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1、实验二：二阶系统的阶跃响应和线性系统的稳定性研究1实验目的 学习二阶系统阶跃响应曲线的实验测试方法； 研究二阶系统的两个重要参数匚,3对阶跃瞬态响应指标的影响；n 研究线性系统的开环比例系数K对稳定性的影响； 研究线性系统的时间常数T对稳定性的影响。2实验预习要点 自行设计二阶系统电路。 选择好必要的参数值，计算出相应的阶跃响应数值，预测出所要观察波形的特点，与实 验结果比较。3实验设备计算机、XMN-2自动控制原理模拟实验箱、CAE-PCI软件、万用表。4实验内容 典型二阶系统方块图和实现电路如图3-24 所示。4实验内容典型二阶系统方块图和实现电路如图3-24所示。C(s)图 3-24 二
2、阶系统5实验步骤 根据不同的匚,3值观察阶跃响应曲线。n 要求：将曲线、2、3进行对比，3、 进行对比，将3中的匚,3 tn和理论n 值进行比较。并讨论。6附加实验内容附加内容为三阶系统，三阶系统的方框图和模拟电路如图3-25所示。图 3-25 三阶系统7附加实验步骤 求取系统的临界开环比例系数KC,其中：Cfl=Cf2=Cf3=0.47u； Ri3=lM。实验求取方法: 先将电位器WR置于最大(470K)；加入r=0.5V的阶跃扰动； 调整WR使系统输出c(t)呈等幅振荡。(t=5s/cm,y=0.5V/cm)；保持WR不变，断开反馈线，维持r=0.5V的扰动，测取系统输出电压Uc,则UcK C X 系统的开环比例系数K对稳定性的影响适当调整WR,观察K增大、减小时，系统的响应曲线； 记录当K=0.5Kc时的系统响应曲线(t=5s/cm,y=100mV/cm)； 记录当K=1.25Kc时的系统响应曲线(t=5s/cm,y=0.5V/cm)。8思考题 若模拟实验中c(t)的稳态值不等于阶跃输入函数r (t)的幅度，主要原因可能是什么？ 计算三阶系数的临界开环比例系数 Kc 及其呈现等幅振荡的自振频率, 并将它们与实验 结果比较。
