实验七非线性系统的研究

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1、实验七非线性系统的研究一.实验目的:1.学习模拟研究非线性系统的技能。2.学习用相平面法分析非线性系统。二.实验内容:1.用相平面法分析具有饱和特性的非线性二阶系统。2.用相平面法分析具有死区特性的非线性二阶系统。3.观察饱和型非线性三阶系统极限环的存在与消失。4.对二阶非线性系统，实验前需求出系统线性部分的传递函数,画出系统闭环方块图,用图解法绘制当r=5时非线性系统的相轨迹，将实测曲线与理论曲线相比较。5.对三阶非线性系统，实验前需求出系统线性部分的传递函数，及非线性部分的描述函数，画出系统闭环方块图，并用描述函数法分析系统，求出极限环的振幅和频率，将实验数据与理论数据相

2、比较。三.实验原理:二阶非线性系统：图（7-1）三阶非线性系统：图（7-2）一.实验步骤:1.二阶非线性系统(1).按图7-1所示连接好方块图。(2).在系统输入端分别施加幅值为0.5，2，3和5的阶跃信号，观察并记录系统在e-è平面上的相轨迹。测量在幅值为5的阶跃信号下系统相应的时域指标(超调量等)。(3).将非线性环节改为死区特性非线性，观察其在阶跃信号下的相轨迹。2.三阶非线性系统(1).按图7-2所示连接好方块图。(2).修改系统开环增益，输入阶跃信号观测系统在e-è平面上的相轨迹。测量并记录极限环的振幅。(3).修改系统增益,直至极限环消失,记录此时系统的开环增益。

3、一.思考题:1．实验中是如何获得e和è的信号?怎样可获得e-è平面上的相轨迹?2．试比较非线性系统中的极限环和线性系统中的无阻尼等幅振荡的异同。1.消除极限环有那些方法?