由于本实验机所用的电容误差较大，因此其实验结果的计算值进行比对有误差。。注：搜索时，请确保谐振峰值的两侧各有已测的测试点！③在开环幅相特性曲线上测量相位裕度？在开环幅相特性界面区域内点击一下，则会出现相位裕度的标尺，然后拖动该标尺使之与单位圆与系统奈奎斯特曲线交点相交，标尺与负实轴的夹角，即为系统的开环相位裕度，界面“显示选择”选择了“开环-伯德图”。1.3线性系统的校正与状态反馈控制系统的校正与状态反馈就是在被控对象已确定，在给定性能指标的前提下，要求设计者选择控制器（校正网络）的结构和参数，使控制器和被控对象组成一个性能满足指标要求的系统。1.3.1频域法串联超前校正频域法校正主要是通过对被控对象的开环对数幅频特性和相频特性（波德图）观察和分析实现的。1.观测被控系统的开环对数幅频特性L(の)和相频特性β(の)，幅值穿越频率oc，相位裕度，按“校正后系统的相位裕度"要求，设计校正参数，构建校正后系统。2.观测校正前、后的时域特性曲线，亚测量校正后系统的相位裕度、超调量Mp、峰值时间tp。3.改变“校正后系统的相位裕度"要求,设计校正参数，构建校正后系统，画出其系统模拟电路图和阶跃响应曲线，观测校正后相位裕度、超调量Mp、峰值时间tp填入实验报告。注：在进行本实验前应熟练掌握使用本实验机的二阶系统开环对数幅频特性和相频特性的测试方法。1.未校正系统的时域特性的测试未校正系统模拟电路图见图1-3-1。矩形波R(t）F2_300K200KUi=2.5V20CHuB1QUT1HI200KRIAAIC(t)NA10R30.200K/421AA6CHDCH250KOUTR20KOUTHIOUT200KOUTHIS图 1-3-1未校正系统模拟电路图6图1-3-1未校正系统的开环传递函数为：G(S)=0.2S(1+0.3S)实验内容及步骤（1）构造模拟电路：按图1-3-1安置短路套及插孔连线，表如下。（b）插孔连线（a）安置短路套「模块号跨接座号1信号输入BI（OUTI)→AI (HI)A1S4, S812运放级联AI(OUT)→A2 (H1)2A2S4, S113运放级联A2(OUT)→A6(H1)3A6S3,S8,S104负反馈A6(OUT)→A1 (H2)5运放级联A6(OUT)→A10(H1)6示波器联接A10(OUT)→B2 (CH2)7频域特性测试A10（OUT）-→B3(ADIN)（2）运行、观察、记录：选择频域法串联超前校正/超前校正前时域测试，确认信号参数默认值后，点击《下载》、《开始》键后，实验运行。实验停止后，移动游标测量其超调量、峰值时间及调节时间。在未校正系统的时域特性特性曲线上可测得时域特性：超调量Mp=59%峰值时间tp=：0.336S调节时间ts=1.8S(△=5时)2.未校正系统的频域特性的测试未校正系统频域特性测试的模拟电路图见图1-3-2，与图1-3-1比较，该图只是增加了A10（OUT）→B3（ADIN）插孔连线，其余均相同。11
11 由于本实验机所用的电容误差较大，因此其实验结果的计算值进行比对有误差。 注：搜索时，请确保谐振峰值的两侧各有已测的测试点！ ⑤ 在开环幅相特性曲线上测量相位裕度 γ 在开环幅相特性界面区域内点击一下，则会出现相位裕度的标尺，然后拖动该标尺使之与单位 圆与系统奈奎斯特曲线交点相交，标尺与负实轴的夹角，即为系统的开环相位裕度 γ，界面“显示 选择”选择了“开环-伯德图”。 1.3 线性系统的校正与状态反馈 控制系统的校正与状态反馈就是在被控对象已确定，在给定性能指标的前提下，要求设计者选择 控制器（校正网络）的结构和参数，使控制器和被控对象组成一个性能满足指标要求的系统。 1.3.1 频域法串联超前校正 频域法校正主要是通过对被控对象的开环对数幅频特性和相频特性（波德图）观察和分析实现的。 1．观测被控系统的开环对数幅频特性 L() 和相频特性 () ，幅值穿越频率 ωc，相位裕度 γ，按 “校正后系统的相位裕度 γ′”要求,设计校正参数，构建校正后系统。 2．观测校正前、后的时域特性曲线，並测量校正后系统的相位裕度 γ′、超调量 Mp、峰值时间 t P。 3．改变 “校正后系统的相位裕度 γ′”要求,设计校正参数，构建校正后系统，画出其系统模拟电路图 和阶跃响应曲线，观测校正后相位裕度 γ′、超调量 Mp、峰值时间 tP 填入实验报告。 注：在进行本实验前应熟练掌握使用本实验机的二阶系统开环对数幅频特性和相频特性的测试方法。 1．未校正系统的时域特性的测试 未校正系统模拟电路图见图 1-3-1。 图 1-3-1 未校正系统模拟电路图 图 1-3-1 未校正系统的开环传递函数为： 0.2S(1 0.3S) 6 G( S ) + = 实验内容及步骤 （1）构造模拟电路：按图 1-3-1 安置短路套及插孔连线，表如下。 （a）安置短路套 （b）插孔连线 模块号 跨接座号 1 A1 S4，S8 2 A2 S4，S11 3 A6 S3，S8，S10 （2）运行、观察、记录： 选择频域法串联超前校正／超前校正前时域测试，确认信号参数默认值后，点击《下载》、《开始》 键后，实验运行。实验停止后，移动游标测量其超调量、峰值时间及调节时间。 在未校正系统的时域特性特性曲线上可测得时域特性： 超调量 Mp= 59% 峰值时间 tp= 0.336S 调节时间 ts= 1.8S(△=5 时) 2．未校正系统的频域特性的测试 未校正系统频域特性测试的模拟电路图见图 1-3-2，与图 1-3-1 比较，该图只是增加了 A10（OUT） →B3（ADIN）插孔连线，其余均相同。 1 信号输入 B1（OUT1）→A1（H1） 2 运放级联 A1（OUT）→A2（H1） 3 运放级联 A2（OUT）→A6（H1） 4 负反馈 A6（OUT）→A1（H2） 5 运放级联 A6（OUT）→A10（H1） 6 示波器联接 A10（OUT）→B2（CH2） 7 频域特性测试 A10（OUT）→B3（ADIN）
R2_.300K200K正弦波R(t)20KB3clilu-ADINTNA1BIOUTIHL200KCH4NA10C(t)200KINA2R31NA6YCH250KQUT货20KOUTHIOUT200KH1OUT HI图1-3-2未校正系统频域特性测试的模拟电路图实验内容及步骤（1）构造模拟电路：（略）（2）运行、观察、记录：①选择频域法串联超前校正／超前校正前频域测试，将弹出频率特性扫描点设置表，用户可在设置表中根据需要填入各个扫描点角频率，设置完后，点击《确认》后，将弹出频率特性曲线实验界面，点击《开始》，即可按表中规定的角频率值，按序自动产生多种频率信号，画出频率特性曲线。②测试结束后（约五分钟），将显示被测系统的对数幅频、相频特性曲线（伯德图）和幅相曲线（奈奎斯特图），界面显示选择”选择了“开环-伯德图”。③在开环对数幅频曲线中，移动L标尺线到曲线L(の)=0处，再移动の标尺到曲线与L(の)=0相交处，从曲线图左下角读出の。=9.28rad/s，从开环对数相频曲线中，移动β标尺线到の标尺线与曲线相交处，从曲线图左下角可读出该角频率的=161，计算出相位裕度=180°-161'=19°。详见1.2.3节《二阶开环系统的频率特性曲线》。测得未校正系统频域特性：穿越频率oc=：9.44rad/s，相位裕度=19°3.超前校正网络的设计①在未校正系统模拟电路的开环伯德图上测得未校正系统的相位裕度Y=19°。②如果设计要求校正后系统的相位裕度=52°则网络的最大超前相位角必须为：Pm=y-y+△=52°-19°+9°=42°,Sinpm=0.67。其中<为考虑（c<c）所减的角度，一般取5~101+sinPm=-/+0.67③计算出网络的参数：=5a=1-singm1-0.67计算出网络的最大超前相位角m处的对数幅频值为：Lc(m)=10lga=10lg5=7dB在系统开环幅频特性曲线上，移动L标尺到L(α）=-7dB处，再移动の标尺到曲线与L(o）=-7dB相交处，从曲线图左下角可读出角频率の=14.4rad/s，见图1-3-3，该角频率应是网络的最大超前角频率，这亦是串联超前校正后系统的零分贝频率の。。开环-隔细将性期望校正后穿越频率c-Lcm）w=14.42rad/=,L=-7.13.dEAede6.88dB穿越频率：srsa图1-3-3未校正系统开环幅频特性曲线11计算出计算串联超前校正网络参数：T==0.03,o.Va14.4x2.24?令C=lu,计算出：R4=155K，R5=38.7K12
12 图 1-3-2 未校正系统频域特性测试的模拟电路图 实验内容及步骤 （1） 构造模拟电路：（略） （2） 运行、观察、记录： ① 选择频域法串联超前校正／超前校正前频域测试，将弹出频率特性扫描点设置表，用户可在设 置表中根据需要填入各个扫描点角频率，设置完后，点击《确认》后，将弹出‘频率特性曲线’实验界面， 点击《开始》，即可按表中规定的角频率值，按序自动产生多种频率信号，画出频率特性曲线。 ② 测试结束后（约五分钟），将显示被测系统的对数幅频、相频特性曲线（伯德图）和幅相曲线（奈 奎斯特图），界面“显示选择”选择了“开环-伯德图”。 ③ 在开环对数幅频曲线中，移动 L 标尺线到曲线 L() = 0 处，再移动 标尺到曲线与 L() = 0 相 交处，从曲线图左下角读出 rad s c = 9.28 / ，从开环对数相频曲线中，移动 标尺线到 标尺线与曲 线相交处，从曲线图左下角可读出该角频率的 =161 ，计算出相位裕度 =180 −161 =19 。 详见 1.2.3 节《二阶开环系统的频率特性曲线》。 测得未校正系统频域特性：穿越频率 ωc= 9.44rad/s， 相位裕度 γ= 19° 3．超前校正网络的设计 ① 在未校正系统模拟电路的开环伯德图上测得未校正系统的相位裕度 γ=19°。 ② 如果设计要求校正后系统的相位裕度 γ′=52° 则网络的最大超前相位角必须为： = '− + = 52−19+9 = 42 m △ ， Sin m = 0.67 。 其中△为考虑 ( ' ) C C ＜ 所減的角度，一般取 5°~10°。 ③计算出网络的参数： 5 1- 0.67 1 0.67 1 sin 1 sin a m m = + = − + = ④计算出网络的最大超前相位角 m 处的对数幅频值为： LC ( m ) = 10lga = 10lg5 = 7dB ⑤ 在系统开环幅频特性曲线上，移动 L 标尺到 L( ) = −7dB 处，再移动 标尺到曲线与 L( ) = −7dB 相交处，从曲线图左下角可读出角频率 m =14.4 rad/s ，见图 1-3-3，该角频率应是 网络的最大超前角频率，这亦是串联超前校正后系统的零分贝频率 ' c 。 图 1-3-3 未校正系统开环幅频特性曲线 ⑥计算出计算串联超前校正网络参数： 0.031 14.4 2.24 1 a 1 T m = = = ， ⑦令 C=1u， 计算出：R4=155K， R5=38.7K 期望校正后 穿越频率ωc -Lc（φm）
11+0.155S(3-3-7)超前校正网络传递函数为：Gc(S)=1+0.031S③为了补偿接入超前校正网络后，被校正系统的开环增益要下降a倍，必须另行提高系统的开环增益增益a倍。因为a=5，所以校正后系统另行串入开环增益应等于5的运放A4。4、串联超前校正后系统的频域特性的测试串联超前校正后系统频域特性测试的模拟电路图见图1-3-4。S1500KR4155KAA12ourA110-100KΛA4LA8H+1OUT20KH1R4R5为可变电阻R5Hi138.7K校正网络C3为A11电容OGND200KR2300K正弦被R(t)ADINciluR1B1OUT1HI200KNA1A10 C(t)200KΛA2R3ΛA6CH2HH50KOUT20KOUTHIOUT200KHOUTHI图1-3-4串联超前校正后系统频域特性测试的模拟电路图3011+0.155S图1-3-7串联超前校正后系统的传递函数为：G(S)=1+0.03IS0.2S(1+0.3S)99.9KAUTHC155K正内图1-3-5校正网络（部分）连线示意图O00C00实验内容及步骤（1）构造模拟电路：按图1-3-4、图1-3-5安置短路套与插孔连线表如下。（b）插孔连线（a）安置短路套1信号输入BI（OUT1）→AI（H1)2跨接元件元件库A11中可变电阻跨接到模块号跨接座号3(155K)A1（OUT）和A12（H+）之间A1S4, S84跨接元件元件库Al1中lu电容跨接到可校正2A2S4,S115(lu)变电阻两端网络：3A6S3,S8,S106跨接元件元件库A11中可变电阻跨接到参见4A4S3, S107图(38.7K)A12（H+）和GND之间5A12S11-3-88运放级联A12 (OUT)-→A4 (H1)(2)运放级联A4 (OUT)→A8（HI)L行、观察、记录：10运放级联A8(OUT)→A2 (H1)选择频域法串联超前校正/超前11运放级联A2 (OUT)→A6 (H1)校正后频域测试，运行同《2.未校正12运放级联A6 (OUT)→A10 (H1)系统的频域特性的测试》。13负反馈→A1 (H2)A6 (OUT)14频域特性测试A10(OUT)B3 (ADIN)-在串联超前校正后的对数幅频曲15示波器联接A10(OUT)→B2(CH2)线中，移动L标尺线到曲线L()=0处，再移动の标尺到曲线与L(の)=0相交处，从曲线图左下角读出Q。=14.42rad/s，从开环对数相频曲线中，移动标尺线到の标尺线与曲线相交处，从曲线图左下角读出该角频率的=125，计算出相位裕度=180°-125°=55°。详见1.2.3节《二阶开环系统的频率特性曲线》。13
13 超前校正网络传递函数为： 1 0.031S 1 0.155S 5 1 G ( S ) C + + = （3-3-7） ⑧为了补偿接入超前校正网络后，被校正系统的开环增益要下降 a 倍，必须另行提高系统的开环增益 增益 a 倍。因为 a=5，所以校正后系统另行串入开环增益应等于 5 的运放 A4。 4、串联超前校正后系统的频域特性的测试 串联超前校正后系统频域特性测试的模拟电路图见图 1-3-4。 图 1-3-4 串联超前校正后系统频域特性测试的模拟电路图 图 1-3-7 串联超前校正后系统的传递函数为： 0.2S(1 0.3S) 30 1 0.031S 1 0.155S 5 1 G( S ) + + + = 图 1-3-5 校正网络（部分） 连线示意图 实验内容及步骤 （1）构造模拟电路：按图 1-3-4、图 1-3-5 安置短路套与插孔连线表如下。 （a）安置短路套 （b）插孔连线 （2）运 行、观察、记录： 选择频域法串联超前校正／超前 校正后频域测试，运行同《2．未校正 系统的频域特性的测试》。 在串联超前校正后的对数幅频曲 线中，移动 L 标尺线到曲线 L() = 0 处， 再移动 标尺到曲线与 L() = 0 相交处，从曲线图左下角读出 rad s c =14.42 / ，从开环对数相频曲 线中，移动 标尺线到 标尺线与曲线相交处，从曲线图左下角读出该角频率的 =125 ，计算出相位 裕度 =180 −125 = 55 。详见 1.2.3 节《二阶开环系统的频率特性曲线》。 1 信号输入 B1（OUT1）→A1（H1） 2 3 跨接元件 （155K） 元件库 A11 中可变电阻跨接到 A1（OUT）和 A12（H+）之间 校 正 网络： 参 见 图 1-3-8 4 5 跨接元件 （1u） 元件库 A11 中 1u 电容跨接到可 变电阻两端 6 7 跨接元件 （38.7K） 元件库 A11 中可变电阻跨接到 A12（H+）和 GND 之间 8 运放级联 A12（OUT）→A4（H1） 9 运放级联 A4（OUT）→A8（H1） 10 运放级联 A8（OUT）→A2（H1） 11 运放级联 A2（OUT）→A6（H1） 12 运放级联 A6（OUT）→A10（H1） 13 负反馈 A6（OUT）→A1（H2） 14 频域特性测试 A10（OUT）→ B3（ADIN） 15 示波器联接 A10（OUT）→B2（CH2） 模块号 跨接座号 1 A1 S4，S8 2 A2 S4，S11 3 A6 S3，S8，S10 4 A4 S3，S10 5 A12 S1
测得串联超前校正后系统的频域特性：穿越频率0c=：14.42rad/s，相位裕度=180°-125°=55°。测试结果表明基本符合设计要求。5、串联超前校正系统后的时域特性的测试串联超前校正后系统时域特性测试的模拟电路图见图1-3-6，与图1-3-4比较，该图只是减少了A10（OUT）一→B3（ADIN）插孔连线，其余均相同。-S1500K20KR4155KAA12A11r044ΛA8OUT100KluH1-.3OUT20KH1R4R5为可变电阻R538.7F校正网络C3为A11电容GNDOLT矩形波Rt)200KFR2.300K20KUi=2.5VcyluB1 OUT1HI 200KR1NAIA10c(t)200KA2R3TA6CHDOUTCHZ-50KOUTH220KOUTHI200KHIOUT HI图 1-3-6 串联超前校正后系统时域特性测试的模拟电路图实验内容及步骤（1）构造模拟电路：（略）（2）运行、观察、记录：选择频域法串联超前校正/超前校正后时域测试，运行同《1、未校正系统时域特性的测试》。实验停止后，移动游标测量其超调量、峰值时间及调节时间，测得时域特性：超调量Mp=18.1%调节时间ts=0.38S(△=5时)峰值时间tp=0.2S测试结果表明基本符合设计要求。1.3.2频域法串联迟后校正频域法校正主要是通过对被控对象的开环对数幅频特性和相频特性（波德图）观察和分析实现的。1.观测被控系统的开环对数幅频特性L()和相频特性(@)，幅值穿越频率c，相位裕度，按“校正后系统的相位裕度"要求，设计校正参数，构建校正后系统。2.观测校正前、后的时域特性曲线，亚测量校正后系统的相位裕度、超调量Mp、峰值时间tp。3.改变“校正后系统的相位裕度"要求，设计校正参数，构建校正后系统，画出其系统模拟电路图和阶跃响应曲线，观测校正后相位裕度、超调量Mp、峰值时间tp填入实验报告。注：在进行本实验前应熟练掌握使用本实验机的二阶系统开环对数幅频特性和相频特性的测试方法。1.未校正系统的时域特性的测试未校正系统模拟电路图见图1-3-7，观察被测系统的时域特性。矩形波R(t)F2.100K200KUPUi=2.5VCilueR1AA1B1 QUT1 H1 200KA10C(t)200KR3N42LNA3CHDOUTCH2H2OUT10K20KOUT HI200KH1OUT H1图1-3-7未校正系统模拟电路图10图1-3-7未校正系统的开环传递函数为：G(S)=0.2S(1+0.1S)实验内容及步骤（1）构造模拟电路：按图1-3-7安置短路套及插孔连线，表如下。（a）安置短路套（b）插孔连线模块号跨接座号1A1S4, S814
14 测得串联超前校正后系统的频域特性：穿越频率 ωc= 14.42 rad/s，相位裕度 =180 −125 = 55 。 测试结果表明基本符合设计要求。 5、串联超前校正系统后的时域特性的测试 串联超前校正后系统时域特性测试的模拟电路图见图 1-3-6，与图 1-3-4 比较，该图只是减少了 A10 （OUT）→B3（ADIN）插孔连线，其余均相同。 图 1-3-6 串联超前校正后系统时域特性测试的模拟电路图 实验内容及步骤 （1）构造模拟电路：（略） （2）运行、观察、记录： 选择频域法串联超前校正／超前校正后时域测试，运行同《1、未校正系统时域特性的测试》。 实验停止后，移动游标测量其超调量、峰值时间及调节时间，测得时域特性： 超调量 Mp= 18.1% 调节时间 ts= 0.38S(△=5 时) 峰值时间 tp=0.2S 测试结果表明基本符合设计要求。 1.3.2 频域法串联迟后校正 频域法校正主要是通过对被控对象的开环对数幅频特性和相频特性（波德图）观察和分析实现的。 1．观测被控系统的开环对数幅频特性 L() 和相频特性 () ，幅值穿越频率 ωc，相位裕度 γ，按 “校正后系统的相位裕度 γ′”要求,设计校正参数，构建校正后系统。 2．观测校正前、后的时域特性曲线，並测量校正后系统的相位裕度 γ′、超调量 Mp、峰值时间 t P。 3．改变 “校正后系统的相位裕度 γ′”要求,设计校正参数，构建校正后系统，画出其系统模拟电路图 和阶跃响应曲线，观测校正后相位裕度 γ′、超调量 Mp、峰值时间 tP 填入实验报告。 注：在进行本实验前应熟练掌握使用本实验机的二阶系统开环对数幅频特性和相频特性的测试方法。 1．未校正系统的时域特性的测试 未校正系统模拟电路图见图 1-3-7，观察被测系统的时域特性。 图 1-3-7 未校正系统模拟电路图 图 1-3-7 未校正系统的开环传递函数为： 0.2S(1 0.1S) 10 G( S ) + = 实验内容及步骤 （1）构造模拟电路：按图 1-3-7 安置短路套及插孔连线，表如下。 （a）安置短路套 （b）插孔连线 模块号 跨接座号 1 A1 S4，S8
A22S4, S111信号输入BI（OUT1)→AI(HI)3A3Sl, S8, S1l2运放级联AI(OUT)→A2 (H1)3运放级联A2(OUT)→A3 (HI)4负反馈A3 (OUT)→A1 (H2)5运放级联A3 (OUT)→A10(H1)6示波器联接A10（OUT）→B2（CH2）7频域特性测试A10(OUT)-→B3（ADIN)（2）运行、观察、记录：选择频域法串联迟后校正/迟后校正前时域测试，确认信号参数默认值后，点击《下载》、《开始》键后，实验运行。实验停止后，移动游标测量其超调量、峰值时间及调节时间。在时域特性特性曲线上可测得时域特性：超调量Mp=50%，调节时间ts=0.78S(△=5时)，峰值时间tp=0.15S2.未校正系统的频域特性的测试未校正系统频域特性测试的模拟电路图见图1-3-8，与图1-3-7比较，该图只是增加了A10（OUT）→B3（ADIN）插孔连线，其余均相同。构造模拟电路：（略）R2_100K200KABiN正弦波R(t)20KCpuR1B1OUT1HI200KNA19c(t)A10200KR3LΛ42NA3CH2H2OUT10K20KOUT HIOUT200KHIOUT HI图1-3-8未校正系统频域特性测试的模拟电路图实验内容及步骤（1）构造模拟电路：（略）（2）运行、观察、记录：①选择频域法串联迟后校正/迟后校正前频域测试，将弹出频率特性扫描点设置表，用户可在设置表中根据需要填入各个扫描点角频率，设置完后，点击《确认》后，将弹出频率特性曲线实验界面点击《开始》，即可按表中规定的角频率值，按序自动产生多种频率信号，画出频率特性曲线。②测试结束后（约五分钟），将显示被测系统的对数幅频、相频特性曲线（伯德图）和幅相曲线（奈奎斯特图），界面显示选择”选择了“开环-伯德图”。③在开环幅频曲线中，移动L标尺线到曲线L（@）=0处，再移动①标尺到曲线与L（@）=0相交处，从曲线图左下角读出。=20.38rad/s，从开环对数相频曲线中，移动β标尺线到の标尺线与曲线相交处，从曲线图左下角可读出该角频率的β=154°，计算出相位裕度测得未校正系统频域特性：穿越频率のc=20.38rad/s，相位裕度=26°=180°-154°=26°。详见第1.2节《线性控制系统的频域分析》。3.迟后校正网络的设计①如果设计要求校正后系统的相位裕度=52°，考虑到迟后校正网络在新的截止频率のc处会产生一定的相角迟后β（c），因此，y'=y(0c)+p(0c) ,取p(0c)=-11°,则y(0c)=52°+11° =63°。②在未校正系统开环相频特性曲线中，移动标尺到p(の)=63°-180°=-117°处，再移动の标尺到曲线与(の)=-117°相交处，可测得角频率の=6.29rad/s，即为系统校正后期望穿越频率oc'见图1-3-17。③在未校正系统开环幅频特性曲线中，移动L标尺到曲线与の=6.29rad/s相交处，从曲线图左下角可读出迟后校正网络对数幅频值为：L(oc)=-16.3dB。计算出网络的参数：-20lgb=L(のc），b=0.154，1计算出：T令C=10u，计算出：R4=159K，R5=875K=10.340.10xb15
15 （2）运行、观察、记录： 选择频域法串联迟后校正／迟后校正前时域测试，确认信号参数默认值后，点击《下载》、《开始》键 后，实验运行。实验停止后，移动游标测量其超调量、峰值时间及调节时间。 在时域特性特性曲线上可测得时域特性： 超调量 Mp= 50 %， 调节时间 ts= 0.78S(△=5 时)， 峰值时间 tp= 0.15S 2．未校正系统的频域特性的测试 未校正系统频域特性测试的模拟电路图见图 1-3-8，与图 1-3-7 比较，该图只是增加了 A10（OUT） →B3（ADIN）插孔连线，其余均相同。构造模拟电路：（略） 图 1-3-8 未校正系统频域特性测试的模拟电路图 实验内容及步骤 （1）构造模拟电路：（略） （2）运行、观察、记录： ① 选择频域法串联迟后校正／迟后校正前频域测试，将弹出频率特性扫描点设置表，用户可在设 置表中根据需要填入各个扫描点角频率，设置完后，点击《确认》后，将弹出‘频率特性曲线’实验界面， 点击《开始》，即可按表中规定的角频率值，按序自动产生多种频率信号，画出频率特性曲线。 ② 测试结束后（约五分钟），将显示被测系统的对数幅频、相频特性曲线（伯德图）和幅相曲线（奈 奎斯特图），界面“显示选择”选择了“开环-伯德图”。 ③ 在开环幅频曲线中，移动 L 标尺线到曲线 L() = 0 处，再移动 标尺到曲线与 L() = 0 相交处， 从曲线图左下角读出 rad s c = 20.38 / ，从开环对数相频曲线中，移动 标尺线到 标尺线与曲线相交 处，从曲线图左下角可读出该角频率的 =154 ，计算出相位裕度测得未校正系统频域特性： 穿越频率 ωc= 20.38rad/s，相位裕度 γ=26° =180 −154 = 26 。 详见第 1.2 节《线性控制系统的频域分析》。 3．迟后校正网络的设计 ① 如果设计要求校正后系统的相位裕度 γ′=52°， 考虑到迟后校正网络在新的截止频率 ' C 处会产生一定的相角迟后 ( ' ) C ，因此， ' ( ' ) ( ' ) C C = + ，取 0 (C ') = −11 ， 则 0 0 0 (C ') = 52 +11 = 63 。 ② 在未校正系统开环相频特性曲线中，移动 标尺到 0 0 0 () = 63 −180 = −117 处，再移动 标尺 到曲线与 0 () = −117 相交处，可测得角频率 =6.29 rad/s，即为系统校正后期望穿越频率 ωc′见图 1-3-17。 ③ 在未校正系统开环幅频特性曲线中，移动 L 标尺到曲线与 =6.29 rad/s 相交处，从曲线图左下角 可读出迟后校正网络对数幅频值为： L(C ') = −16.3dB。 ④计算出网络的参数： 20lgb L( ' ) − = C ， b = 0.154， ⑤计算出： 10.34 0.1 ' b 1 T C = = 令 C=10u，计算出： R4=159K，R5=875K 2 A2 S4，S11 3 A3 S1，S8，S11 1 信号输入 B1（OUT1）→A1（H1） 2 运放级联 A1（OUT）→A2（H1） 3 运放级联 A2（OUT）→A3（H1） 4 负反馈 A3（OUT）→A1（H2） 5 运放级联 A3（OUT）→A10（H1） 6 示波器联接 A10（OUT）→B2（CH2） 7 频域特性测试 A10（OUT）→B3（ADIN）