华中科技大学自动控制实验报告汇总

电气学科大类

2012 级

《信号与控制综合实验》课程

实 验 报 告

(基本实验一:信号与系统基本实验)

姓 名 曹 学 号 U2012 专业班号 水电1204班

同组者1 招 学 号 U2012 专业班号 水电1204班

指导教师 日 期 2015.1.3

实验成绩 评 阅 人

1

实验评分表

实验编号名称/内容（此列由学实验分评分 生自己填写） 基本实验 二阶系统的模拟与动态研究 二阶系统的稳态性能研究 实验名称/内容 值 实验分评分 值 设计性实验 线性控制系统的设计与校正 控制系统状态反馈控制器设计 实验名称/内容 实验分评分 值 创新性实验 教师评价意见 总分 2

目 录

实验十一 二阶系统的模拟与动态研究 …………… 4

实验十二

实验十四

实验十六

实验心得

二阶系统的稳态性能研究 线性控制系统的设计与校正 控制系统状态反馈控制器设计

3

…………… 10 …………… 24 …………… 33

28 ……………

实验十一 二阶系统的模拟与动态性能研究

一、实验目的

1．掌握典型二阶系统动态性能指标的测试方法。

2．通过实验和理论分析计算的比较，研究二阶系统的参数对其动态性能的影响。 二、实验原理

典型二阶系统的方框图如图11-1：

R(s)1sKTs?1C(s)图11-1 典型二阶振荡环节的方框图

2其闭环传递函数为：?(s)?式中: ??12KT;?nG(s)K??21?G(s)Ts2?s?ks2?2??ns??n

?n?KT

ζ为系统的阻尼比，?n为系统的无阻尼自然频率。任何二阶系统都可以化为上述的标准形式。调节系统的开环增益K，或时间常数T可使系统的阻尼比分别为：0<ζ<1，ζ＝1和ζ>1三种。实验中能观测对应于这三种情况下的系统阶跃响应曲线是完全不同的。 三、实验设备和模拟电路图

图11-2 二阶系统模拟电路图

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