[宝典]试验二 二阶系统的阶跃照顾曲线
实验二:二阶系统的阶跃响应和线性系统的稳定性研究
1(实验目的
? 学习二阶系统阶跃响应曲线的实验测试方法; ? 研究二阶系统的两个重要参数 对阶跃瞬态响应指标的影响;,,,n
? 研究线性系统的开环比例系数K对稳定性的影响; ? 研究线性系统的时间常数T对稳定性的影响。 2(实验预习要点
? 自行设计二阶系统电路。
? 选择好必要的参数值，计算出相应的阶跃响应数值，预测出所要观察波形的特点，与实
验结果比较。
3(实验设备
计算机、XMN-2自动控制原理模拟实验箱、CAE-PCI软件、万用表。
4(实验内容
典型二阶系统方块图和实现电路如图3-24所示。 4(实验内容
-24所示。 典型二阶系统方块图和实现电路如图3
图3-24 二阶系统 5(实验步骤
?根据不同的 值观察阶跃响应曲线。 ,,,n
?要求:将曲线[1]、[2]、[3]进行对比，[3]、[4]、[5] 进行对比，将[3]中的 tn和理论,,,n值进行比较。并讨论。
6(附加实验内容
附加内容为三阶系统，三阶系统的方框图和模拟电路如图3-25所示。
图3-25 三阶系统
7(附加实验步骤
? 求取系统的临界开环比例系数KC,其中:Cf1=Cf2=Cf3=0.47u;Ri3=1M。实验求取方法:
, 先将电位器WR置于最大(470K);
, 加入r=0.5V的阶跃扰动;
, 调整WR使系统输出c(t)呈等幅振荡。(t=5s/cm,y=0.5V/cm);
, 保持WR不变，断开反馈线，维持r=0.5V的扰动，测取系统输出电压Uc,则
Uc K,C X
? 系统的开环比例系数K对稳定性的影响
, 适当调整WR，观察K增大、减小时，系统的响应曲线;
,
记录
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当K=0.5Kc时的系统响应曲线(t=5s/cm,y=100mV/cm);
, 记录当K=1.25Kc时的系统响应曲线(t=5s/cm,y=0.5V/cm)。 8(思考题
? 若模拟实验中c(t)的稳态值不等于阶跃输入函数r(t)的幅度，主要原因可能是什么,? 计算三阶系数的临界开环比例系数Kc及其呈现等幅振荡的自振频率, 并将它们与实验结果比较。
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