实验四典型环节和系统频率特性的测量.doc

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 实验内容 （1）惯性环节的频率特性测试 R1=R2=100K C=1uF R0=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=2.236 ζ=1.118 ωn=7.071 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。? 北京工业大学