典型时域的稳定性分析

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1、装订线实验报告实验名称典型时域的稳定性分析专业姓名预定时间学号授课老师实验时间实验台号一、目的要求1.研宄二阶系统的特征参量(C、wn)对过渡过程的影响。2.研究二阶对象的三种阻尼比下的响应曲线及系统的稳定性。3.熟悉Routh判据，用Routh判据对三阶系统进行稳定性分析。二、原理简述1、典型的二阶(1)结构图:系统的稳定性分析(2)理论分析：系统的开环传递函数为：G(5)=1开环增益：K=〒/Oo(/,o+1)/02、典型三阶系统的稳定性分析(1)结构图:(2)理论分析：系统的开环传递函数为:G⑸H(S)=5(0.1

2、5+1)(0.55+1)(其中尺500、装订线系统的特征方程为：1+G⑸H(S)=0=>S3+12S2+20S+20K=0三、仪器设备PC机-台，TD-ACC+(或TD-ACS)教学实验系统一套。四、线路示图1、典型的二阶系统的稳定性分析对应的模拟电路图:2、典型三阶系统的稳定性分析对应的模拟电路图:五、内容步骤1、典型的二阶系统的稳定性分析先算出临界阯尼、欠阯尼、过阻尼时电阯R的理论值，再将理论值应用于模拟电路屮，观察二阶系统的动态性能及稳定性，应与理论分析基本吻合。此实验中:70==0.25；A：,=>K系统的闭环传

3、递函数力:<=K52+2«+WS2+5S+K其中A然振荡角频率为:阻尼比:5VioTF^32con~402、典型三阶系统的稳定性分析实验前由Routh判断得Routh行列式为：S'120S21220KS'（-5K.3R200S°20K0为了保证系统稳定，第一列各值应为正数：（-5火/3）+20>0且20尺>0得：0〈尺〈12^/?>41.7W系统稳定K=n^/?=41.7W系统临界稳定K>12=>/?<41.7ATQ系统不稳定六、数据处理蜃番1111番蠢1■參f71-V2

4、.2588mv2s4SCH1:1v45CH21v

5、將1.典型二阶系统瞬态性能指标实验参考测试值见下表参数项目R(仰K%C(tp)C(°°)Mp(%)Tp(S)Ts(s)响应情况理论値测量值理论值测量值理论值测量值0<^12001V5/201无无2.53.63单调过阻尼指数对应的各测量波形如下:欠阻尼振荡

6、T1-T2J=2O94S

7、V1.V2

8、=2.045v••

9、••••/TT/•••▲ftB••••••••••••••••[TbTas2094SPI-V2j=2045viqT1.T:1-043Hzp/1々21.204SvT:2s/tSCHI1V.4SCH2:1v4§