实验三 二阶系统特征参数对系统性能的影响 一.实验目的 1.研究二阶系统特征参量(n ,ξ )对系统性能的影响; 2.研究斜坡输入作用下二阶系统的静态误差。 二.实验内容 1.搭建二阶系统,将特征参量n =12.5 保持不变,分别测试阻尼系数不同时系统的特性;再将特征参量ξ =0.4保持不变,分别测试固有频率n 不同时系统的特性; 2.测试斜坡输入作用下二阶系统的静态误差,将输入强度即斜率不变,改变开环增益;再将开环增益不变,改变输入强度即斜率。 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册中的示波器部分。 1.观测特征参量ξ 对二阶系统性能的影响 实验中所用到的功能区域: 阶跃信号、虚拟示波器、实验电路A1、实验电路A2、实验电路A3。 二阶系统模拟电路如图1-3-1所示,其固有频率n =12.5: 图1-3-1二阶系统模拟电路(n =12.5) (1) 设置阶跃信号源: A.将阶跃信号区的选择开关拨至“0~5V”; B.将阶跃信号区的“0~5V”端子与实验电路A3的“IN32”端子相连接; C.按压阶跃信号区的红色开关按钮就可以在“0~5V”端子产生阶跃信号。 (2) 搭建二阶系统模拟电路: A.将实验电路A3 的“OUT3”端子与实验电路A1 的“IN11”、“IN13”两端子同时连接,将A1 的“OUT1”与 A2 的“IN21”相连接,A2 的“OUT2”与A3 的“IN33”相连接; B.按照图 1-3-1 选择拨动开关: 图中:R1=200K、R2=200K、R3=200K、R4=100K、R5=64K、R6 为可选电阻、R7=10K、R8=10K、C1=1.0u F、C2=1.0u F 将A3 的S5、S6、S10,A1 的S3、S6、S9,A2 的S3、S8 拨至开的位置; C.当 R6=50K 时,二阶系统阻尼系数ξ =0.8,将A2 的S15 拨至开。 当 R6=100K 时,二阶系统阻尼系数ξ =0.4,将A2 的S11 拨至开。 当 R6=200K 时,二阶系统阻尼系数ξ =0.2,将A2 的S13 拨至开。 (3) 连接虚拟示波器: 将实验电路 A2 的“OUT2 ”与示波器通道 CH1 相连接。 (4) 输入阶跃信号,通过虚拟示波器观测不同特征参量ξ 下输出阶跃响应曲线,并记录曲线的超调量σ % 、峰值时间 tp 以及调节时间 ...