[实验报告]一、二阶系统的电子模拟及时域响应测试

实验名称：一二阶系统的电子模拟及时域响

应测试

课程名称：自动控制原理实验

《一、二阶系统的电子模拟及时域响应测试》实验报告

目录

（一） 实验目的 ....................................................................................................................... 3 （二） 实验内容 ....................................................................................................................... 3 （三） 实验设备 ....................................................................................................................... 3 （四） 实验原理 ....................................................................................................................... 3 （五） 一阶系统实验结果 ....................................................................................................... 3 （六） 一阶系统实验数据记录及分析 ................................................................................... 7 （七） 二阶系统实验结果记录 ............................................................................................... 8 （八） 二阶系统实验数据记录及分析 ................................................................................. 11 （九） 实验总结及感想 ......................................................................... 错误！未定义书签。

图片目录

图片 1 一阶模拟运算电路 ................................................................................................... 3 图片 2 二阶模拟运算电路 ................................................................................................... 3 图片 3 T=0.25仿真图形 ....................................................................................................... 4 图片 4 T=0.25测试图形 ....................................................................................................... 4 图片 5 T=0.5仿真图形 ......................................................................................................... 5 图片 6 T=0.5测试图形 ......................................................................................................... 5 图片 7 T=1仿真图形 ............................................................................................................ 6 图片 8 T=1测试图形 ............................................................................................................ 6 图片 9 ζ=0.25s仿真图形 ...................................................................................................... 8 图片 10 ζ=0.25s测试图形 .................................................................................................... 8 图片 11 ζ=0.5s仿真图形 ...................................................................................................... 9 图片 12 ζ=0.5s测试图形 ...................................................................................................... 9 图片 13 ζ=0.8s仿真图形 .................................................................................................... 10 图片 14 ζ=0.8s测试图形 .................................................................................................... 10 图片 15 ζ=1s仿真图形 ....................................................................................................... 11 图片 16 ζ=1s测试图形 ....................................................................................................... 11

表格目录

表格 1 一阶系统实验结果 ..................................................................................................... 7 表格 2 二阶系统实验结果 ................................................................................................. 11

一二阶系统的电子模拟及时域响应测试

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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

（一） 实验目的

1. 了解一、二阶系统阶跃响应及其性能指标与系统参数之间的关系。 2. 学习在电子模拟机上建立典型环节系统模型的方法。 3. 学习阶跃响应的测试方法。 （二） 实验内容

1. 建立一阶系统的电子模型,观测并记录在不同时间常数T时的跃响应曲线,并测定其过渡过程时间TS。

2. 建立二阶系统的电子模型,观测并记录在不同阻尼比ζ时的跃响应曲线,并测定其超调量σ%及过渡过程时间TS。 （三） 实验设备

HHMN电子模拟机，实验用电脑，数字万用表 （四） 实验原理

一阶系统：在实验中取不同的时间常数T，由模拟运算电路，可得到不同时间常数下阶跃响应曲线及不同的过渡时间。一阶系统结果预期：时间常数T越小，调节时间t越小，响应曲线很快就接近稳态值，一阶系统无超调量。模拟运算电路原理图如下：

图片1一阶模拟运算电路

二阶系统：δ取不同的值，将会形成不同的阶跃响应曲线及不同的超调量δ%、过渡时间及其它参数指标。二阶系统结果预期：δ为阻尼比，当0<δ<1时，系统时间响应具有振荡特性，为欠阻尼状态；当δ=1时，为临界阻尼，无振荡；当δ>1时，为过阻尼状态，无振荡。模拟运算电路图如下：

图片2二阶模拟运算电路

（五） 一阶系统实验结果

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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

1. 时间常数 T=0.25s，数据采集时间 t=10s

图片3 T=0.25仿真图形

图片4 T=0.25测试图形

2. 时间常数 T=0.5s，数据采集时间 t=10s

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