二阶系统的瞬态响应实验报告

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划二阶系统的瞬态响应实验报告　　实验报告　　课程名称：控制理论指导老师：成绩：__________________　　实验名称：二阶系统的瞬态响应实验类型：________________同组学生姓名：__________一、实验目的和要求二、实验内容和原理三、主要仪器设备四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析七、讨论、心得　　一、实验目的　　1．通过实验了解参数?(阻尼比

2、)、?n(阻尼自然频率)的变化对二阶系统动态性能的影响；　　2．掌握二阶系统动态性能的测试方法。　　二、主要仪器设备　　1．THBDC-2型控制理论·计算机控制技术实验平台；　　2．PC机一台(含“THBDC-2”软件)、USB数据采集卡、37针通信线1根、16芯数据排线、USB接口线。　　三、实验内容　　1．观测二阶系统的阻尼比分别在01三种情况下的单位阶跃响应曲线；目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司

3、新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　2．调节二阶系统的开环增益K，使系统的阻尼比??调节时间ts(Δ=±)；　　3．?为一定时，观测系统在不同?n时的响应曲线。　　四、实验原理　　1．二阶系统的瞬态响应　　用二阶常微分方程描述的系统，称为二阶系统，其标准形式的闭环传递函数为　　12　　，测量此时系统的超调量?p、　　?nC(S)　　(2-1)?2　　R(S)S?2??nS??n2　　2　　?0闭环特征方程：S2?2??n??n　　2　　其

4、解S1,2????n??n2?1，　　针对不同的?值，特征根会出现下列三种情况：1）0二阶系统的瞬态响应实验报告)阶系统的动态响应曲线　　虽然当?=1或?>1时，系统的阶跃响应无超调产生，但这种响应的动态过程太缓慢，故控制工程上常采用欠阻尼的二阶系统，一般取?=~，此时系统的动态响应过程不仅快速，而且超调量也小。　　2．二阶系统的典型结构目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项

5、目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　典型的二阶系统结构方框图和模拟电路图如2-2、如2-3所示。　　图2-2二阶系统的方框图　　图2-3二阶系统的模拟电路图图2-3中最后一个单元为反相器。由图2-4可得其开环传递函数为：G(s)?　　kRK　　，其中：K?1，k1?X(T1?RXC，T2?　　RC)　　S(T1S?1)T2R　　KT1　　其闭环传递函数为：W(S)?　　1KS2?S?　　T1T1　　与式2-1相比较，可得　　?n?　　k111T2R　　，????　　2k

6、1T12RXT1T2RC　　五、实验步骤　　根据图2-3，选择实验台上的通用电路单元设计并组建模拟电路。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　1．?n值一定时，图2-3中取C=1uF，R=100K(此时?n?10)，Rx阻值可调范围为0～470K。系统输入一单位阶跃信号，在下列几种情况下，用“THBDC-

7、2”软件观测并记录不同?值时的实验曲线。　　当可调电位器RX=250K时，?=，系统处于欠阻尼状态，其超调量为53%左右；若可调电位器RX=时，?=，系统处于欠阻尼状态，其超调量为%左右；　　若可调电位器RX=50K时，?=1，系统处于临界阻尼状态；若可调电位器RX=25K时，?=2，系统处于过阻尼状态。　　2．?值一定时，图2-4中取R=100K，RX=250K(此时?=)。系统输入一单位阶跃信号，在下列几种情况下，用“THBDC-2”软件观测并记录不同?n值时的实验曲线。　　若取C=10uF时，?n?

8、1　　若取C=时，?n?100　　六、实验结果与分析1、　　C=1uF，R=100K，?n?　　k11　　=10?　　T1T2RC　　RX=250K，实验结果　　??　　1T2R　　=，系统处于欠阻尼状态?目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人