实验四典型环节和系统频率特性地测量.docx

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实验四典型环节和系统频率特性地测量

1、实验目的

1、了解典型环节系和统的频率特性曲线的测量方法

2、根据实验求得的频率特性曲线求取传递函数

二实验设备

1、THBDC-1型控制理论·计算机控制技术实验平台

2、PC机一台（含“THBDC-1”软件）、USB数据采集卡、37针通信线1根、16芯数据排线、USB接口线

三实验容

（1）惯性环节的频率特性测试

R1=R2=100KC=1uFR0=200K

闭环传递函数为

=

实验记录Bode图

理论计算数据

（2）二阶系统

OP1，惯性环节，

；OP2，积分环节，

；OP3，反相，（-1）；

可以得到：

ωn=2.236ζ=1.118

ωn=7.ζ=0.3536

实验记录波特图Rx=100K

实验记录波特图Rx=10K

仿真结果：

仿真波特图Rx=100K

仿真波特图Rx=10K

校正前

观察响应曲线为

校正后

串联一个惯性装置

波特图校正前后对比

思考题：

1、根据上位机测得的Bode图的幅频特性，就能确定系统（或环节）的相频特性，试问这在什么系统时才能实现？

必须在开环二阶系统中，而且只能确定最小相位系统。

2、实验时所获得的性能指标为何与设计时确定的性能指标有偏差？

因为在设计时，很多计算采用的近似计算，同时实验时用的电阻元件参数与设计不完全一致。

3.什么是超前校正装置和滞后校正装置，他们各利用矫正装置的什么特性对系统进行校正？

答：

超前校正装置用于改善系统的动态性能，实现在系统静态性能不受损的前提下，提高系统的动态性能。

通过加入超前校正环节，利用其相位超前特性来增大系统的相位裕度，改变系统的开环频率特性。

一般使校正环节的最大相位超前角出现在系统新的穿越频率点。

而滞后校正装置则通过加入滞后校正环节，使系统的开环增益有较大幅度增加，同时又使校正后的系统动态指标保持原系统的良好状态。

它利用滞后校正环节的低通滤波特性，在不影响校正后系统低频特性的情况下，使校正后系统中高频段增益降低，从

而使其穿越频率前移，达到增加系统相位裕度的目的。