《自動控制原理》獨立設課實驗指導書 實驗5 典型系統(tǒng)的頻率特性測試_第1頁
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《自動控制原理》獨立設課實驗指導書實驗五典型系統(tǒng)的頻率特性測試一．實驗目的1．掌握測量典型一階系統(tǒng)和二階系統(tǒng)頻率特性曲線的方法；2．通過本實驗進一步理解頻率特性的物理意義。二．實驗內容1．一階慣性環(huán)節(jié)的頻率特性U(s)K一階慣性環(huán)節(jié)模擬電路如圖5-1所示，慣性環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為：0=U(s)TS+1i圖5-1一階慣性環(huán)節(jié)模擬電路（1）連接虛擬示波器：將正弦波端子與示波器通道CH1A2OUT2器通道CH2相連接。（2）幅值，繪制該一階慣性環(huán)節(jié)的幅頻曲線和相頻曲線。2．二階環(huán)節(jié)的頻率特性曲線二階振蕩環(huán)節(jié)模擬電路如圖5-2所示，二階環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為：U(s)ω20=nU(s)S+ξωS+ω22inn其中ωn=12.5，==0.4第1頁共3頁《自動控制原理》獨立設課實驗指導書圖5-2二階環(huán)節(jié)模擬電路（1）幅值，繪制該二階環(huán)節(jié)的幅頻曲線和相頻曲線。（2）結果相比較。3．測試二階系統(tǒng)ωn=12.5，ξ==0.4頻率特性的特征點實驗數(shù)據(jù)記錄表5.3中。4．觀測輸入正弦信號大小變化對二階系統(tǒng)ωn=12.5，ξ==0.4頻率特性曲線的影響實驗數(shù)據(jù)記錄表5.4中。四．實驗結果1．根據(jù)一階環(huán)節(jié)的理論計算，選擇頻率測試點ω，填寫下表5.1中。表5.1ωf（Hz）20logUidb）20logUodb）20log/φ2．根據(jù)實驗結果繪制一階環(huán)節(jié)的頻率特性曲線3．根據(jù)二階環(huán)節(jié)的理論計算，選擇頻率測試點ω，填寫下表5.2中。表5.2ωf（Hz）20logUidb）20logUodb）20log/φ第2頁共3頁《自動控制原理》獨立設課實驗指導書4．根據(jù)實驗結果繪制二階環(huán)節(jié)的頻率特性曲線5．二階系統(tǒng)ωn=12.5，==0.4頻率特性的特征點表5.3f（Hz）20log/峰值點-3dbφ-90o5．觀測輸入信號大小變化對二階系統(tǒng)ωn=12.5，ξ==0.4頻率特性曲線的影響表5.4f（Hz）f（Hz）=（固定值）20logUidb）20log/φ五．思考題1.系統(tǒng)頻率特性的含義是什么？2.測系統(tǒng)頻率特性時，輸入正弦波信號幅值范圍如何選擇？3.測系統(tǒng)頻率特性時，輸入正弦波信號頻率范圍和頻率間隔應如何選??？4.如何測量系統(tǒng)內非周期環(huán)節(jié)的頻率特性？5.二階系統(tǒng)對數(shù)頻率

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