实验二 典型系统瞬态响应和稳定性.docx

《实验二 典型系统瞬态响应和稳定性.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验二 典型系统瞬态响应和稳定性.docx（3页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、实验二典型系统瞬态响应和稳定性三.实验内容及步骤在实验中欲观测实验结果时，可用普通示波器，也可选用本实验机配套的虚拟示波器。如果选用虚拟示波器，只要运行LCAACT程序,选择自动控制菜单下的典型系统瞬态响应和稳定 性实验项目，再选择开始实验,就会弹出虚拟示波器的界面，点击随即可使用本实验机配套的虚拟示 波器(B3)单元的CH1测孔测量波形。具体用法参见实验指导书第二章虚拟示波器部分。1.典型二阶系统瞬态性能指标的测试典型二阶系统模似电路见图123。该实验环节在A3单元的输出端又增加接入A6, Q其输入电阻R=10K, 反馈电阻R=10K,用来调整输出波形。实验步骤：注：S 不能用“短路套”短接

2、！(1)用信号发生器(B1)的阶跃信号输出和幅度控制电位器构造输入信号(Ui)：Bl单元中电位器的左边K3开关拨下(GND),右边K4开关拨下(0/+5V阶跃)。阶跃信号输出(B1-2 的Y插孔)调整为2V (调整方法：调节电位器，用万用表测量Y插孔)。(2)安置短路套、联线，构造模拟电路：(a)安置短路套模块号跨接座号1A1S4, S82A2S2, S103A3当输入电阻R=1OK时当输入电阻R=39K时当输入电阻R=1OOK时51, S8, S1052, S8, S10.S4, S8, S104A6S2, S6(b)测孔联线1信号输入r(t)Bl (Y) -Al (H1)2运放级联Al (

3、OUT) -A2 (H1)3运放级联A2 (OUT) -A3 (Hl)4负反馈A3 (OUT) f Al (H2)5运放级联A3 (OUT) -A6 (Hl)(3)虚拟示波器(B3)的联接：示波器输入端CH1接到A6单元信号输出端OUT (C(t)。注：CH1选XI档。(4)运行、观察、记录:阶跃信号输出（B1-2的Y测孔）调整为2V,按下B1按钮，用示波器观察在三种情况下A3输出端C（t） 的系统阶跃响应，并记录超调量MP,峰值时间tp和调节时间ts。并将测量值和计算值（实验前必须按 公式计算出）进行比较。参数取值及响应曲线，详见表3-2-1。注意：在作欠阻尼阶跃响应实验时，由于虚拟示波器（

4、B3）的频率限制,无法很明显的观察到正确的 衰减振荡图形，此时可适当调节参数。调节方法：减小运算模拟单元A3的输入电阻R=10K的阻值，延长衰减时间（参考参数：R=2K）。（可 将运算模拟单元A3的输入电阻的短路套（S1/S2/S4）去掉，将可变元件库（A7）中的可变电阻跨接到 A3单元的H1和IN测孔上，调整可变电阻继续实验。）在作该实验时，如果发现有积分饱和现象产生时，即构成积分或惯性环节的模拟电路处于饱和状态， 波形不出来，请人工放电。放电操作如下：函数发生器（B5）的SB4 “放电按钮”按住3秒左右进行放 电。如欲用相平面分析该模块电路时，需把示波器的输入端CH2接到，A1单元的信号输

5、出端，并选用示 波器界面中的X-Y选项。2.典型三阶系统的瞬态响应和稳定性在实验中欲观测实验结果时，可用普通示波器，也可选用本实验机配套的虚拟示波器。如果选用虚拟示波器，只要运行如果CT程序,选择自动控制菜单下的典型系统瞬态响应和稳定 性实验项目，再选择开始实验,就会弹出虚拟示波器的界面，点击五始即可使用本实验机配套的虚拟示 波器（B3）单元的CH1测孔测量波形。具体用法参见实验指导书第二章虚拟示波器部分。典型三阶系统模似电路见图。该实验环节在A5单元中分别选输入电阻R=30K、41.7 K和100K的阻值, 用来改变系统开环增益。实验步骤：注：S S 不能用“短路套”短接！（1）用信号发生器

6、（B1）的阶跃信号输出和幅度控制电位器构造输入信号（Ui）：Bl单元中电位器的左边K3开关拨下（GND）,右边K4开关拨下（0/+5V阶跃）。阶跃信号输出（B-2 的Y插孔）调整为2V （调整方法：调节电位器，用万用表测量Y插孔）。（2）安置短路套、联线，构造模拟电路：（a）安置短路套模块号跨接座号1A1S4, S82A2S2, S10, S113A3S4, S8, S104A5当输入电阻R=30K时当输入电阻R=43K时当输入电阻R=100K时SI, S7, S10S2, S7, S10S3, S7, S105A6S2, S6(b)测孔联线1信号输入r(t)Bl (Y) -Al (H1)2运

7、放级联Al (OUT) -A2 (Hl)3运放级联A2 (OUT) -A3 (Hl)4运放级联A3 (OUT) -A5 (Hl)5运放级联A5 (OUT) -A6 (Hl)6负反馈A6 (OUT) - Al (H2)(C)跨接元件(A7)中的(3)虚拟示波器(B3)的联接：示波器输入端CH1接到A5单元信号输出端OUT (C(t)。注：CH1 选XI档，CH2 置0档。(4)运行、观察、记录：阶跃信号输出(B1-2的Y测孔)调整为4V,按下B1按钮，用示波器观察A5单元信号输出端C (t) 的系统阶跃响应，测量并记录超调量MP,峰值时间tp和调节时间ts。响应曲线波形详见表2-3中。注意：为了精确得到表2-2中不稳定(发散)、临界振荡(等幅振荡)、稳定(衰减振荡)” 的波形，可将运算模拟单元A5的输入电阻(S1/S2/S3)的短路套去掉，将可变元件库(A7)中的可变电 阻跨接到A5单元的H1和IN测孔上，调整可变电阻继续实验。在作该实验时，如果发现有积分饱和现象产生时，即构成积分或惯性环节的模拟电路处于饱和状 态，波形不出来，请人工放电。放电操作如下：函数发生器(B5)中插针STS用短路套短接，将S1的波段开关置于最顶端(阶跃档)，等待十 秒钟后，然后将STS的短路套拔下。表 1-2-2R值和系统的阶跃响应曲线