机械控制工程基础实验讲述.ppt

机械控制工程基础实验 目 录 实验一 一、二阶系统的时间响应 实验一 一、二阶系统的时间响应 实验一 一、二阶系统的时间响应 实验一 一、二阶系统的时间响应 三、实验内容 　利用ＸＭＮ-２型学习机组成被测系统。 1. 一阶惯性系统 按照下图在ＸＭＮ-2型学习机上组成一阶惯性系统（被测系统），用计算机分别记录以下四组一阶惯性系统的阶跃响应曲线。具体参数见表1。 实验一 一、二阶系统的时间响应 实验一 一、二阶系统的时间响应 其系统传递函数方框图如下： 实验一 一、二阶系统的时间响应2.二阶振荡系统  按照图3在ＸＭＮ－２型学习机上组成二阶振荡系统（被测系统），用计算机分别记录以下五组二阶振荡系统的阶跃响应曲线。具体参数见表。  实验一 一、二阶系统的时间响应 二阶系统模拟电路图 实验一 一、二阶系统的时间响应 实验一 一、二阶系统的时间响应 实验一 一、二阶系统的时间响应 实验二 一、二阶系统的频率响应 一、实验目的 1．学习一、二阶系统频率特性的实验测试方法。 2．通过实测一、二阶系统的频率特性，学习系统Bode图的绘制方法。 实验二 一、二阶系统的频率响应 二、实验设备 １．ＸＭＮ－２型学习机 ２．CAE USB计算机辅助实验系统 ３．万用表 ４．计算机 实验二 一、二阶系统的频率响应 三、实验内容 利用ＸＭＮ－２型学习机组成被测系统。 1.一阶惯性系统 实验二 一、二阶系统的频率响应 实验二 一、二阶系统的频率响应 实验二 一、二阶系统的频率响应 实验二 一、二阶系统的频率响应 实验二 一、二阶系统的频率响应 * * 机械电子工程学院 机电实验中心 Jixie Kongzhi Gongcheng Jichu Shiyan 实验二 一、二阶系统的频率响应 一、实验目的 　1．学习一、二阶系统阶跃响应曲线的实验测试方法。 　　 　2．研究一阶惯性系统在阶跃信号输入下的瞬态响应，改变其时间常数T和增益K，观察在阶跃信号作用下系统过渡过程的变化。 　3．研究二阶系统的两个重要参数ζ、ωn对阶跃瞬态响应指标的影响。 　二、实验设备　 　１．XMN－2型学习机 ２．CAE USB计算机辅助实验系统 　３．万用表 　４．计算机 模拟电路图 K X(S) Y(S) ? 第1 组 第2 组 第3 组 第4 组 传递函数 R01 1M 1M 200K 200K R02 1M 1M 1M 1M R11 1M 1M 1M 1M R12 1M 1M 1M 1M Cf 0.47μ 1μ 0.47μ 1μ X(t) 1V 1V 1V 1V 一阶惯性系统阶跃响应曲线 ? ? ? ? 理 论 值 增益K ? ? ? ? 时间常数T ? ? ? ? 实 测 值 增益K ? ? ? ? 时间常数T ? ? ? ? 二阶系统传递函数方框图 ? 第１组 第 2 组 第 3 组 第 4 组 实 验 具 体 参 数 Ｒ １Ｍ １Ｍ １Ｍ １Ｍ Ｃ 0.47μ 1.47μ 1.0μ 1.0μ ? Ｒf 40K 40K 80K 120K ? Ri 100K 100K 100K 100K ? X(t) 1V 1V 1V 1V ? 二阶系统阶跃响应曲线 ? ? ? ? 理 论 值 ζ ? ? ? ? ωn ? ? ? ? ? MP ? ? ? ? ? ts ? ? ? ? ? tp ? ? ? ? ? 实 测 值 MP ? ? ? ? ts ? ? ? ? ? tp ? ? ? ? ? 实验一 一、二阶系统的时间响应 四、测试系统框图 　　五、实验步骤 １．将学习机中运算放大器进行调零(已调好)。 ２．关闭学习机电源，按图1（一阶系统）或图3（二阶系统）连接好被测系统，实验参数见表1或表2。 ３．按照系统测试框图搭建好实验系统。 　 ４．经指导教师检查无误后，打开计算机后、再打开学习机及CAE-USB实验系统的电源。 ５．进入虚拟仪器实验系统 六．实验报告 1. 一阶惯性系统 (1) 理论计算：从理论上计算以上四组一阶惯性系统的增益K和时间常数T，并填入表1 (2) 实验数据处理：从四组一阶惯性系统的响应曲线上，实测增益K和时间常数T，并填入表1，并与理论计算值比较。 (3) 简单讨论实验结果及实验中的现象。 ? 2．二阶振荡系统 (1)理论计算：从理论上计算以上