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1、实验报告2报告名称：典型系统动态性能和稳定性分析、实验目的1、学习和掌握动态性能指标的测试方法。2、研究典型系统参数对系统动态性能和稳定性的影响。二、实验内容1、观测二阶系统的阶跃响应，测出其超调量和调节时间，并研究其参数变化对 动态性能和稳定性的影响。2、观测三阶系统的阶跃响应，测出其超调量和调节时间，并研究其参数变化对 动态性能和稳定性的影响。三、实验过程及分析1、典型二阶系统结构图以及电路连接图如下所示：?0 = ?0?1 ； ?1 = ?2 ； ?1?-1?1?VWs)?2?；?2+ 2?+ ?2?；其中? = 5v2；_ 也 100000 三=2?一? 1 ? ? ?0 ?1 ?0?
2、1根据所连接的电路图的元件参数可以得到其闭环传递函数为因此，调整R的阻值，能够调节闭环传递函数中的阻尼系数，调节系统性能当E 1时，为过阻尼系统，系统对阶跃响应不超调，响应速度慢，因此有如 下的实验曲线。当絆1时，为临界阻尼系统，系统对阶跃响应恰好不超调，在不发生超调的 情况下有最快的响应速度，因此有如下的实验曲线。对比上下两张图片，可以发 现系统最后的稳态误差都比较明显，应该与实验仪器的精密度有关。同时我们还 观察了这个系统对斜坡输入的响应，其特点是输出曲线转折处之后有轻微的上凸 的部分，最后输出十分接近输入。当0 E12,调节R可以调节K,从而调节系统的性能。具体实 验图像如下：调节时间为
3、0.6s左右。取E= 0.2,程序为：G=tf(50,1,2*sqrt(2),50);step(G)可以看出系统有明显的超调，超调量达到了50%以上，响应速度十分快。2、典型3阶系统当取 K=12时，程序为 G=tf(12,0.05,0.6,1,0); sys=feedback(G,1); step(sys)系统为临界稳定，输出震荡但不发散。UI当取 K=13时，程序为 G=tf(13,0.05,0.6,1,0);sys=feedback(G,1);step(sys)注意到纵轴坐标很大，横轴时间很长，初期的震荡发散因此看不出来，但能够从 最后的系统输出走向判断出系统是不稳定的。当取K=11时，
4、程序为G=tf(11,0.05,0.6,1,0);sys=feedback(G,1);step(sys)可以看出系统最终区域稳定， 由于取 K 比较接近临界稳定， 因此系统擦除器震荡 频率较快，系统超调大。五、实验心得通过这次的实验， 我们小组对典型的二阶和三阶的系统有了更深更直观的了 解。由其是对于二阶系统对阶跃信号和斜坡信号的相应印象深刻。 因为一开始不 太明白临界阻尼情况下系统的性能有何特点， 因此调节参数时不知道调节到实验 图像是什么样子时时合适的。 因此我们小组通过自己对自动控制一些原理的理解， 通过对比系统在不同参数情况下对阶跃信号和斜坡信号的不同表现最终明白并 理解了临界阻尼时的系统特点。迎 您 的 下 载资料
控制实验报告二典型系统动态性能和稳定性分析
