二阶系统的瞬态响应分析实验报告VIP免费

课程名称： 控制理论乙 指导老师： 成绩： 实验名称： 二阶系统的瞬态响应分析 实验类型： 同组学生姓名： 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 一、实验目的和要求 1. 谁二阶模拟系统的组成 2. 研究二阶系统分别工作在1、10 、1三种状态下的单位阶跃响应 3. 分析增益 K 对二阶系统单位阶跃响应的超调量P 、峰值时间 tp 和调整时间 ts 4. 研究系统在不同K 值对斜坡输入的稳态跟踪误差 二、实验内容和原理 1. 实验原理 实验电路图如下图所示： 上图为二阶系统的模拟电路图，它是由三部分组成。其中，R1、R2 和 C1 以及第一个运放共同组成一个惯性环节发生器，R3、C2 与第二个运放共同组成了一个积分环节发生器，R0 与第三个运放组合了一个反相发生器。所有的运放正输入端都接地，负输入端均与该部分电路的输入信号相连，并且输入和输出之间通过元件组成了各种负反馈调节机制。最后由最终端的输出与最初端的输入通过一个反相器相连，构成了整体电路上的负反馈调节。 惯性函数传递函数为： 111/1/)(1212122121sTKCsRRRRCsRCsRZZsG 比例函数的传递函数为 sTsCRRsCZZsG22332122111)( 反相器的传递函数为 1)(00123RRZZsG 电路的开环传递函数为 sTsTTKsTsTKsGsGsH2221212111)()()( 电路总传递函数为 22221122122212)(nnnssTTKsTsTTKKsTsTTKsG 其中 12RRK 、121CRT 、232CRT 、21TTKn 、KTT124 实验要求让 T1=0.2s，T2=0.5s，则通过计算我们可以得出 Kn10、K625.0 调整开环增益 K 值，不急你能改变系统无阻尼自然振荡平率的值，还可以得到过阻尼、临界阻尼好欠阻尼三种情况下的阶跃响应曲线。 （1）当 K>0.625 时，系统处于欠阻尼状态，此时应满足 10  单位阶跃响应表达式为： )1tansin(111)(212tetudtan 其中，21 nd 图像为： （2）当K =0.625 时，系统处于临界阻尼状态，此时应满足 1 单位阶跃响应表达式为： tnanettu)1(1)( 图像为： （3）当K <0.625 时，系统处于过阻尼状态，此时应满足 1 单位节约响应表达式为： )(121)(12212ses...