【实验报告】一、二阶系统的电子模拟及时域响应测试

《一、二阶系统的电子模拟及时域响应测试》实验报告

图片5T=0.5仿真图形

图片6 T=0.5测试图形

3. 时间常熟 T=1s，数据采集时间 t=10s

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《一、二阶系统的电子模拟及时域响应测试》实验报告

图片7 T=1仿真图形

图片8 T=1测试图形

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（六） 一阶系统实验数据记录及分析

表格1一阶系统实验结果

时间常数T(S) R2(MΩ)理论/实测 R1(MΩ)理论/实测 C(uf)标称值 Ts实测值/s（5%） Ts理论值/s（5%） 相对误差 Ts实测值/s（2%） Ts理论值/s（2%） 相对误差 阶跃响应曲线 0.25 0.25/0.248 0.25/0.249 1 1.25 1.2489 0.08807% 1.47 1.4780 -0.5413% 图片3、4 0.5 0.5/0.499 0.5/0.498 1 2.03 1.9979 1.6067% 2.50 2.3560 6.112% 图片5、6 1 1/0.99 1/1.00 1 3.48 3.4957 -0.4491% 4.29 4.3121 -0.5125% 图片7、8 *一阶系统Ts实测值通过原始数据采集求得：选取更接近误差带的数据所对应的时间 *一阶系统Ts理论值求解过程：

11 (1) ； 单位阶跃输入的拉氏变换：R(s)?(2) Ts?1s11?（3） 由上两式可得：C(s)??(s)R(s)?Ts?1s一阶系统的闭环传递函数：?(s)?对C(s)取拉氏反变换，得一阶系统的单位阶跃响应：h(t)?1?e上表理论值结果。 *相对误差计算公式：?%=1?tT（4）

由已知时间常数，通过（4）式分别可求得5%及2%公差带，并将所求值加0.5后，对应时间Ts即为

Ts实测-Ts理论?100%

Ts理论误差分析：通过对比及分析，误差主要来自以下三个方面：（1）通过在每个时间常

数对应的仿真及测试图形的对比，可比发现实测的波形相对仿真波形都略有延后，通过对实际获得的数据进行对比后，也可以发现这样的问题，即机器存在一定的时间延迟。（2）在对误差带的判断是：对分布在误差带限（如1.90,5%）两边的数据，选取里误差带更近的数据所对应的时间作为Ts，此时即易产生读数误差，同时也在一定程度反映了实验存在的随机误差。（3）由于时间间隔为0.01，而通过计算可以得到精确到小数点后4位的时间，此时会由于精确度不足而引入误差。

实验结论：通过对图形及数据的分析可得：（1）一阶系统不存在超调量。（2）对

一阶系统，随着时间常数T的增大，调节时间Ts不断增大。以上结果符合实验原理预期及分析。

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（七） 二阶系统实验结果记录

1. ζ阻尼比=0.25s，数据采集时间t=20s

图片9ζ=0.25s仿真图形

图片10ζ=0.25s测试图形

2. ζ阻尼比=0.5s，数据采集时间t=20s

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