二階系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)定性

其中K其中K=2=3.1.2二階系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)定性1.了解和掌握典型二階系統(tǒng)模擬電路的構(gòu)成方法及Ⅰ型二階閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)標(biāo)2.研究Ⅰ型二階閉環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)--無(wú)阻尼振蕩頻率ωn、阻尼比ξ對(duì)過(guò)渡過(guò)程的3.掌握欠阻尼Ⅰ型二階閉環(huán)系統(tǒng)在階躍信號(hào)輸入時(shí)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)Mp、tp、ts的計(jì)4.觀察和分析Ⅰ型二階閉環(huán)系統(tǒng)在欠阻尼，臨界阻尼，過(guò)阻尼的瞬態(tài)響應(yīng)曲線，及在說(shuō)明二階單位反饋閉環(huán)系統(tǒng)T單元)的構(gòu)成，其積分時(shí)間常數(shù)Ti=R1*C1=1秒，慣性時(shí)間常數(shù)T=R2*C2=秒。模擬電路的各環(huán)節(jié)參數(shù)代入式(3-1-1)，該電路的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為：KKG(S)==KKTiSTSS(0.1S+1)模擬電路的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)代入式(3-1-2)，該電路的閉環(huán)傳遞函數(shù)為：ssn=nn模擬電路的各環(huán)節(jié)參數(shù)代入式(3-1-3)，阻尼比和開(kāi)環(huán)增益K的關(guān)系式為：臨界阻尼響應(yīng)：ξ=1，K=，R=40kΩB5B5(OUT)→A1(H1)A1(OUT)→A2(H1)A2A(OUTA)→A3(H1)A3(OUT)→A1(H2)A3(OUT)→A6(H1)元件庫(kù)A11中直讀式可變電阻跨接到A3(H1)和(IN)之間A6(OUT)→B3(CH1)B5(OUT)→B3(CH2)信號(hào)輸入r(t)運(yùn)放級(jí)聯(lián)運(yùn)放級(jí)聯(lián)運(yùn)放級(jí)聯(lián)跨接元件示波器聯(lián)接23456789n=)n調(diào)節(jié)時(shí)間：t=3=0.6sn實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟開(kāi)環(huán)增益K，從而改變系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，觀察阻尼比ξ對(duì)該系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程的影響。2．改變被測(cè)系統(tǒng)的各項(xiàng)電路參數(shù)，計(jì)算和測(cè)量被測(cè)對(duì)象的臨界阻尼的增益K，填入實(shí)入實(shí)驗(yàn)報(bào)告，並畫(huà)出階躍響應(yīng)曲線。(1)將函數(shù)發(fā)生器(B5)單元的矩形波輸出作為系統(tǒng)輸入R。(連續(xù)的正輸出寬度足夠大③調(diào)節(jié)B5單元的“矩形波調(diào)幅”電位器使矩形波輸出電壓=3V(D1單元右顯示)。線，表如下。(a)安置短路套(b)測(cè)孔聯(lián)線模塊號(hào)模塊號(hào)跨接座號(hào)1A1S4，S82A2S2，S11，S123A3S8，S104A6S2，S65B5‘S-ST’(3)運(yùn)行、觀察、記錄：?jiǎn)蜗碌木€性系統(tǒng)的時(shí)域分析下的二階典型響應(yīng)和穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，就會(huì)彈出②分別將(A11)中的直讀式可變電阻調(diào)整到4K、40K、70K，等待完整波形出來(lái)后，(a)0<ξ<1欠阻尼階躍響應(yīng)曲線(b)ξ=1臨界阻尼階躍響應(yīng)曲線(c)ξ>1過(guò)阻尼階躍響應(yīng)曲線圖3-1-15Ⅰ型二階系統(tǒng)在三種情況下的階躍響應(yīng)曲線示波器的截圖詳見(jiàn)虛擬示波器的使用。四．實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求：圖。調(diào)整輸入矩形波寬度≥3秒，電壓幅度=3V。⑴計(jì)算和觀察被測(cè)對(duì)象的臨界阻尼的增益K，填入實(shí)驗(yàn)報(bào)告。552Mp%)峰值時(shí)間計(jì)算值計(jì)算值測(cè)量值測(cè)量值00益K(A3)25(R=4)積分常數(shù) (A2)1慣性常數(shù)T(A3)計(jì)算值ξ計(jì)算值00PR=4K,T=,Ti=1注：在另行構(gòu)建實(shí)驗(yàn)被測(cè)系統(tǒng)時(shí)，要仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)被測(cè)系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的輸出，不能有限幅現(xiàn)象(－10V≤輸出幅度≤＋10V)，防止產(chǎn)生非線性失真，影響實(shí)驗(yàn)效果。接元件4K)，從理論上說(shuō)，對(duì)系統(tǒng)輸出應(yīng)沒(méi)有影響。實(shí)際上不然，