實(shí)驗(yàn)三

控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1．觀察系統(tǒng)的不穩(wěn)定現(xiàn)象。2．研究系統(tǒng)開(kāi)環(huán)增益和時(shí)間常數(shù)對(duì)穩(wěn)定性的影響。二、實(shí)驗(yàn)儀器1．EL-AT-III型自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱一臺(tái)2．計(jì)算機(jī)一臺(tái)三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

系統(tǒng)模擬電路圖如圖3-1

圖3-1系統(tǒng)模擬電路圖其開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為:

G（s）=10K/s(0.1s+1)(Ts+1)式中

K1=R3/R2，R2=100K，R3=0～500K；T=RC，R=100K，C=1f或C=0.1f兩種情況。四、實(shí)驗(yàn)步驟1.連接被測(cè)量典型環(huán)節(jié)的模擬電路。電路的輸入U(xiǎn)1接A/D、D/A卡的DA1輸出，電路的輸出U2接A/D、D/A卡的AD1輸入，將純積分電容兩端連在模擬開(kāi)關(guān)上。檢查無(wú)誤后接通電源。2.啟動(dòng)計(jì)算機(jī)，在桌面雙擊圖標(biāo)[自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)]運(yùn)行軟件。3.檢查USB線是否連接好，在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目下拉框中選中任實(shí)驗(yàn)，點(diǎn)擊按鈕，出

現(xiàn)參數(shù)設(shè)置對(duì)話框設(shè)置好參數(shù)按確定按鈕，此時(shí)如無(wú)警告對(duì)話框出現(xiàn)表示通信正常，如出現(xiàn)警告表示通信不正常，找出原因使通信正常后才可以繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。4.在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的下拉列表中選擇實(shí)驗(yàn)三[控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析],鼠標(biāo)單擊按鈕，彈出實(shí)驗(yàn)課題參數(shù)設(shè)置對(duì)話框。在參數(shù)設(shè)置對(duì)話框中設(shè)置目的電壓U1=1000mV鼠標(biāo)單擊確認(rèn)等待屏幕的顯示區(qū)顯示實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

5.取R3的值為50K，100K，200K，此時(shí)相應(yīng)的K=10，K1=5，10，20。觀察不同R3值時(shí)顯示區(qū)內(nèi)的輸出波形(既U2的波形)，找到系統(tǒng)輸出產(chǎn)生增幅振蕩時(shí)相應(yīng)的R3及K值。再把電阻R3由大至小變化，即R3=200k，100k，50k，觀察不同R3值時(shí)顯示區(qū)內(nèi)的輸出波形,找出系統(tǒng)輸出產(chǎn)生等幅振蕩變化的R3及K值，并觀察U2的輸出波形。6.在步驟5條件下，使系統(tǒng)工作在不穩(wěn)定狀態(tài)，即工作在等幅振蕩情況。改變電路中的電容C由1f變成0.1f，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟4觀察系統(tǒng)穩(wěn)定性的變化。7.將實(shí)驗(yàn)結(jié)果添入表中：五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1．畫(huà)出步驟5的模擬電路圖。2．畫(huà)出系統(tǒng)增幅或減幅振蕩的波形圖。C=1uf時(shí)：R3=50KK=5：R3=100KK=10R3=200KK=20：等幅振蕩：R3=217k:增幅振蕩：R3=220k：R3=260k:C=0.1uf時(shí)：R3=50k:R3=100K:R3=200K:3．計(jì)算系統(tǒng)的臨界放大系數(shù)，并與步驟5中測(cè)得的臨界放