实验七 典系统的频率特性测试.doc

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1、实验七典型系统的频率特性测试一．实验目的1．掌握测量典型一阶系统和二阶系统频率特性曲线的方法；2．掌握软件仿真求取一阶和二阶系统开环频率特性的方法。二．实验内容1．搭建一阶惯性环节，绘制其频率特性曲线；2．搭建典型二阶环节，绘制其频率特性曲线；3．用软件仿真求取一阶和二阶系统频率特性曲线，跟实验结果加以比较。三．实验步骤在实验中观测实验结果时，可选用普通示波器，也可选用本实验台上的虚拟示波器。如果选用虚拟示波器，只要运行ACES程序，选择菜单列表中的相应实验项目，再选择开始实验，就会打开虚拟示波器的界面，点击开始即可使用本实验台上的虚拟示波器CH1、CH2两通道观察被测波形。具体用法参见用户手

2、册中的示波器部分。1．一阶惯性环节的频率特性实验中所用到的功能区域：信号源、虚拟示波器、实验电路A1、实验电路A2。一阶惯性环节模拟电路如图1-7-1所示，惯性环节的传递函数为：图1-7-1一阶惯性环节模拟电路（1）设置信号源：将信号源区的正弦波端子与实验电路A1的“IN13”端子相连接，可根据需求拨动频率选择开关，选择不同频率段“8Hz～0.16Hz”或“400Hz～6Hz”。（2）搭建一阶惯性环节模拟电路：A．将实验电路A1的“OUT1”端子与实验电路A2的“IN23”端子相连接；B．按照图1-7-1选择拨动开关：图中：R1=50K、R2=50K、R3=100K、R4=100K、C1=0.

3、1uF将A1的S7、S8、S15，A2的S7、S11拨至开的位置。（1）连接虚拟示波器：将正弦波端子与示波器通道CH1相连接，实验电路A2的“OUT2”与示波器通道CH2相连接。（2）输入正弦波信号，通过虚拟示波器观测输入输出正弦波曲线并调节正弦波频率和幅值，绘制该一阶惯性环节的幅频曲线和相频曲线。（3）运行软件仿真一阶惯性环节频率特性曲线，记录理想幅频曲线和相频曲线，并与实验结果相比较。2．二阶环节的频率特性曲线实验中所用到的功能区域：信号源、虚拟示波器、实验电路A1、实验电路A2、实验电路A3。二阶振荡环节模拟电路如图1-7-2所示，二阶环节的传递函数为：图1-7-2二阶环节模拟电路（1）

4、设置信号源：将信号源区的正弦波端子与实验电路A1的“IN13”端子相连接，可根据需求拨动频率选择开关，选择不同频率段“8Hz～0.16Hz”或“400Hz～6Hz”。（2）搭建二阶环节模拟电路：A．将A3的“OUT3”与A1的“IN13”相连接，将A1的“OUT1”与A2的“IN21”相连接，将A2的“OUT2”与A3的“IN33”相连接；B．按照图1-7-2选择拨动开关：图中：R1=200K、R2=200K、R3=200K、R4=50K、R5=100K、R6=100K、R7=10K、R8=10K、C1=1.0uF、C2=1.0uF（3）连接虚拟示波器：将正弦波端子与示波器通道CH1相连接，将

5、实验电路A2的“”与示波器通道CH2相连接。（4）输入正弦波信号，通过虚拟示波器观测输入输出正弦波曲线并调节正弦波频率和幅值，绘制该二阶环节的幅频曲线和相频曲线。（5）运行软件仿真二阶环节频率特性曲线，记录理想幅频曲线和相频曲线，并与实验结果相比较。四．实验结果1．根据一阶环节的理论计算，选择频率测试点ω，填写下表：ωf（Hz）20logUi（db）20logUo（db）20logUi/Uoφ2．根据实验结果绘制一阶环节的频率特性曲线3．根据二阶环节的理论计算，选择频率测试点ω，填写下表：ωf（Hz）20logUi（db）20logUo（db）20logUi/Uoφ4．根据实验结果绘制二阶环节

6、的频率特性曲线