实验三二阶系统的瞬态响应分析实验目的1、观察在不同参数下二阶系统的阶跃响应曲线，并测出超调量αp、峰值时间t，和过渡过程时间ts。2、研究二阶系统的运动规律，研究其两个重要参数和T对系统动态特性的影响。分析T与超调量、过渡过程时间ts的关系。实验仪器二、同实验一三、实验原理K(S) +1C (S)XTS(TS + K)图3-1典型二阶系统的闭环传递函数为on?G (s)s+20nS+on其中、のn对系统的动态品质有决定的影响。有一个二阶系统其方框图如图3一111 / T2其闭环传函G（S）=T?S?+KTS+1= $?+KS/T +1/T?=K/2与标准形式相比On=1/TT=RC=K/2K=Rx/R1on=1/T=Rx/2R1第一组：C1=C2=lufT=100K*1uf=0.1秒，改变Rx即可改变。第二组：C1=C2=0.1ufT=100K*0.1uf=0.01秒，改变Rx即可改变。*第三组：C1=C2=10ufT=100K*10uf=1秒，改变Rx即可改变。（*有条件时选作）四、实验内容1、调节二阶系统模拟电路中的反馈电位计Rx（即改变k值）使=0，0.5和1左右：分别加同样幅度的阶跃信号，用示波器测出超调量α%和过渡过程时间ts，上升时间tr，并将所测参数填入表一。10
10 实验三 二阶系统的瞬态响应分析 一、 实验目的 1、观察在不同参数下二阶系统的阶跃响应曲线，并测出超调量σp、峰值时间 tp 和 过渡过程时间 ts。 2、研究二阶系统的运动规律，研究其两个重要参数ξ和 T 对系统动态特性的影响。 分析 T 与超调量σp、过渡过程时间 ts 的关系。 二、 实验仪器 同实验一 三、 实验原理 K（S）+ C（S） - 图 3-1 典型二阶系统的闭环传递函数为 n 2 G（s）＝————————— S 2＋2ξ n S＋ n 2 其中ξ、 n 对系统的动态品质有决定的影响。 有一个二阶系统其方框图如图 3－1 其闭环传函 G（S）= 2 2 2 2 2 1 1/ 1 / 1/ T T S KTS S KS T T = + + + + 与标准形式相比 n＝1/T ξ＝K/2 T=RC ξ=K/2 K=Rx/R1 n =1/T ξ=Rx/2R1 第一组：C1=C2=1uf T=100K*1uf=0.1 秒，改变 Rx 即可改变ξ。 第二组：C1=C2=0.1uf T=100K*0.1uf=0.01 秒，改变 Rx 即可改变ξ。 *第三组：C1=C2=10uf T=100K*10uf=1 秒，改变 Rx 即可改变ξ。(*有条件时选作) 四、实验内容 1、 调节二阶系统模拟电路中的反馈电位计 Rx（即改变 k 值）使ξ=0，0.5 和 1 左右， 分别加同样幅度的阶跃信号，用示波器测出超调量σ%和过渡过程时间 ts,上升 时间 tr，并将所测参数填入表一。 1 TS TS K ( ) +
V22、调节K值，使二阶系统阻尼比=0，0.5，，1时观察并记录阶跃响应波形。2模拟线路如图3一2所示F-100KP-LOCE400COCEFXR1图3-2五、实验报告要求画出二阶系统在不同K值下的瞬态响应曲线，并注明之间坐标轴。1、2、研究ts、tr、α%与T（on）的关系，通过实验得出什么结果。3、将理论值与实测值进行比较。4、写出本实验的心得体会。六、实验思考题1、如果阶跃输入信号的幅值过大，会在实验中产生什么后果？2、在电子模拟系统中，如何实现负反馈和单位负反馈？11
11 2、 调节 K 值，使二阶系统阻尼比ξ=0，0.5， 2 2 ,1 时观察并记录阶跃响应波形。 模拟线路如图 3－2 所示 图 3－2 五、实验报告要求 1、 画出二阶系统在不同 K 值下的瞬态响应曲线，并注明之间坐标轴。 2、 研究 ts、 tr、σ%与 T（ n ）的关系，通过实验得出什么结果。 3、 将理论值与实测值进行比较。 4、 写出本实验的心得体会。 六、实验思考题 1、 如果阶跃输入信号的幅值过大，会在实验中产生什么后果？ 2、 在电子模拟系统中，如何实现负反馈和单位负反馈？