第七周控制系统电路仿真pdf.doc

利用 Mindjet 做第 19~21 节课(即本周课程)的知识点总结，将导图打印在一页 A4 或 A3 纸上。要求：导图应有合理的布局，以层次结构和短语的形式呈现（即用有层次和逻辑 的短语来叙述概念等内容），打印时要求将所有子项展开，可做适当的放缩（可以允许 字小到看不清）。【强化基础知识，强化归纳总结能力，强化逻辑思维】 控制系统如图， C2 R3 C1 R6 r(t) R1 R4 R5 c(t) - - - + + + R2 U1 U2 U3 R9 R10 R11 R15 R14 - + U5 R13 其中：R1=R2=R3=200 G=(R5/R6)/(R6*10^(-6))，R4=510kΩ，C1=2.2μF，C2=1μF。 1 学习“平衡电阻”概念，为 R9~R11、R13 选取适当阻值。 R9=100kΩ R=510kΩ R=50kΩ 2 在 Multisim 中，用 OP27 运算放大器构建仿真电路。对比 OP07 芯片，指出不少于 5 点 异同之处。为放大器配置合理的供电电路。 3 画出系统对应的方框图，写出方框图中各环节的传递函数。 4 写出系统的开环、闭环传递函数，以及阻尼比的表达式。 5 利用 R5、R6 为系统设定不同的阻尼比，并分别尝试对无阻尼、欠阻尼、临界阻尼和过 阻尼状态的系统的单位阶跃响应进行电路仿真。可以应用适当宽度的方波信号作为信号 源，体会系统调整时间对于响应输入信号变化的意义。 阻尼比大于1时，R5=10kΩ,R6=40kΩ,阻尼比等于1.25，频率=10. 阻尼比等于1时，R5=10kΩ,R6=50kΩ,阻尼比等于1,频率=10 阻尼比等于0时，R5=100kΩ,R6=0kΩ,阻尼比等于0，频率= 【针对第 2 题进行综合论述即可，不必强求对每一小题解决方案的讨论；提高电路仿 真水平，建立理论模型与电路模型的联系。】 控制系统如图。 1 为 R9~R13 选取适当阻值。 2 在 Multisim 中，用 OPA177 或 TLC2274 运算放大器构建系统电路，在 TI 公司的官方网 站上找到并下载上述芯片技术资料，并指出两款芯片的至少 5 点不同。 3 分别对电路中 R7 取 10kΩ、42.6 kΩ、100 kΩ 时，系统的阶跃响应进行仿真，并分别判  断系统的稳定性。 4 指出电路中的 5 个部分理论上属于何种典型控制环节，应用虚拟频率特性仪（Bode Plotter）分别测出它们的频率特性（图），描述特征。（注：频率很高或很低时，由具体 器件构成的电路其频率特性会与理论值不同。） 5 用虚拟频率特性仪测出系统的开环频率特性（图），描述特征。 【针对第 3 题进行综合论述即可，不必强求对每一小题解决方案的讨论；提高电路仿 真水平，建立理论模型与电路模型的联系。】 C2 C3 R3 C1 R6 R8 r(t) R1 R4 R5 R7 - - - - c(t) + + + + R2 U1 U2 U3 U4 R9 R10 R11 R12 R15 R14 - + U5 R13 其中：R1=R2=R3=200kΩ，R4=510kΩ，R5=R6=100kΩ，R8=510kΩ，R14=R15=10kΩ； C1=2.2μF，C2=C3=1μF。 报告内容要求： 针对各个问题提出解决方案，要求如下： 对问题的分析，包括但不限于对问题的理解，涉及的理论知识，预期的结果或现 象； 对解决过程、方法、步骤的描述，可以包括解决的思路、分解的步骤、查阅的资 料、进行的尝试、尝试的效果、遇到的问题、问题的讨论或解决、遗留问题的讨 论等，不限于以上各点。 对计算、仿真或实验结果的评价，包括对图形特征的描述、对参数与特征关系的 解读、对预期结果和实际结果的比对，如果理论知识与实际结果存在差异，尝试 分析原因；如果认为题目存在问题请指出。 结合必要的截图、照片、表格等进行论述。 要求 1 针对所有非 Mindjet 归纳知识点的问题，除非另有注明要求。 要求抄写题目本身(不必画图)，然后在各题之后做相应回答/讨论；题后【】中为题目  的目的，不用抄写。 没有明显语病，每题不超过 2 个错别字。 仿真电路图中，应无不必要的折线、往复线，元器件按一定逻辑尽量排列规整，只允 许有“T”字交叉，不允许“+”字交叉；各种虚拟仪表波形界面反白显