自动控制原理实验-控制系统频率特性的测试..

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实验四 控制系统频率特性的测试 实验报告

实验四 控制系统频率特性的测试 实验报告

实验四控制系统频率特性的测试一.实验目的认识线性定常系统的频率特性,掌握用频率特性法测试被控过程模型的原理和方法,根据开环系统的对数频率特性,确定系统组成环节的参数。

二.实验装置(1)微型计算机。

(2)自动控制实验教学系统软件。

三.实验原理及方法(1)基本概念一个稳定的线性定常系统,在正弦信号的作用下,输出稳态与输入信号关系如下:幅频特性相频特性(2)实验方法设有两个正弦信号:若以)(y tω为纵轴,而以tω作为参变量,则随tω的变xω为横轴,以)(t化,)(y tω?所确定的点的轨迹,将在 x--y平面上描绘出一条封闭的xω和)(t曲线(通常是一个椭圆)。

这就是所谓“李沙育图形”。

由李沙育图形可求出Xm ,Ym,φ,四.实验步骤(1)根据前面的实验步骤点击实验七、控制系统频率特性测试菜单。

(2)首先确定被测对象模型的传递函数, 预先设置好参数T1、T2、ξ、K(3)设置好各项参数后,开始仿真分析,首先做幅频测试,按所得的频率范围由低到高,及ω由小到大慢慢改变,特别是在转折频率处更应该多取几个点五.数据处理(一)第一种处理方法:(1)得表格如下:(2)作图如下:(二)第二种方法:由实验模型即,由实验设置模型根据理论计算结果绘制bode图,绘制Bode图。

(三)误差分析两图形的大体趋势一直,从而验证了理论的正确性。

在拐点处有一定的差距,在某些点处也存在较大的误差。

分析:(1)在读取数据上存在较大的误差,而使得理论结果和实验结果之间存在。

(2)在数值应选取上太合适,而使得所画出的bode图形之间存在较大的差距。

(3)在实验计算相角和幅值方面本来就存在着近似,从而使得误差存在,而使得两个图形之间有差异六.思考讨论(1)是否可以用“李沙育”图形同时测量幅频特性和想频特性答:可以。

在实验过程中一个频率可同时记录2Xm,2Ym,2y0。

(2)讨论用“李沙育图形”测量频率特性的精度,即误差分析(说明误差的主要来源)答:用“李沙育图形”测量频率特性的精度从上面的分析处理上也可以看出是比较高的,但是在实验结果和理论的结果之间还是存在一定的差距,这些误差主要来自于从“李沙育图形”上读取数据的时候存在的误差,也可能是计算机精度方面的误差。

自动控制原理 matlab实验报告

自动控制原理 matlab实验报告

自动控制原理实验(二)一、实验名称:基于MATLAB的控制系统频域及根轨迹分析二、实验目的:(1)、了解频率特性的测试原理及方法;(2)、理解如何用MATLAB对根轨迹和频率特性进行仿真和分析;(3)、掌握控制系统的根轨迹和频率特性两大分析和设计方法。

三、实验要求:(1)、观察给定传递函数的根轨迹图和频率特性曲线;(2)、分析同一传递函数形式,当K值不同时,系统闭环极点和单位阶跃响应的变化情况;(3)、K值的大小对系统的稳定性和稳态误差的影响;(4)、分析增加系统开环零点或极点对系统的根轨迹和性能的影响。

四、实验内容及步骤(1)、实验指导书:实验四(1)、“rlocus”命令来计算及绘制根轨迹。

会出根轨迹后,可以交互地使用“rlocfind”命令来确定点击鼠标所选择的根轨迹上任意点所对应的K值,K值所对应的所有闭环极点值也可以使用形如“[K, PCL] = rlocfind(G1)”命令来显示。

(2)、波特图:bode(G1, omga)另外,bode图还可以通过下列指令得出相位和裕角:[mag,phase,w] = bode(sys)(3)、奈奎斯特图:nuquist(G, omega)(2)课本:例4-1、4-2、4-7五实验报告要求(1)、实验指导书:实验四思考题请绘制下述传递函数的bode图和nyquist图。

1. 根据实验所测数据分别作出相应的幅频和相频特性曲线;2. 将思考题的解题过程(含源程序)写在实验报告中。

幅频特性曲线相频特性曲线Gs = zpk([10], [-5; -16; 9], 200)subplot(1, 2, 1)bode(Gs)gridsubplot(1, 2, 2)nyquist(Gs)grid(2)课本:例4-1、4-2、4-7图像结果:程序:Gs = zpk([-1], [0; -2; -3],1) rlocus(Gs)图像结果:程序:Gs = zpk([-2], [-1-j; -1+j],1) rlocus(Gs)程序:K=[0.5 1 2]for i=1:1:3num=[1,1,0,0]; den=[1,1,K(i)]; sys=tf(num,den); rlocus(sys); hold ongrid onend图像结果:目标:改变增益K和转折频率依次调节源程序:k1=[4.44,10,20];num=[1,2];den=conv([1,1],[1,2,4]);%一阶转折频率 1/T(wn1=2,wn2=1)二阶转折频率 wn3=wn'=2,伊布西塔=1/2 num1=[1,1];den1=conv([1,2],[1,2,4]);%一阶转折频率 1/T(wn1=1,wn2=2)二阶转折频率 wn3=wn'=2,伊布西塔=1/2 t=[0:0.1:7]; %for i=1:3g0=tf(k1(i)*num,den);g=feedback(g0,1);[y,x]=step(g,t);c(:,i)=y;g1=tf(k1(i)*num1,den1);g(1)=feedback(g1,1);[y1,x]=step(g(1),t);c1(:,i)=y1;endplot(t,c(:,1),'-',t,c(:,2),'-',t,c(:,3),'-',t,c1(:,1),'-',t,c1(:,2), '-',t,c1(:,3),'-');gridxlabel('Time/sec'),ylabel('out')结果分析:在本题中(1)改变k值:k值越大,超调量越大,调节时间越长,峰值时间越短,稳态误差越小(2)改变转折频率:超调量,调节时间,峰值时间,稳态误差同样有相应的变化。

系统频率测试实验报告(3篇)

系统频率测试实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解系统频率特性的基本概念和测试方法。

2. 掌握使用示波器、频谱分析仪等设备进行系统频率测试的操作技巧。

3. 分析测试结果,确定系统的主要频率成分和频率响应特性。

二、实验原理系统频率特性是指系统对正弦输入信号的响应,通常用幅频特性(A(f))和相频特性(φ(f))来描述。

幅频特性表示系统输出信号幅度与输入信号幅度之比,相频特性表示系统输出信号相位与输入信号相位之差。

频率测试实验通常包括以下步骤:1. 使用正弦信号发生器产生正弦输入信号;2. 将输入信号输入被测系统,并测量输出信号;3. 使用示波器或频谱分析仪观察和分析输出信号的频率特性。

三、实验设备1. 正弦信号发生器2. 示波器3. 频谱分析仪4. 被测系统(如放大器、滤波器等)5. 连接线四、实验步骤1. 准备实验设备,将正弦信号发生器输出端与被测系统输入端相连;2. 打开正弦信号发生器,设置合适的频率和幅度;3. 使用示波器观察输入信号和输出信号的波形,确保信号正常传输;4. 使用频谱分析仪分析输出信号的频率特性,记录幅频特性和相频特性;5. 改变输入信号的频率,重复步骤4,得到一系列频率特性曲线;6. 分析频率特性曲线,确定系统的主要频率成分和频率响应特性。

五、实验结果与分析1. 幅频特性曲线:观察幅频特性曲线,可以发现系统存在一定频率范围内的增益峰值和谷值。

这些峰值和谷值可能对应系统中的谐振频率或截止频率。

通过分析峰值和谷值的位置,可以了解系统的带宽和选择性。

2. 相频特性曲线:观察相频特性曲线,可以发现系统在不同频率下存在相位滞后或超前。

相位滞后表示系统对输入信号的相位延迟,相位超前表示系统对输入信号的相位提前。

通过分析相位特性,可以了解系统的相位稳定性。

六、实验总结1. 通过本次实验,我们掌握了系统频率特性的基本概念和测试方法。

2. 使用示波器和频谱分析仪等设备,我们成功地分析了被测系统的频率特性。

3. 通过分析频率特性曲线,我们了解了系统的主要频率成分和频率响应特性。

自动控制原理实验指导书(学生版)

自动控制原理实验指导书(学生版)

编著 李蔓华 陈昌虎 李晓高自动控制理论实验指导书目录实验装置简介·························································(3-4·)实验一控制系统典型环节的模拟·················(5-6)实验二一阶系统的时域响应及参数测定·····(6-7)实验三二阶系统的瞬态响应分析·················(8-9)实验四频率特性的测试·······························(9-13)实验五PID控制器的动态特性······················(13-15)实验六典型非线性环节·································(15-18)实验七控制系统的动态校正(设计性实验)··(19)备注:本实验指导书适用于自动化、电子、机设专业,各专业可以根据实验大纲选做实验。

自动控制原理实验报告 (2)

自动控制原理实验报告 (2)

实验一 典型环节的模拟研究及阶跃响应分析1、比例环节可知比例环节的传递函数为一个常数:当Kp 分别为0.5,1,2时,输入幅值为1.84的正向阶跃信号,理论上依次输出幅值为0.92,1.84,3.68的反向阶跃信号。

实验中,输出信号依次为幅值为0.94,1.88,3.70的反向阶跃信号, 相对误差分别为1.8%,2.2%,0.2%. 在误差允许范围内可认为实际输出满足理论值。

2、 积分环节积分环节传递函数为:(1)T=0.1(0.033)时,C=1μf (0.33μf ),利用MATLAB ,模拟阶跃信号输入下的输出信号如图: T=0.1 T=0.033与实验测得波形比较可知,实际与理论值较为吻合,理论上T=0.033时的波形斜率近似为T=0.1时的三倍,实际上为8/2.6=3.08,在误差允许范围内可认为满足理论条件。

3、 惯性环节惯性环节传递函数为:if i o R RU U -=TS1CS R 1Z Z U U i i f i 0-=-=-=1TS K)s (R )s (C +-=K = R f /R 1,T = R f C,(1) 保持K = R f /R 1 = 1不变,观测T = 0.1秒,0.01秒(既R 1 = 100K,C = 1μf ,0.1μf )时的输出波形。

利用matlab 仿真得到理论波形如下: T=0.1时 t s (5%)理论值为300ms,实际测得t s =400ms 相对误差为:(400-300)/300=33.3%,读数误差较大。

K 理论值为1,实验值2.12/2.28,相对误差为(2.28-2.12)/2.28=7%与理论值较为接近。

T=0.01时t s (5%)理论值为30ms,实际测得t s =40ms 相对误差为:(40-30)/30=33.3%由于ts 较小,所以读数时误差较大。

K 理论值为1,实验值2.12/2.28,相对误差为(2.28-2.12)/2.28=7%与理论值较为接近(2) 保持T = R f C = 0.1s 不变,分别观测K = 1,2时的输出波形。

自动控制原理 系统频率特性的测定

自动控制原理 系统频率特性的测定

实验二 系统频率特性的测定一、 实验目的1、掌握系统频率的测试方法、原理。

2、学会由开环系统对数频率特性,确定系统传递函数的方法。

二、 实验设备硬件设备:微机一台,示波器一台,AEDK-ACT 实验系统一套。

软件设备:Windows 2000操作平台,AEDK-ACT 系统集成操作软件。

三、 实验原理图1被测系统方框图系统(或环节)的频率特性G(j ω)是一个复变量,可以表示成以角频率ω为参数的幅值和相角:G(j ω)=︱G(j ω)︱∠G(j ω)(1)本实验应用频率特性测试仪测量系统或环节的频率特性。

图1所示系统的开环频率特性为:G 1(j ω) G 2(j ω) H(j ω)= )E(j )B(j ωω=︱)E(j )B(j ωω︱∠)E(j )B(j ωω (2) 采用对数幅频特性和相频特性表示,则式(3—2)表示为:20lg ︱G 1(j ω) G 2(j ω) H(j ω) ︱= 20lg )E(j )B(j ωω=20lg ︱)B(j ω︱-20lg ︱)E (j ω︱ (3)G 1(j ω) G 2(j ω) H(j ω) = ∠)E(j )B(j ωω=∠)B(j ω- ∠)E (j ω (4)将频率特性测试仪内信号发生器产生的超低频正弦信号的频率从低到高变化,并施加于被测系统的输入端[r (t )],然后分别测量相应的反馈信号[b (t )]和误差信号[e (t )]的对数幅值和相位。

频率特性测试仪测试数据经相关运算后在显示器中显示。

根据式(3)和式(4)分别计算出各个频率下的开环对数幅值和相位,在半对数坐标纸上做出实验曲线:开环对数幅频曲线和相频曲线。

根据实验开环对数幅频曲线画出开环对数幅频曲线的渐近线,再根据渐近线的斜率和转角确定频率特性(或传递函数)。

所确定的频率特性(或传递函数)的正确性可以由测量的相频曲线来检验,对最小相位系统而言,实际测量所得的相频曲线必须与确定的频率特性(或传递函数)所画出的理论相频曲线在一定程度上相符。

《自动控制原理》实验指导书2

《自动控制原理》实验指导书2
三阶系统模拟电路图的开环传递函数为
G(S)H(S)= (2-15)
式中R的单位为KΩ,比较式(2-14)和(2-15)得
T0=1,T1=0.1
T2=0.51,K=510/R(2-16)
系统的特征方程为1+G(S)H(S)=0,由式(2-14)可得到
S(T1S+1)(T2S+1)+K=0
展开得到
T1T2 +(T1+T2) +S+K=0(2-17)
2.CAE98;
3.万用表。
=
其中: =
无阻尼自然频率和阻尼比:

1.选定R,C,Rf值,使 ,ξ=0.2;
2.用CAE98的正弦波作为系统的输入信号,即x(t)=XSin t,稳态时其响应为y(t)=Ysin( t+φ);
3.改变输入信号的频率,使角频率 分别等于(或接近等于)0.2,0.4,0.6,0.8,0.9,1.0,1.2,1.4,1.6,2.0,3.0rad/s,稳态时,记录屏幕显示的正弦输入x(t)=XSint和正弦输出响应y(t)=Ysin( t+φ)。记录曲线序号依次记作 ;
2、零极点对控制系统性能的影响
已知传递函数为 ,1) 分别求加入附加零点分别为-2,-1,-0.4时,系统的单位阶跃响应;2) 分别求加入附加极点分别为-1.5,-0.6,-0.4时,系统的单位阶跃响应.
3、稳态误差
已知3个系统的开环传递函数分别为 , , ,请分别计算这3个系统对单位阶跃和单位斜坡信号的响应并计算稳态误差.
二、实验要求:
1、观测不同参数下二阶系统的阶跃响应并测出性能指标:超调量MP,峰值时间tp,调节时间ts。
2、观测增益对典型三阶系统稳定性的影响。

自动控制原理实验报告

自动控制原理实验报告

自动控制原理实验报告实验一、典型环节的时域响应一.实验目的1.熟悉并掌握TD-ACC+(TD-ACS)设备的使用方法及各典型环节模拟控制电路的构成方法。

2.熟悉各种典型环节的理想阶跃曲线和实际阶跃响应曲线。

对比差异、分析原因。

3.了解参数变化对典型环节动态特性的影响。

二.实验设备PC机一台,TD-ACC+(TD-ACS)实验系统一套。

三.实验内容1.比例环节2.积分环节3.比例积分环节4.惯性环节5.比例微分环节6.比例积分微分环节四、实验感想在本次实验后,我了解了典型环节的时域响应方面的知识,并且通过实践,实现了时域响应相关的操作,感受到了实验成功的喜悦。

实验二、线性系统的矫正一、目的要求1.掌握系统校正的方法,重点了解串联校正。

2.根据期望的时域性能指标推导出二阶系统的串联校正环节的传递函数二、仪器设备PC 机一台,TD-ACC+(或 TD-ACS)教学实验系统一套。

三、原理简述所谓校正就是指在使系统特性发生变接方式,可分为:馈回路之内采用的测点之后和放1.原系统的结构框图及性能指标对应的模拟电路图2.期望校正后系统的性能指标3.串联校正环节的理论推导四、实验现象分析校正前:校正后:校正前:校正后:六、实验心得次实验让我进一步熟悉了TD-ACC+实验系统的使用,进一步学习了虚拟仪器,更加深入地学习了自动控制原理,更加牢固地掌握了相关理论知识,激发了我理论学习的兴趣。

实验三、线性系统的频率响应分析一、实验目的1.掌握波特图的绘制方法及由波特图来确定系统开环传函。

2.掌握实验方法测量系统的波特图。

二、实验设备PC机一台,TD-ACC+系列教学实验系统一套。

三、实验原理及内容(一)实验原理1.频率特性当输入正弦信号时,线性系统的稳态响应具有随频率(ω由0变至∞)而变化的特性。

频率响应法的基本思想是:尽管控制系统的输入信号不是正弦函数,而是其它形式的周期函数或非周期函数,但是,实际上的周期信号,都能满足狄利克莱条件,可以用富氏级数展开为各种谐波分量;而非周期信号也可以使用富氏积分表示为连续的频谱函数。

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实验四 控制系统频率特性的测试1、实验目的认识线性定常系统的频率特性,掌握用频率特性法测试被控过程模型的原理和方法,根据开环系统的对数频率特性,确定系统组成环节的参数。

2、实验装置(1)PC586微型计算机。

(2)自动控制实验教学系统软件。

3、实验步骤及数据处理(1)首先确定被测对象模型的传递函数G (S ),根据具体情况,先自拟三阶系统的传递函数,)12)(1()(22221+++=s T s T s T Ks G ξ,设置好参数K T T ,,,21ξ。

要求:1T 和2T 之间相差10倍左右,1T <2T 或2T <1T 均可,数值可在0.01秒和10秒之间选择,ξ取0.5左右,K ≤10。

设置T1=0.1,T2=1,ξ =0.5,K=5。

(3)设置好各项参数后,开始作仿真分析,首先作幅频特性测试。

①根据所设置的1T ,2T 的大小,确定出所需频率范围(低端低于转折频率小者10倍左右,高端高于转折频率高者10倍左右)。

所需频率范围是:0.1rad/s 到100rad/s 。

②参考实验模型窗口图,设置输入信号模块正弦信号的参数,首先设置正弦信号幅度Amplitude,例如设置Amplitude=1,然后设置正弦频率Frequency ,单位为rads/sec 。

再设置好X 偏移模块的参数,调节Y 示波器上Y 轴增益,使在所取信号幅度下,使图象达到满刻度。

③利用Y 示波器上的刻度(最好用XY 示波器上的刻度更清楚地观察),测试输入信号的幅值(用2m X 表示),也可以参考输入模块中设置的幅度,记录于表7--2中。

此后,应不再改变输入信号的幅度。

④依次改变输入信号的频率(按所得频率范围由低到高即ω由小到大慢慢改变,特别是在转折频率处更应多测试几点,注意:每次改变频率后要重新启动Simulation|Start 选项,观察“李沙育图形” 读出数据),利用Y 示波器上的刻度(也可以用XY 示波器上的刻度更清楚地观察,把示波器窗口最大化,此时格数增多更加便于观察),测试输出信号的幅值(用2m Y 表示),并记录于表7--2(本表格不够,可以增加)。

注意:在转折频率,特别是11T 和21T 附近应多测几点。

由题意知传递函数的两个转折频率为1rad/s 和10rad/s,所以选取的频率为0.5rad/s 、0.7rad/s 、0.98rad/s 、0.99rad/s 、1rad/s 、1.2rad/s 、4rad/s 、7rad/s 、9rad/s 、9.8rad/s 、9.9rad/s 、10rad/s 、10.1rad/s 、10.2rad/s 、14rad/s 、20rad/s 、40rad/s 、80rad/s 、100rad/s以下是在不同频率下李沙育图及幅频特性和相频特性的分析情况(1)当ω=0.5rad/s 时,2Xm= 2 2Ym=2⨯5.515 XmYm22lg 20= 14.83 2y 0=2⨯3.3 ψ= 2Ym2sin 1y -= 36.75° 绕行方向:逆时针 如下图图一(2)当ω=0.7rad/s 时,2Xm= 2 2Ym=2⨯5.727 XmYm22lg 20= 15.16 2y 0=2⨯4.879 ψ= 2Ym2sin 1y -= 58.42° 绕行方向:逆时针 如下图图二(3)当ω=0.98rad/s 时,2Xm= 2 2Ym=2⨯5.178 XmYm22lg 20= 14.28 2y 0=2⨯5.067 ψ= 2Ym2sin 1y -= 78.11° 绕行方向:逆时针 如下图图三(4)当ω=0.99rad/s 时,2Xm= 2 2Ym=2⨯4.428 XmYm22lg 20= 12.92 2y 0=2⨯4.226 ψ= 2Ym2sin 1y -= 72.627° 绕行方向:逆时针 如下图图四(5)当ω=1rad/s 时,2Xm= 2 2Ym=2⨯4.983 XmYm22lg 20= 13.95 2y 0=2⨯4.933 ψ= 180-2Ym2sin 1y -= 98.13° 绕行方向:逆时针 如下图图五(6)当ω=1.2rad/s 时,2Xm= 2 2Ym=2⨯3.872 XmYm22lg 20= 11.759 2y 0=2⨯3.434 ψ= 180-2Ym2sin 1y -= 117.52° 绕行方向:逆时针 如下图图六(7)当ω=4rad/s 时,2Xm= 2 2Ym=2⨯0.298 XmYm22lg20= -10.522y 0=2⨯0.03535 ψ=180 -2Ym2sin 1y -= 173.19° 绕行方向:顺时针 如下图图七(8)当ω=7rad/s 时,2Xm= 2 2Ym=2⨯0.0845 XmYm22lg 20= -21.46 2y 0=2⨯0.0377 ψ= 180-2Ym2sin 1y -=153.5° 绕行方向:顺时针 如下图图八(9)当ω=9rad/s 时,2Xm= 2 2Ym=2⨯0.046 XmYm22lg 20= -26.74 2y 0=2⨯0.0268 ψ= 180-2Ym2sin 1y -= 144.37° 绕行方向:顺时针 如下图图九(10)当ω=9.8rad/s 时,2Xm= 2 2Ym=2⨯0.0373 XmYm22lg 20= -28.57 2y 0=2⨯0.0233 ψ=180 -2Ym2sin 1y -= 141.34° 绕行方向:顺时针 如下图图十(11)当ω=9.9rad/s 时,2Xm= 2 2Ym=2⨯0.0365 XmYm22lg 20= -28.75 2y 0=2⨯0.02263 ψ= 180-2Ym2sin 1y -= 141.68° 绕行方向:顺时针 如下图图十一(12)当ω=10rad/s 时,2Xm= 2 2Ym=2⨯0.03556 XmYm22lg 20= -28.98 2y 0=2⨯0.02236 ψ= 180-2Ym2sin 1y -= 141.04° 绕行方向:顺时针 如下图图十二(13)当ω=10.1rad/s 时,2Xm= 2 2Ym=2⨯0.03461 XmYm22lg 20= -29.21 2y 0=2⨯0.02182 ψ= 180-2Ym2sin 1y -= 140.92° 绕行方向:顺时针 如下图图十三(14)当ω=10.2rad/s 时,2Xm= 2 2Ym=2⨯0.03394 XmYm22lg 20= -29.39 2y 0=2⨯0.02141 ψ= 180-2Ym2sin 1y -=140.89° 绕行方向:顺时针 如下图图十四(15)当ω=14rad/s 时,2Xm= 2 2Ym=2⨯0.01488 XmYm22lg 20= -36.55 2y 0=2⨯0.01145 ψ= 180-2Ym2sin 1y -= 129.69° 绕行方向:顺时针 如下图图十五(16)当ω=20rad/s 时,2Xm= 2 2Ym=2⨯0.005596 XmYm22lg 20= -45.04 2y 0=2⨯0.004869 ψ= 180-2Ym2sin 1y -= 119.09° 绕行方向:顺时针 如下图 图十六(17)当ω=40rad/s 时,2Xm= 2 2Ym=2⨯0.00076 XmYm22lg 20= -62.38 2y 0=2⨯0.00073 ψ= 180-2Ym2sin 1y -= 106.16° 绕行方向:顺时针 如下图图十七(18)当ω=80rad/s 时,2Xm= 2 2Ym=2⨯0.000143 XmYm22lg 20= -76.89 2y 0=2⨯0.000142 ψ= 180-2Ym2sin 1y -= 96.78° 绕行方向:顺时针 如下图图十八(19)当ω=100rad/s 时,2Xm= 2 2Ym=2⨯0.00004916 XmYm22lg 20= -86.17 2y 0=2⨯0.000043 ψ= 180-2Ym2sin 1y -=118.99° 绕行方向:顺时针 如下图图十九 由实验模型即:由)12)(1()(22221+++=s T s T s T Ks G ξ实验设置模型根据理论计算10-1100101102-150-100-500Frequency (rad/sec)G a i n d B10-1100101102-90-180-2700Frequency (rad/sec)P h a s e d e g4、思考题(1) 是否可以用“李沙育图形”同时测量幅频特性和相频特性?答:可以,因为能在“李沙育图形”中同时读出2Xm 、2Ym 、2y 0并可以计算出XmYm22lg 20 和 ψ,从而得到幅频特性和相频特性。

(2) 讨论用“李沙育图形”法测试频率特性的精度,即误差分析(说明误差的主要来源)。

答:m m Y y Y y 22sin )0(sin 011--==ϕ,仅当00900≤≤ϕ时,上式才是成立的,所以在其他频率范围时只能用来近似,而且读数时也有人为误差。

(3)对用频率特性测试系统数学模型方法的评价。

答:频率特性可以用于稳定系统也可以用于不稳定系统。

频率特性也是系统数学模型的一种,可用多种形式的曲线表示,因此系统分析和控制器设计可以应用图解法进行。

频率特性的物理意义明确,不仅适用于线性定常系统,还可推广至某些非线性控制系统。

5、实验总结(1)通过本次实验认识了线性定常系统的频率特性,掌握了用频率特性法测试被控过程模型的原理和方法,根据开环系统的对数频率特性,确定了系统组成环节的参数。

(2)进一步了解了频率特性的用途,频率特性可以用于稳定系统也可以用于不稳定系统。

频率特性也是系统数学模型的一种,可用多种形式的曲线表示,因此系统分析和控制器设计可以应用图解法进行。

频率特性的物理意义明确,不仅适用于线性定常系统,还可推广至某些非线性控制系统。

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