資源描述：
《頻率響應測試.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、頻率響應測試一、實驗目的1.掌握頻率特性的測試原理和方法。2.學習根據所測定出的系統(tǒng)的頻率特性，確定系統(tǒng)傳遞函數的方法。二、實驗內容1.測定給定環(huán)節(jié)的頻率特性。2.實驗模擬電路連接如下取,μF,,則系統(tǒng)方塊圖如下易得系統(tǒng)傳遞函數為：取K=2則，G（S）=；取K=5則，G（S）=；若正弦輸入信號為Ui（t）=A1sin?(ωt)，則當輸入達到穩(wěn)態(tài)時，其輸出信號為Uo(t)=A2sin?(ωt+φ)。改變輸入信號頻率f=ω2π值，便可測得二組和φ隨f（或ω）變化的數值，這個規(guī)律就是系統(tǒng)的幅頻特性和相頻特性。一、實驗原理1.幅頻特性即測量輸入與輸出信號幅值A
2、1與A2，然后計算其比值。2.實驗采用“李沙育“圖形法進行相頻特性性的測試。假設輸入信號為X（t）=Xmsin?(ωt),輸出信號為Y(t)=Ymsin?(ωt+φ)。當ωt=0時，有X(0)=0；Y(0)=YmSin(ψ)。則相位差角φ的求法如下：若橢圓長軸在一、三象限，則φ=arcsin();若橢圓長軸在二、四象限則φ=π-arcsin()。應注意φ始終為負。3.將所測數據代入根據公式1A(ω)=即可求得及，則傳遞函數為G(s)=ωn2S2+2ζωnS+ωn2二、實驗結果1.K=2序號12345678910f/Hz0.511.522.533.544
3、.55ω3.146.289.4212.5715.7118.8521.9925.1328.2731.42Ac/Ar1.1231.2701.5301.5191.1080.7230.4980.3610.2780.230YO/Ym0.1830.4190.7470.9970.8850.7300.4900.4870.2980.277φ-10.53-24.79-48.31-85.40-117.7-133.1-150.6-150.9-162.6-163.9將表中第五組數據代入公式，用MATLAB求得ωn=12.91，ζ=0.337則傳遞函數為G(s)=167s2+8.
4、70s+167實驗曲線幅頻特性曲線相頻特性曲線2.K=5序號12345678910f/Hz122.533.23.544.556ω6.2812.5715.7118.8520.1121.9925.1328.2731.4237.70Ac/Ar1.1671.5531.9392.3292.3242.0701.4601.0350.7370.493YO/Ym0.1550.4340.6670.9160.9980.9430.7660.4950.3840.248φ-8.90-25.72-41.87-66.37-86.28-109.4-130.0-150.3-157.4-1
5、65.7將表中第五組數據代入公式，用MATLAB求得ωn=20.38，ζ=0.218則傳遞函數為G(s)=415s2+8.89s+415實驗曲線幅頻特性曲線相頻特性曲線五、實驗結論及誤差分析1.誤差分析將多組數據代入方程，所得結果均和第五組較為接近?？梢钥吹?，所測傳遞函數與理論值之間存在一定誤差。誤差主要是由元器件的誤差，運放的失調電流或失調電壓，以及計算機數據采集系統(tǒng)的不準確造成。另外實驗數據不夠豐富，使得所繪曲線不夠平滑。應在實驗中多測些數據，尤其在ωn附近多測幾組。1.實驗結論1)可以通過測定系統(tǒng)頻率響應（幅頻響應、相頻響應）的方法，來確定系統(tǒng)的
6、傳遞函數。值得注意的是輸入信號應選用正弦信號。2)當Yo/Ym接近1時，ω的值即為ωn，Ac/Ar的值等于12ζ，則傳遞函數為G(s)=ωn2S2+2ζωnS+ωn2六、實驗步驟1.斷開實驗箱電源，按照線路圖連接電路。2.將D/A1與系統(tǒng)輸入端Ui相連，A/D1與系統(tǒng)輸出輸出端Ui相連。連好后，檢查無誤，接通電源。3運行MATLAB或其他相關實驗軟件，改變輸入信號頻率，觀察實驗圖形，記錄實驗數據。4.完成實驗后，關閉電源，整理好實驗器材。
