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1、自动控制原理实验报告专 业：姓 名：学 号：班 级：指导教师： 年 月 日- 2 -实验二 二阶系统阶跃响应图 2.1 二阶系统模拟电路图图 2.2 二阶系统结构图一. 系统闭环传递函数212)(CRssGR=100k ，C=1uF ，R 1=100k 时10)(2sksR=100k ，C=0.1uF ，R 1=100k ，R 2=100k 时RCs1RCs112U1 U2- 3 -10)(2ssG二. 不同 和 条件下的超调量 和调节时间nwstn msmst0 1 1 0.25 43.3% 1398 44% 12000.5 18.1% 819 16.3% 6001 0 467 0 10ra
2、d/s2 0 893 100rad/s 0.5 18.1% 52 16.3% 60（注： 、 为理论值）st从表中可以得出：超调量 只与 有关，且随 的增大而减小；欠阻尼时，调节时间与 和 的乘积成反比。stnw三. 根据实验测得的数据计算 、 nw在欠阻尼条件下得 sradwn/stsradwn/10 0 43.3% 1.398 0.2575 8.335310 0.25 18.1% 0.819 0.4779 7.6645100 0.5 18.1% 0.052 0.4779 120.716（注： 、 为计算值）nw可以看出，计算值与理论值有一定的出入，这主要是因为实验箱内部电路引入的误差。)1
3、(2enst312 Insntw- 4 -四. 系统响应曲线图 2.3 =10 rad/s ， =0nw图 2.4 =10 rad/s ， =0.25nw- 5 -图 2.5 =10 rad/s ， =0.5nw图 2.6 =10 rad/s ， =1nw- 6 -图 2.7 =10 rad/s ， =2nw图 2.8 =100 rad/s ， =0.5nw- 7 -实验三 连续系统串联校正一串联超前校正图 3.1 超前校正电路图图 3.2 超前校正系统结构图校正网络传递函数 开环传递函数校正前校正后12.041sGk5.2sk21sGc05.2sc- 8 -100-50050100Magni
4、tude (dB)10-1 100 101 102 103 104-180-135-90Phase (deg)Bode DiagramFrequency (rad/sec)qianhou图 3.3 校正前后的系统对数坐标图图 3.4 校正前后的系统响应曲线)/(sradwmst校正前 13.7 20 o 55.9% 1345 校正后 15.9 54 o 22.3% 548 - 9 -串联超前校正的作用：增大系统的相较裕度，有效地改善原系统的平稳性和稳定性，对快速性也会产生有利的影响。二串联滞后校正图 3.5 滞后校正电路图图 3.6 滞后校正系统结构图校正网络传递参数 开环传递函数校正前校正后
5、 1.05.1ssGk51sGc62sc 6.2k- 10 -150-100-50050100Magnitude (dB)10-2 10-1 100 101 102 103-270-225-180-135-90Phase (deg)Bode DiagramFrequency (rad/sec)qianhou图 3.7 校正前后的系统对数坐标图图 3.8 校正前后的系统响应曲线)/(sradwmst校正前 18.1 -13 o 82.4% 5488 校正后 6.67 31 o 28.7% 977 - 11 -串联滞后校正的作用：提高系统低频响应的增益，减小系统的稳定误差；高频响应的增益衰减，降低
6、系统的截止频率，提高系统的相角稳定裕度，改善了系统的稳定性和某些暂态性能。三串联超前滞后校正图 3.9 超前-滞后校正电路图图 3.10 超前-滞后校正系统结构图校正网络传递参数 开环传递函数校正前校正后 10.1.61ssGk61sGc05.2.2sc 5.022sk- 12 -150-100-50050100Magnitude (dB)10-2 10-1 100 101 102 103 104-270-225-180-135-90Phase (deg)Bode DiagramFrequency (rad/sec)qianhou图 3.11 校正前后的系统对数坐标图图 3.12 校正前后的系统响应曲线)/(sradwmst校正前 23.2 33 o 76.0% 1538 校正后 13.2 30 o 28.8% 436串联超前滞后校正的作用：综合了超前和滞后的优点，增加频宽，提高快速性和稳- 13 -态精度，加大稳定裕度，改善平稳性。
