2022年控制实验报告二典型系统动态性能和稳定性分析.pdf
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1、控制实验报告二典型系统动态性能和稳定性分析实验报告 2 报告名称 :典型系统动态性能与稳定性分析一、实验目的1、学习与掌握动态性能指标的测试方法。2、研究典型系统参数对系统动态性能与稳定性的影响。二、实验内容1、 观测二阶系统的阶跃响应 ,测出其超调量与调节时间,并研究其参数变化对动态性能与稳定性的影响。2、 观测三阶系统的阶跃响应 ,测出其超调量与调节时间,并研究其参数变化对动态性能与稳定性的影响。三、实验过程及分析1、典型二阶系统结构图以及电路连接图如下所示: 对电路连接图分析可以得到相关参数的表达式: ;根据所连接的电路图的元件参数可以得到其闭环传递函数为精品资料 - - - 欢迎下载
2、- - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页,共 5 页 - - - - - - - - - - 控制实验报告二典型系统动态性能和稳定性分析;其中;因此,调整 Rx的阻值 ,能够调节闭环传递函数中的阻尼系数,调节系统性能。当时,为过阻尼系统 ,系统对阶跃响应不超调 ,响应速度慢 ,因此有如下的实验曲线。当时,为临界阻尼系统 ,系统对阶跃响应恰好不超调,在不发生超调的情况下有最快的响应速度 ,因此有如下的实验曲线。对比上下两张图片,可以发现系统最后的稳态误差都比较明显,应该与实验仪器的精密度有关。同时我们还观察了这个系统对斜坡输
3、入的响应,其特点就是输出曲线转折处之后有轻微的上凸的部分,最后输出十分接近输入。当时,为欠阻尼系统 ,系统对阶跃超调 ,响应速度很快 ,因此有如下的实验曲线。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页,共 5 页 - - - - - - - - - - 控制实验报告二典型系统动态性能和稳定性分析2、典型三阶系统结构图以及电路连接图如下所示: 根据所连接的电路图可以知道其开环传递函数为:其中,Rx的单位为 k。系统特征方程为,根据劳斯判据可以知道 :系统稳定的条件为0K12,调节 Rx可以调节
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