)当阻尼系数小于1为欠阻尼,阻尼系数越小,系统超调越大,峰值时间越小,调整时间越大。
(3)当阻尼系数等于1为临界阻尼,无超调,调整时间最小。
(4)当阻尼系数大于1为过阻尼,阻尼越大,响应越慢,调整时间越大。
总而言之,通过这次自动控制的实验,加深了我对典型系统的时域响应和稳定性分析的理解,能更清楚明白的分析二阶和三阶系统,为之后的学习打下了好的基础。
同时也加强了我们的动手能力,发现问题与解决问题的能力以及独立思考的能力。
9
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 中南 大学 典型 系统 时域 响应 稳定性 分析 实验 报告
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)