實驗五-頻域法串聯超前校正

實驗報告課程名稱控制工程基礎實驗項目實驗五頻域法串聯超前校正專業電子科學與技術班級一姓名學號指導教師實驗成績2014年6月12日實驗五頻域法串聯超前校正一、實驗目的1．了解和掌握二階系統中的閉環和開環對數幅頻特性和相頻特性（波德圖）的構造及繪制方法。2．了解和掌握超前校正的原理，及超前校正網絡的參數的計算。3．熟練掌握使用本實驗機的二階系統開環對數幅頻特性和相頻特性的測試方法。4．觀察和分析系統未校正和串聯超前校正后的開環對數幅頻特性和相頻特性，幅值穿越頻率處ωc′，相位裕度γ，并與理論計算值作比對。二、實驗儀器PC機一臺，實驗箱三、實驗內容及操作步驟1、未校正系統的頻域特性的測試本實驗將數/模轉換器（B2）單元作為信號發生器，自動產生的超低頻正弦信號的頻率從低到高變化（0.5Hz~16Hz），OUT2輸出施加于被測系統的輸入端r(t)，然后分別測量被測系統的輸出信號的對數幅值和相位，數據經相關運算后在虛擬示波器中顯示。未校正系統頻域特性測試的模擬電路圖見圖2圖2未校正系統頻域特性測試的模擬電路圖實驗步驟：（1）將數/模轉換器（B2）輸出OUT2作為被測系統的輸入。（2）構造模擬電路：按圖3-3-4安置短路套及測孔聯線，在《1。未校正系統時域特性的測試》的聯線表上增加頻率特性測試模塊，表如下。1信號輸入r(t)B2（OUT2）→A1（H1）改變聯線2幅值測量A3（OUT）→B7（IN4）增加聯線3相位測量A3（OUT）→A8（CIN1）4A8（COUT1）→B4（A2）5B4（Q2）→B8（IRQ6）（3）運行、觀察、記錄：將數/模轉換器（B2）輸出OUT2作為被測系統的輸入，運行LABACT程序，在界面的自動控制菜單下的線性控制系統的頻率響應分析-實驗項目，選擇二階系統，就會彈出虛擬示波器的界面，點擊開始，則進行頻率特性測試。在未校正系統模擬電路的相頻特性曲線上可測得未校正系統頻域特性：穿越頻率ωc=9.4rad/s， 相位裕度γ= 18.9°2、串聯超前校正后系統的頻域特性的測試串聯超前校正后系統頻域特性測試的模擬電路圖見圖3。圖3串聯超前校正后系統頻域特性測試的模擬電路圖串聯超前校正后系統的傳遞函數為：實驗步驟：在《2.未校正系統的頻域特性的測試》聯線表上，取消A1單元（OUT）到A5單元（H1）的聯線，再根據《圖3-3-7串聯超前校正后系統頻域特性測試的模擬電路圖》增加串聯超前校正網絡的聯線，其中安置短路套應按下表修改。模塊號跨接座號4A6S2，S8，S9運行、觀察、記錄：運行程序同《未校正系統的頻域特性的測試》。在串聯超前校正后的相頻特性曲線上可測得串聯超前校正后系統的頻域特性：穿越頻率ωc=14.45rad/s，相位裕度γ= 54.5°四、實驗結果分析未校正系統的頻域特性的測試閉環幅頻特性閉環相頻特性閉環幅相特性穿越頻率12.6度相位裕度36度串聯超前校正后系統的頻域特性的測試閉環幅頻特性閉環相頻特性閉環幅相特性穿越頻率3.6度相位裕度25度五、實驗心得這次實驗讓我們更深入的理解了校正裝置具體對傳遞函數產生的影響，到底是怎么作用的，同時還讓我們更加深入的了解了它的原理。（驗證性實驗）學號姓名地點時間實驗題目考核內容實驗預習20分實驗操作50分實驗報告30分總計操作能力30分數據結果20分數據處理15分結論分析15分成績（設計性實驗）學號姓名地點時間實驗題目考核內容預習10分實驗操作35分實驗報告25分方案及建議30分總計操作能力20分數據結果15分設計能力10分數據處理10分結果分析5分設計內容20分改進建議10分成績