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类型二阶系统时域分析.doc

  • 上传人:j35w19
  • 文档编号:7076893
  • 上传时间:2019-05-05
  • 格式:DOC
  • 页数:5
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    二阶系统时域分析.doc
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    1、1专业:电气工程及其自动化 学号:07050443 05 姓名: 实验一 二阶系统时域分析一、 实验目的1. 研究二阶系统的两个重要参数 、 与系统结构之间的关系。n2. 观察系统在阶跃输入作用下的响应,运用基本理论,分析系统过度过程特点及各种参数对其学习过程的影响,从而找出改善系统动态性能的方法,并在实验中加以验证。3. 学习二阶系统阶跃响应的测试方法。4. 掌握开环传递函数与闭环传递函数之间的对应关系,以及 、 与传n递函数系数之间的关系。二、 实验内容选择适当的元器件建立单位负反馈二阶系统。开环传递函数由积分环节和惯性环节构成: 1STKG21令 。T211. 设改变 K 值,使阻尼比

    2、,分别为 0、0.5、0.7、1、1.5;观察并记录在单位阶跃信号作用下,不同阻尼比时,系统输出响应曲线,并测量系统的超调量%、上升时间 、峰值时间 、调节时间 。rtptst(1)当阻尼比 无限大时:(2)当阻尼比 =0.5 时:2(3)当阻尼比 =0.7 时:(4)当阻尼比 =1 时:(5)当阻尼比 =1.5 时:32. 设定 K 值使 =0.707,改变时间常数 T,观察并记录在单位阶跃信号作用下,系统输出曲线,并测量系统的超调量 %、上升时间 、峰值时间 、调节时间 。rtptst并与(1)的结果加以比较。(1) 当 T=0.1 时:(2) 当 T=1 时:4(3) 当 T=1.5 时

    3、:3. 改变时间常数使 不等于 ,观察并记录输出波形的变化情况。1T2(1) 当 , 时:(2) 当 , 时:2T15(3) 当 0, 0 时:1T32三、 思考题1. 阻尼比对系统动态性能如何影响?答: 0 时,响应是发散的,系统不能正常工作。1 时,响应与一届系统相似,没有超调,但调节速度慢,进入汶太需要较长的时间。=0 时,系统以最快的速度进入稳态,但响应曲线是等幅震荡的。10 时,虽然响应有超调,但上升速度比较快,调节时间也比较短,合理选择阻尼比 的取值,可望使系统及具有令人满意的响应快速性,又具有比较好的响应平稳性。因此,工程上有时把阻尼比 =0.707 的二阶系统成为二阶最优秀系统。2. 积分时间常数 T 改变后,超调量 %与 ts 如何变化?答:T 增大时,阻尼比 减小,超调量增大,ts 上升。3. 二阶系统性能指标有哪些,如何定义?个表征系统哪些方面的特性?答:二阶系统的两个特征参数,阻尼比 和自然频率 n。为提高系统响应的快速性,减小阶跃响应的超调亮,应增大系统的阻尼比,而系统阻尼程度的增加,势必降低其相应的初始快速性,使得其上升时间,峰值时间及延迟时间加长。4. 试分析系统结构中 T1,T2 及 K 与系统参数阻尼比 ,n 的关系。答:阻尼比的增大是以减小其自然频率为代价的,这不仅降低系统响应的快速性,同时也将增大系统的稳定误差,降低其控制的准确性。

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