北航-三系-自控實(shí)驗(yàn)7報告.docx

自動控制實(shí)驗(yàn)報告39032501朱凱慧實(shí)驗(yàn)七 非線性環(huán)節(jié)對系統(tǒng)動態(tài)過程的響應(yīng)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹? 了解非線性環(huán)節(jié)特性；2 了解非線性環(huán)節(jié)對系統(tǒng)動態(tài)過程的響應(yīng)；3 學(xué)會應(yīng)用描述函數(shù)法研究非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性?！緦?shí)驗(yàn)原理】1非線性系統(tǒng)和線性系統(tǒng)存在本質(zhì)差別：（1）線性系統(tǒng)可采用傳遞函數(shù)、頻率特性、脈沖過渡函數(shù)等概念，同時由于線性系統(tǒng)的運(yùn)動形式和輸入幅值、初始狀態(tài)無關(guān)，通常是在典型輸入函數(shù)和零初始條件下進(jìn)行研究。（2）非線性系統(tǒng)由于疊加原理不成立，線性系統(tǒng)的上述方法不適用，所以常采用相平面方法和描述函數(shù)方法進(jìn)行研究。2實(shí)驗(yàn)從兩方面觀察非線性：相軌跡和動態(tài)響應(yīng)（1）相軌跡：相平面上的點(diǎn)隨時間變化描繪出來的曲線叫相軌跡。相平面的相坐標(biāo)為和，實(shí)驗(yàn)軟件當(dāng)中給出的就是在此坐標(biāo)下自動描繪的相軌跡。初始條件不同，系統(tǒng)的運(yùn)動趨勢不同，所描繪的相軌跡也會有所不同。（2）動態(tài)響應(yīng)： 對比有無非線性環(huán)節(jié)時系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)過程。【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】1 被控對象模擬電路圖及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖7.1和圖7.2所示。 圖7.1 圖7.22 非線性環(huán)節(jié)由計算機(jī)模擬產(chǎn)生，它們分別是：(1) 磨擦特性，如圖7.3。M=1 圖7.3(2)飽和特性，如圖7.4。K=1，S=0.5 圖7.4 (3)繼電特性，如圖7.5。M=1， h=0.5 圖7.5【實(shí)驗(yàn)結(jié)果】1、相軌跡加入摩擦特性的相軌跡：加入飽和特性S=0.5的相軌跡：加入飽和特性S=2的相軌跡：加入繼電特性的相軌跡：加入死區(qū)特性的相軌跡：加入階梯量化特性的相軌跡：2、動態(tài)響應(yīng)過程加入摩擦特性的動態(tài)響應(yīng)過程：加入飽和特性S=0.5的動態(tài)響應(yīng)過程：加入飽和特性S=2的動態(tài)響應(yīng)過程：加入繼電特性的動態(tài)響應(yīng)過程：加入死區(qū)特性的動態(tài)響應(yīng)過程：加入階梯量化特性的動態(tài)響應(yīng)過程：比較飽和特性S=0