实验八线性系统频率特性的测试(精).pdfVIP

吾日三省乎吾身。为人谋而不忠乎?与朋友交而不信乎?传不习乎?——《论语》

实验八线性系统频率特性的测试一、实验目的

(1掌握用李沙育图形法测试线性系统的频率特性。

(2根据所测得的频率特性,写出系统的传递函数。二、实验设备

序号型号备注

1DJK01电源控制屏

该控制屏包含“三相电源输出”等模块。

2DJK15控制理论实验挂箱或DJK16控制理论实验挂箱

3双踪慢扫描示波器

4万用表

三、实验线路及原理

线性系统频率特性测试的原理完全与线性环节频率特性的测试相同。

四、思考题

(1为什么图8-4所示的二阶系统会出现谐振?你是如何用实验确定谐振频率ωr

和谐振峰值Mr。

(2在测试相频特性时,若把信号发生器的正弦信号送示波器的Y轴,而把被测

系统的输出信号送到示波器的X轴,试问这种情况下如何根据椭圆旋转的光点方向

来确定相位的超前和滞后?

五、实验方法

(1开环频率特性的测试

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图8-1开环系统的方框图

图8-1对应的开环传递函数为

(((11.0110

++=

SSSG(1与式(1对应的模拟电路图如图8-2所示。将图8-2按7-3和图7-4的

接线,用典型环节频率特性测试完全相同的方法测试图8-2所示的开环系统的频率

特性,并将所测得的数据,分别填入下面的表中。

图8-2

取参考值R0=51K,R1接470K的电位器,R2=510K,R3=100K,

C1=2uF,C2=1uF。

开环相频特性的测试数据ωX0Ymϕ

开环幅频特性的测试数据ω(rad/s

2Y1m2Y2m2Y2m/2Y1m20lg2Y2m/(2Y1m

(2闭环频率特性的测试

被测的二阶系统如图8-3所示,图8-4为它的模拟电路图。

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图8-3二阶控制系统

将图8-4按图7-3和7-4的接法进行闭环频率特性测试,并将所测的数据,分别

填入下表中。

图8-4

取参考值R0=51K,R1接470K的电位器,R2=510K,R3=200K,C2=2uF,C

1=0.4uF。

闭环相频特性的测试数据

ω

Y

Ym

ϕ

闭环幅频特性的测试数据

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ω(rad/s

2Y1m

2Y2m

2Y2m/2Y1m

20lg[2Y2m/(2Y1m]

六、实验报告

(1根据实验测得的数据分别作出开环和闭环的幅频和相频特性曲线。

(2作开环和闭环幅频特性曲线的渐近线,据此求得开环与闭环的传递函数。

(3实验求得的传递函数与理论的G(S作一比较,并分析产误差的原因。

(4根据实验做出二阶系统闭环幅频特性曲线,由图求取系