自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)北京航空航天大學(xué)自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)七非線性環(huán)節(jié)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過(guò)程的響應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)間2015.5.12 實(shí)驗(yàn)編號(hào) 11 同組同學(xué)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私夥蔷€性環(huán)節(jié)特性；了解非線性環(huán)節(jié)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過(guò)程的響應(yīng)；學(xué)會(huì)應(yīng)用描述函數(shù)法研究非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性。二、實(shí)驗(yàn)原理非線性系統(tǒng)和線性系統(tǒng)存在本質(zhì)差別：條件下進(jìn)行研究。用相平面方法和描述函數(shù)方法進(jìn)行研究。實(shí)驗(yàn)從兩方面觀察非線性：相軌跡和動(dòng)態(tài)響應(yīng)坐標(biāo)為c和c，實(shí)驗(yàn)軟件當(dāng)中給出的就是在此坐標(biāo)下自動(dòng)描繪的相軌跡。初始條件不同，系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)不同，所描繪的相軌跡也會(huì)有所不同。動(dòng)態(tài)響應(yīng)：對(duì)比有無(wú)非線性環(huán)節(jié)時(shí)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)過(guò)程。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容12所示。圖1系統(tǒng)模擬電路圖圖2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖1R2

R1M,R3

100K,CC1 2

1F。(1)摩擦特性：M=1(2)飽和特性：k=1，s=0.5；k=1，s=2(3)繼電特性：M=1，h=0.5四、實(shí)驗(yàn)步驟D/A1c和cA/D1A/D2相連；設(shè)置。性環(huán)節(jié)，畫(huà)出相軌跡。對(duì)上述各環(huán)節(jié)，畫(huà)出非線性環(huán)節(jié)輸出及動(dòng)態(tài)響應(yīng)過(guò)程。分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并求出產(chǎn)生自振時(shí)的開(kāi)環(huán)增益、振幅與頻率。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果各種系統(tǒng)的相軌跡：圖3不加入非線性環(huán)節(jié)的相軌跡圖4摩擦特性相軌跡圖5飽和特性相軌跡（s=0.5）圖6飽和特性相軌跡（s=2）圖7繼電特性相軌跡各種環(huán)節(jié)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)8不加入非線性環(huán)節(jié)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)圖9摩擦特性動(dòng)態(tài)響應(yīng)圖10飽和特性動(dòng)態(tài)響應(yīng)（s=0.5）圖11飽和特性動(dòng)態(tài)響應(yīng)（s=2）圖12繼電特性動(dòng)態(tài)響應(yīng)各非線性環(huán)節(jié)輸出波形：圖13不加非線性環(huán)節(jié)時(shí)的輸出圖14摩擦特性輸出圖15飽和特性輸出（s=0.5）圖16飽和特性輸出（s=2）圖17繼電特性輸出負(fù)倒描述函數(shù)與頻率特性：圖18摩擦特性圖19飽和特性（s=0.5）圖20飽和特性（s=2）圖21繼電特性六、結(jié)果分析相平面分析s=2說(shuō)明系統(tǒng)此時(shí)幾乎只表現(xiàn)為線性特性。摩擦特性的相軌跡說(shuō)明了摩擦對(duì)系統(tǒng)性能的影響最主要的是造成系統(tǒng)低速式的變化。這種低速爬行現(xiàn)象是由靜摩擦到動(dòng)摩擦的跳變產(chǎn)生的。動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析頻率特性分析2.0382.771rad/s。（0統(tǒng)的穩(wěn)定