實驗四 頻率特性的測試

1、SHivrtii. i.iNavFRS.n學院：工學院姓名：喻慧君年級：13級實驗時間：2015.5.19實驗室室溫:指導教師：.實驗四頻率特性的測試一、實驗目的1、用信號發(fā)生器和示波器測量被測系統(tǒng)的頻率特性二、實驗儀器1、TKKL-1控制理論實驗箱1臺2、TDS1001B數(shù)字存儲示波器1臺3、萬用表1只4、U盤1只(學生自備)三、實驗原理對于穩(wěn)定的定常系統(tǒng)或環(huán)節(jié)，當其輸入端加入一正弦信號X(t)=XmSin3t，它的穩(wěn)態(tài)輸出是一與 輸入信號同頻率的正弦信號，但其幅值和相位將隨著輸入信號的頻率3的變化而變化。即輸出信號為Y(t) = Ym Sin(Ymt+甲)=Xm|G(j3)|Sin(3t+

2、 甲)，其中|G(j3)|二 ,甲() = argG(j)Xm所以，只要改變輸入信號X(t)的頻率3,就可測得輸出信號與輸入信號的幅值比|G(j3)|和它們的相位中(3) = argG(j3)。不斷改變x(t)的頻率，就可測得被測環(huán)節(jié)的幅頻特性|G(j3)|和相頻特性中(3)。本實驗通過使用示波器分別測量輸入信號及輸出信號的幅值及相位關(guān)系，實現(xiàn)對幅頻特性及相頻 特性進行測量。四、實驗內(nèi)容及步驟1、本實驗準備測量二階系統(tǒng)的閉環(huán)頻率特性(二階系統(tǒng)可選K=200/51,T1=0.02,T2=0.051,也可 根據(jù)需要自己選擇，實驗前需先計算，并選好測量點，特別是關(guān)鍵點的選擇)。2、畫出要測量的二階系

3、統(tǒng)的方框圖及模擬電路圖。3、計算所設(shè)計的二階系統(tǒng)的頻率特性的理論值，確定要測量的關(guān)鍵點的頻率及要測量的頻率范 圍，設(shè)計好實驗記錄表格。4、完成實驗并記錄相關(guān)實驗數(shù)據(jù)，驗證數(shù)據(jù)的合理性。5、二階系統(tǒng)的輸入信號可采用實驗箱上的正弦波信號發(fā)生器的輸出信號，信號的幅值及頻率 可以通過電位器進行調(diào)節(jié)，信號的頻率可以采用實驗箱上的頻率計進行測量。五、實驗處理1、根據(jù)被測電路和系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，設(shè)計相應的實驗線路圖。實驗報告汕預大V學院：工學院年級：13級實驗室室溫:$H XVTCJI? 1.1 NIVF R5JTV姓名：喻慧君實驗時間：2015.5.19指導教師：、，k系統(tǒng)傳遞函數(shù)：性!= 技TT = 吁實

4、驗的線路圖:R(S) S 2 + ST + K (TT ) S 2 + 2易 S +W 211 2n n2、由實驗數(shù)據(jù)繪制系統(tǒng)的相關(guān)圖形（極坐標圖、幅相圖等），并與理論比較，分析實驗測得頻率 特性產(chǎn)生誤差的原因。SH 4%： rtll. U NIVF學院：工學院姓名：喻慧君年級：13級實驗時間：2015.5.19實驗室室溫:指導教師：.實驗數(shù)據(jù)處理得出的結(jié)果與理論有一定的誤差。誤差的原因：1.實驗測量的數(shù)據(jù)有誤差。系統(tǒng)本身電子元件的誤差。作圖的誤差。3、由實驗數(shù)據(jù)制作出二階系統(tǒng)的閉環(huán)頻率特性曲線。由此求出系統(tǒng)的頻帶寬度3 b、諧振頻率3 r 和諧振峰值Mr,并與理論計算的結(jié)果進行比較。理論值：

5、頻帶寬度13.54，諧振頻率為8.11Hz，諧振峰值為1.36；實驗值：頻帶寬度13.393，諧振頻率為8Hz,諧振峰值為1.39；頻帶寬度的誤差；(13.54-13.393) /13.54=1.09%諧振頻率的誤差：(8.11-8)/8.11=1.35%諧振峰值的誤差：(1.39-1.36) /1.36=2.2%六、思考題所設(shè)計的二階系統(tǒng)為什么會諧振？你是如何用實驗確定諧振頻率和諧振峰值的？答：當0 * 0.707時存在諧振.=0.403 ,在0京0.707之間，所設(shè)計的二階系統(tǒng)為振蕩環(huán)節(jié)，滿足諧振條件。通過觀察示波器的波形來確定諧振頻率和諧振峰值。七、心得和體會在本次實驗中，諧振頻率和峰值的確定不是很理想，沒有在8.11HZ左右多取一些