典型系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)定性分析

《典型系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)定性分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、典型系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)定性分析一·實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1．學(xué)習(xí)和掌握動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)的測(cè)試方法。2．研究典型系統(tǒng)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)定性的影響。二·實(shí)驗(yàn)要求 1．觀測(cè)二階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)，測(cè)出其超調(diào)量和調(diào)節(jié)時(shí)間，并研究其參數(shù)變化對(duì)動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)定性的影響。2．觀測(cè)三階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)，測(cè)出其超調(diào)量和調(diào)節(jié)時(shí)間，并研究其參數(shù)變化對(duì)動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)定性的影響。三·實(shí)驗(yàn)原理 利用實(shí)驗(yàn)箱上的模擬電路單元，參考本實(shí)驗(yàn)附錄中的圖2.1.1和圖2.1.2，設(shè)計(jì)并連接由一個(gè)積分環(huán)節(jié)和一個(gè)慣性環(huán)節(jié)組成的二階閉環(huán)系統(tǒng)的模擬電路（如用U9、U15、U11和U8連成）。注意實(shí)

2、驗(yàn)接線前必須對(duì)運(yùn)放仔細(xì)調(diào)零。接線時(shí)要注意對(duì)運(yùn)放鎖零的要求。四·實(shí)驗(yàn)所用儀器 PC微機(jī)（含實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上位機(jī)軟件）、ACT-I實(shí)驗(yàn)箱、USB2.0通訊線五·實(shí)驗(yàn)步驟和方法 1．觀測(cè)二階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)，測(cè)出其超調(diào)量和調(diào)節(jié)時(shí)間，并研究其參數(shù)變化對(duì)動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)定性的影響。2．觀測(cè)三階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)，測(cè)出其超調(diào)量和調(diào)節(jié)時(shí)間，并研究其參數(shù)變化對(duì)動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)定性的影響。具體步驟：1．熟悉實(shí)驗(yàn)箱，利用實(shí)驗(yàn)箱上的模擬電路單元，參考本實(shí)驗(yàn)附錄中的圖2.1.1和圖2.1.2，設(shè)計(jì)并連接由一個(gè)積分環(huán)節(jié)和一個(gè)慣性環(huán)節(jié)組成的二階閉環(huán)系統(tǒng)的模擬電路（如用U9、

3、U15、U11和U8連成）。注意實(shí)驗(yàn)接線前必須對(duì)運(yùn)放仔細(xì)調(diào)零。接線時(shí)要注意對(duì)運(yùn)放鎖零的要求。2．利用實(shí)驗(yàn)設(shè)備觀測(cè)該二階系統(tǒng)模擬電路的階躍特性，并測(cè)出其超調(diào)量和調(diào)節(jié)時(shí)間。3．改變?cè)摱A系統(tǒng)模擬電路的參數(shù)，觀測(cè)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響。4．利用實(shí)驗(yàn)箱上的模擬電路單元，參考本實(shí)驗(yàn)附錄中的圖2.2.1和圖2.2.2，設(shè)計(jì)并連接由一個(gè)積分環(huán)節(jié)和兩個(gè)慣性環(huán)節(jié)組成的三階閉環(huán)系統(tǒng)的模擬電路（如用U9、U15、U11、U10和U8連成）。5．利用實(shí)驗(yàn)設(shè)備觀測(cè)該三階系統(tǒng)模擬電路的階躍特性，并測(cè)出其超調(diào)量和調(diào)節(jié)時(shí)間。6．改變?cè)撊A系統(tǒng)模擬電路的參數(shù)

4、，觀測(cè)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性與動(dòng)態(tài)指標(biāo)的影響。7．分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。注意：以上實(shí)驗(yàn)步驟中的2、3與5、6的具體操作方法，請(qǐng)參閱“實(shí)驗(yàn)一”的實(shí)驗(yàn)步驟2；實(shí)驗(yàn)步驟7的具體操作方法，請(qǐng)參閱“實(shí)驗(yàn)一”的實(shí)驗(yàn)步驟3，這里不再贅述。附錄：1．典型二階系統(tǒng)典型二階系統(tǒng)的方塊結(jié)構(gòu)圖如圖2.1.1所示：其開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為，其閉環(huán)傳遞函數(shù)為，其中，取二階系統(tǒng)的模擬電路如圖2.1.2所示：該系統(tǒng)的階躍響應(yīng)如圖2.1.3所示：Rx接U4單元的220K電位器，改變?cè)?shù)Rx大小，研究不同參數(shù)特征下的時(shí)域響應(yīng)。2.1.3a，2.1.3b，2.1.3c

5、分別對(duì)應(yīng)二階系統(tǒng)在過(guò)阻尼，臨界阻尼，欠阻尼三種情況下的階躍響應(yīng)曲線：2．典型三階系統(tǒng)典型三階系統(tǒng)的方塊結(jié)構(gòu)圖如圖2.2.1所示：其開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為，其中，取三階系統(tǒng)的模擬電路如圖2.2.2所示：該系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為，,Rx的單位為KW。系統(tǒng)特征方程為，根據(jù)勞斯判據(jù)得到：系統(tǒng)穩(wěn)定012根據(jù)K求取Rx。這里的Rx可利用模擬電路單元的220K電位器，改變Rx即可改變K2，從而改變K，得到三種不同情況下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。該系統(tǒng)的階躍響應(yīng)如圖2.2.3a、2.2.3b和2.2.3c所示，它們分別對(duì)應(yīng)系

6、統(tǒng)處于不穩(wěn)定、臨界穩(wěn)定和穩(wěn)定的三種情況。六·實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要聽(tīng)從老師的指導(dǎo)，嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行，不能任意更改，不熟悉的儀器設(shè)備，應(yīng)先請(qǐng)老師知道后使用，切勿隨意亂動(dòng)。實(shí)驗(yàn)室如有問(wèn)題發(fā)生，應(yīng)首先用自己學(xué)過(guò)的知識(shí)，獨(dú)立思考加以解決，努力培養(yǎng)獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，如自己不能解決可與指導(dǎo)老師共同討論研究，提出解決問(wèn)題的方法。七·實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求 每次實(shí)驗(yàn)前必須詳細(xì)預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)講義，明了實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理方法及操作步驟，并在記錄本上擬出簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)原理、使用方法及操作室的注意事項(xiàng)。八·實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)，必須隨時(shí)把觀察到的

7、現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如實(shí)地記錄在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上，不得記在散頁(yè)紙上，要養(yǎng)成良好的做原始記錄的習(xí)慣。