实验三 二阶系统的瞬态响应分析.doc

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1、实验三:二阶系统的瞬态响应分析实验三二阶系统的瞬态响应分析一、实验目的1熟悉二阶模拟系统的组成。2研究二阶系统分别工作在ξ1，01、临界阻尼（ξ1）和欠阻尼（ξ0.625，0ξ1，系统处在欠阻尼状态，它的单位阶跃响应表达式为：11ξ23uot1eξωntsinωdttg11ξ2ξ式中ωdωn1ξ.图3-3为二阶系统在欠阻尼状态下的单位2阶跃响应曲线。2当K0.625时，ξ1，系统处在临界阻尼状态，它的单位阶uot跃响应表达式为：ωnt1uot11ωnte如图3-4为二阶系统在临界阻尼时的单位响应曲线。

2、03当K0.625时，ξ1，系t统工作在过阻尼状态，它的单位阶跃响应曲线和临界阻尼时的单位阶图3-4ξ1时的阶跃响应曲线跃响应一样为单调的指数上升曲线，但后者的上升速度比前者缓慢。四、思考题UoS1推导模拟电路的闭环传递函数UiS2如果阶跃输入信号的幅值过大，会在实验中产生什么后果？3在电子模拟系统中，如何实现负反馈和单位负反馈？4为什么本实验的模拟系统中要用三只运算放大器？5若模拟实验中uot的稳态值不等于阶跃输入函数uit的幅度，其主要原因可能是什么？五、实验方法1根据图3-1，调节相应的参数，使

3、系统的开环传递函数为：KGS0.5S0.2S12令uit1V，在示波器上观察不同K（K10，5，2，0.5）时的单位阶跃响应的波形，并由实验求得相应的σp、tp和ts的值。3调节开环增益K，使二阶系统的阻尼比ξ1/√20.707，观察并记录此时的单位阶跃响应波形和σp、tp和ts的值。4用实验箱中的三角波或输入为单位正阶跃信号积分器的输出作为二阶系统的斜坡输入信号。5观察并记录在不同K值时，系统跟踪斜坡信号时的稳态误差。六、实验报告1画出二阶系统在不同K值（10，5，2，0.5）下的4条瞬态响应曲线，

4、并注明时间坐标轴。2按图3-2所示的二阶系统，计算K0.625，K1和K0.312三种情况下ξ和ωn值。据此，求得相应的动态性能指标σp、tp和ts，并与实验所得出的结果作一比较。3写出本实验的心得与体会。