实验四典型系统的频率特性测试1.pdf

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1、-自动控制原理自动控制原理实验报告实验报告实验名称：实验名称：典型系统的频率特性测试典型系统的频率特性测试班班级：级：姓姓名：名：学学号：号：实验四实验四 典型系统的频率特性测试典型系统的频率特性测试一、实验目的一、实验目的1、加深理解系统及元件频率特性的物理概念2、掌握测量典型一阶系统和二阶系统频率特性曲线的方法3、掌握软件仿真求取一阶和二阶系统开环频率特性的方法4、了解从频率特性求系统传递函数及参数的方法二、实验容二、实验容1、搭建一阶惯性环节，绘制其频率特性曲线2、搭建典型二阶环节，绘制其频率特性曲线3、用软件仿真求取一阶和二阶系统频率特性曲线，跟实验结果比较三、实验步骤三、实验步骤1、

2、一阶惯性环节的频率特性1用Matlab 函数绘制系统的幅相曲线和对数频率特性曲线，记录理想幅频曲线和相频曲线。程序如下:sys=tf(1,0.005,1);nyquist(sys);title(系统的奈氏图);figurebode(sys);title(系统的波特图);2在 simulink 下创立惯性环节的幅相曲线和对数频率特性曲线仿真系统。改变正弦输入函数的频率，测试并记录输出与输入幅值之比，相位之差，保存仿真结果3在实验箱中搭建模拟电路，输入正弦波信号，观测输入输出正弦波曲线。调节正弦波频率和幅值，绘制该一阶惯性环节的幅频曲线和相频曲线，与软件仿真比照2、二阶系统的频率特性曲线.z.-1

3、用Matlab 函数绘制二阶系统的幅相曲线和对数频率特性曲线，记录理想幅频曲线和相频曲线。程序仿真：sys=tf(200,1,10,200);nyquist(sys);title(系统的奈氏图);figurebode(sys);title(系统的波特图);2在 simulink 下创立二阶环节的幅相曲线和对数频率特性曲线仿真系统。改变正弦输入函数的频率，测试并记录输出与输入幅值之比，相位之差，保存仿真结果3在实验箱中搭建模拟电路，输入正弦波信号，观测输入输出正弦波曲线。调节正弦波频率和幅值，绘制该二阶环节的幅频曲线和相频曲线，与软件仿真比照四、实验结果四、实验结果1、根据一阶环节的理论计算，选

4、择频率测试点，填写下表f(Hz)20logUi(db)101.5912.51.9918.52.9625.24.01386.05447.0099.715.9013221.02034054.140747118.950000000020logUo(db)-0.011-0.0169-0.0423-0.0691-0.155-0.207-0.697-1.57-5.9-11.720logUi/Uo0.0110.01690.04230.06910.1550.2070.6971.575.911.7-2.98-3.57-5.28-7.18-10.7-12.4-26.5-33.3-59.4-74.92、根据实验结果

5、绘制一阶环节的频率特型。幅频响应：响频响应：3、不同频率在一阶环节 Matlab 和 simulink 仿真结果记录Matlab 仿真：奈氏图：波特图：Simulink 仿真：频率为 1rad/s频率为 3rad/s频率为 10rad/s：4、根据二阶系统的理论计算，选择频率测试点，填写下表(rad/s)3.58.3313.218.630.443.563.4122220393.z.-f(Hz)20logUi(db)0.5501.3202.222.1003.582.960-1.424.830-11.86.920-18.810.0919.4135.010-25.70-37.30-47.662.54

6、0-57.720logUo(db)0.40220logUi/Uo-0.402-2.22-3.581.4211.818.825.737.347.657.7-10.6-32.6-78.5128-157-165-170-175-177-1795、根据实验结果绘制二阶环节的频率特型。幅频特性图：相频特性图：6、不同频率在二阶环节 Matlab 和 simulink 仿真结果记录Matlab 仿真：奈氏图：波特图：Simulink 仿真结果：频率为 1rad/s频率为 3rad/s频率为 10rad/s五、实验思考五、实验思考对数频率特性采用频率的对数分度，可以与幅度上去对数后的响应相对应，实现画图的线性化.z.