自动控制原理实验二
二阶系统的瞬态响应
院系信息与控制学院班级自动化3班姓名朱轩睿学号20161336070
2018年5月14日
一实验目的
ω对系统动态性能的影响。
研究二阶系统的两个重要参数阻尼比ξ和无阻尼自然频率n
二实验内容
1.在自控原理实验箱上用运算放大器搭接一个模拟二阶系统，系统结构参数如下：
图2-1
2.改变系统结构参数（即模拟系统中的R），观察不同R值对系统动态性能有何影响。
R=51k
R=200k
R=500k
随着电阻的增加，系统从欠阻尼状态过渡到临界阻尼状态，再接着到过阻尼状态。整个电阻增加的过程，上升时间逐渐增加；超调量减小；反应速度变慢。可以得出结论电阻增加会导致阻尼比增加。
3.改变比例环节的Rf观察对系统有何影响。
图像
增加会导致：上升时间减少；超调量增加；反应速度变快。可以间接得出结论增加会导致阻尼比减少。
4.改变惯性环节的C2观察对系统有何影响。
图像
C增加会导致：上升时间减少；超调量增加；反应速度变快。可以间接得出结论增加会导致阻尼比减少。
5.对实验结果进行分析，并作出结论。
实验线路如上图2-1，方框图为下图：
图示结构可分为两个环节如下图
其中
,
结论：实验阻尼比大于理论值
三模拟系统方框图及传递函数：
图2-2
开环传函： )(s G =
)
1()1(1101+=
+S T S K
S T S T K 其中：0
1
T K K =
闭环传函：
=Φ)(s K S T S K ++)1(1K S S T K ++=212
2
22n
n n
S S ωξωω++=
其中：)/(/1011T T K T K n ==ω
ξ)/(2
1
110T K T =
四 实验报告要求
1.画出实验线路和对应的方框图。
2.记录实验数据和波形。
3.实验结果与理论值比较、分析。
4.尝试根据电路图推导此系统的传递函数 (注：方法参考实验一)
