实验二二阶系统地动态特性与稳定性分析报告

《实验二二阶系统地动态特性与稳定性分析报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、标准文案自动控制原理实验报告实验名称：二阶系统的动态特性与稳定性分析班级：姓名：学号：大全标准文案实验二二阶系统的动态特性与稳定性分析一、实验目的1、掌握二阶系统的电路模拟方法及其动态性能指标的测试技术过阻尼、临界阻尼、欠阻尼状态2、分析二阶系统特征参量（）对系统动态性能的影响；3、分析系统参数变化对系统稳定性的影响，加深理解“线性系统稳定性至于其结构和参数有关，与外作用无关”的性质；4、了解掌握典型三阶系统的稳定状态、临界稳定、不稳定状态；5、学习二阶控制系统及其阶跃响应的Matlab仿真和simulink实现方法。二、实验内容1、构成各二阶控制系统模拟电路，计算传递函数，明确各参数物

2、理意义。2、用Matlab和simulink仿真，分析其阶跃响应动态性能，得出性能指标。3、搭建典型二阶系统，观测各个参数下的阶跃响应曲线，并记录阶跃响应曲线的超调量、峰值时间tp以及调节时间ts，研究其参数变化对典型二阶系统动态性能和稳定性的影响；4、搭建典型三阶系统，观测各个参数下的阶跃响应曲线，并记录阶跃响应曲线的超调量、峰值时间tp以及调节时间ts，研究其参数变化对典型三阶系统动态性能和稳定性的影响；5、将软件仿真结果与模拟电路观测的结果做比较。三、实验步骤大全标准文案1、二阶系统的模拟电路实现原理将二阶系统：可分解为一个比例环节，一个惯性环节和一个积分环节2、研究特征参量对二阶

3、系统性能的影响将二阶系统固有频率保持不变，测试阻尼系数不同时系统的特性，搭建模拟电路，改变电阻R6可改变的值当R6=50K时，二阶系统阻尼系数=0.8当R6=100K时，二阶系统阻尼系数=0.4当R6=200K时，二阶系统阻尼系数=0.2（1）用Matlab软件仿真实现二阶系统的阶跃响应，计算超调量、峰值时间tp以及调节时间ts。当，时：clear大全标准文案g=tf(12.5^2,[125*0.812.5^2]),step(g)Transferfunction:156.3-------------------s^2+200s+156.3超调量：=2%；峰值时间：tp=0.409s调节时

4、间：ts=0.271s当时大全标准文案g=tf(12.5^2,[125*0.412.5^2]),step(g)Transferfunction:156.3------------------s^2+10s+156.3超调量：=25%；峰值时间：tp=0.254s调节时间：ts=0.608s当时g=tf(12.5^2,[125*0.212.5^2]),step(g)大全标准文案Transferfunction:156.3-----------------s^2+5s+156.3超调量：=52%；峰值时间：tp=0.245s调节时间：ts=1.1s（2）在自控原理实验箱中搭建对应的二阶系统的

5、模拟电路，输入阶跃信号，观测不同特征参量下输出阶跃响应曲线，并记录出现超调量超调量：=52%、峰值时间tp及调节时间ts3、研究特征参量对二阶系统性能的影响将二阶系统特征参量=0.4保持不变，测试固有频率大全标准文案不同时系统的特征，搭建模拟电路，理论计算结果如下：当R5=256K、R6=200K时，则该二阶系统固有频率=6.25当R5=64K、R6=100K时，则该二阶系统固有频率=12.5当R5=16K、R6=50K时，则该二阶系统固有频率=25（1）用Matlab软件仿真实现二阶系统的阶跃响应，计算超调量、峰值时间tp以及调节时间ts。当时g=tf(6.25^2,[112.5*0.

6、46.25^2]),step(g)Transferfunction:39.06-----------------s^2+5s+39.06大全标准文案超调量：=25%；峰值时间：tp=0.509s调节时间：ts=1.22s当时，g=tf(12.5^2,[125*0.412.5^2]),step(g)Transferfunction:156.3------------------s^2+10s+156.3超调量：=25%；峰值时间：tp=0.254s调节时间：ts=0.608s大全标准文案g=tf(25^2,[150*0.425^2]),step(g)Transferfunction:625

7、----------------s^2+20s+625超调量：=25%；峰值时间：tp=0.128s调节时间：ts=0.304s大全标准文案（2）在自控原理实验箱中搭建对应的二阶系统的模拟电路，输入阶跃信号，观测不同特征参量下输出阶跃响应曲线，并记录超调量、峰值时间tp及调节时间ts4、研究典型三阶系统的响应曲线与稳定性R7=10K，开环增益K=50，三阶系统不稳定R7=125/3K，开环增益K=12，三阶系统临界稳定R7=100K