一二阶系统参数的测量与确定

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1、广西大学实验报告纸姓名：刘志浩指导老师：林老师学院：电气工程学院专业：自动化班级：132实验内容：一、二阶系统参数的测量与确定2015年4月23日其他组员:鲁巍和刘志浩设计了MATLAB仿真并一起调试了动手实验夏超设计了电路图并在multism中做了仿真刘志浩通过和鲁巍，夏超讨论对实验结果进行了分析，撰写了实验报告。【实验时间】2015年4月23日【实验地点】广西大学综合楼808【实验目的】学会一、二阶系统参数的测定方法。【实验设备与软件】labACT实验平台与虚拟示波器【实。验原理】给定了模型或者系统，求其时域响应，一般称为一个正问题。而有了系统的时域响应（有时候是一条连续的曲线，有时候

2、则是一个信号序列）之后，反过来推算（估算）系统的模型，则是一个反问题。在工程实践中，更多遇到的是反问题。也就是说，对于待控制的对象的模型（也就是其特性）一般来说是不知道的。即待控制的对象是一个灰箱甚至黑箱。但我们可以通过实验（人为地加一些输入信号）或者根据系统实际运行记录，获取系统的时域响应，然后再来估算系统的模型。系统模型的估算又分为两类。一种情况是，己经知道了系统模型的结构，比如说，是一个一阶系统或者二阶系统，但对其内在的参数还不知道。这种问题称为参数估算（或者估计）。另外一种情况更为复杂，就连系统的结构都不知道，需要根据系统时域响应先去估算系统的结构，然后W去估算系统的参数。这种问题

3、称为系统辨识。本次试验针对一阶和二阶线性系统依时域响应对参数进行估汁。1、对一阶系统采用小车运动系统（如图1）为对象忽略车轮的转动惯量，可假设小车收到的摩擦阻力大小与运动速度成正比，方向与汽车运动方向相反，系统可以简化成简吊的质呈阻尼系统。bv小车运动模型根据牛顿运动定律，该系统的模型可以表示为j^mv+bv=u其屮，m为小车的质量，u为系统的驱动力，b力阻力系数。假设系统的初始条件为零，则动态系统的Laplace变换为msV(s)+bV(s)=U($)Y(s)=V(s)整理得小车运动系统的传递函数为L/(s)/ns+b2、二阶系统以双容水箱系统(如图3)为对象根据流体力学与管道基本结构，

4、可以将双容水箱的模型简化为一个二阶系统W)——n双容水箱系统【实验内容、方法、过程与分析】某小车运动系统模拟电路图如图Multisim仿真实验结论如下某双容水箱系统的模拟电路如图VCCMultisim仿真实验姑论如下Oscilloscope-XSdlabACT实验台访真绍论如下图060817AXM1O4K!BX=0212HCX^BAFCKD肛2助8K

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11、=0.94,超调量o%=39%,由ln(0.39)=-jt解得5=0.29。由ts=-ln(0.05小)/1叫=0.49,解得％=21.39.0.94x21.39252+2x0.29x21.395+21.392由Ar/7]r2=0.94x21.392(7j+r2)/7ir2=2x0.29x21.39(l+/C)/7]r2=21.392’K=15.87解得7；=0.104T2=0.348【实验结论与总结】本次实验学会了一阶