實(shí)驗(yàn)五-頻域法串聯(lián)超前校正

實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱控制工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)五頻域法串聯(lián)超前校正專業(yè)電子科學(xué)與技術(shù)班級(jí)一姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師實(shí)驗(yàn)成績(jī)2014年6月12日實(shí)驗(yàn)五頻域法串聯(lián)超前校正一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．了解和掌握二階系統(tǒng)中的閉環(huán)和開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性和相頻特性（波德圖）的構(gòu)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(wǎng)絡(luò)的參數(shù)的計(jì)算。3．熟練掌握使用本實(shí)驗(yàn)機(jī)的二階系統(tǒng)開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性和相頻特性的測(cè)試方法。4．觀察和分析系統(tǒng)未校正和串聯(lián)超前校正后的開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)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(jì)算值作比對(duì)。二、實(shí)驗(yàn)儀器PC機(jī)一臺(tái)，實(shí)驗(yàn)箱三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及操作步驟1、未校正系統(tǒng)的頻域特性的測(cè)試本實(shí)驗(yàn)將數(shù)/模轉(zhuǎn)換器（B2）單元作為信號(hào)發(fā)生器，自動(dòng)產(chǎn)生的超低頻正弦信號(hào)的頻率從低到高變化（0.5Hz~16Hz），OUT2輸出施加于被測(cè)系統(tǒng)的輸入端r(t)，然后分別測(cè)量被測(cè)系統(tǒng)的輸出信號(hào)的對(duì)數(shù)幅值和相位，數(shù)據(jù)經(jīng)相關(guān)運(yùn)算后在虛擬示波器中顯示。未校正系統(tǒng)頻域特性測(cè)試的模擬電路圖見(jiàn)圖2圖2未校正系統(tǒng)頻域特性測(cè)試的模擬電路圖實(shí)驗(yàn)步驟：（1）將數(shù)/模轉(zhuǎn)換器（B2）輸出OUT2作為被測(cè)系統(tǒng)的輸入。（2）構(gòu)造模擬電路：按圖3-3-4安置短路套及測(cè)孔聯(lián)線，在《1。未校正系統(tǒng)時(shí)域特性的測(cè)試》的聯(lián)線表上增加頻率特性測(cè)試模塊，表如下。1信號(hào)輸入r(t)B2（OUT2）→A1（H1）改變聯(lián)線2幅值測(cè)量A3（OUT）→B7（IN4）增加聯(lián)線3相位測(cè)量A3（OUT）→A8（CIN1）4A8（COUT1）→B4（A2）5B4（Q2）→B8（IRQ6）（3）運(yùn)行、觀察、記錄：將數(shù)/模轉(zhuǎn)換器（B2）輸出OUT2作為被測(cè)系統(tǒng)的輸入，運(yùn)行LABACT程序，在界面的自動(dòng)控制菜單下的線性控制系統(tǒng)的頻率響應(yīng)分析-實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，選擇二階系統(tǒng)，就會(huì)彈出虛擬示波器的界面，點(diǎn)擊開(kāi)始，則進(jìn)行頻率特性測(cè)試。在未校正系統(tǒng)模擬電路的相頻特性曲線上可測(cè)得未校正系統(tǒng)頻域特性：穿越頻率ωc=9.4rad/s， 相位裕度γ= 18.9°2、串聯(lián)超前校正后系統(tǒng)的頻域特性的測(cè)試串聯(lián)超前校正后系統(tǒng)頻域特性測(cè)試的模擬電路圖見(jiàn)圖3。圖3串聯(lián)超前校正后系統(tǒng)頻域特性測(cè)試的模擬電路圖串聯(lián)超前校正后系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：實(shí)驗(yàn)步驟：在《2.未校正系統(tǒng)的頻域特性的測(cè)試》聯(lián)線表上，取消A1單元（OUT）到A5單元（H1）的聯(lián)線，再根據(jù)《圖3-3-7串聯(lián)超前校正后系統(tǒng)頻域特性測(cè)試的模擬電路圖》增加串聯(lián)超前校正網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)線，其中安置短路套應(yīng)按下表修改。模塊號(hào)跨接座號(hào)4A6S2，S8，S9運(yùn)行、觀察、記錄：運(yùn)行程序同《未校正系統(tǒng)的頻域特性的測(cè)試》。在串聯(lián)超前校正后的相頻特性曲線上可測(cè)得串聯(lián)超前校正后系統(tǒng)的頻域特性：穿越頻率ωc=14.45rad/s，相位裕度γ= 54.5°四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析未校正系統(tǒng)的頻域特性的測(cè)試閉環(huán)幅頻特性閉環(huán)相頻特性閉環(huán)幅相特性穿越頻率12.6度相位裕度36度串聯(lián)超前校正后系統(tǒng)的頻域特性的測(cè)試閉環(huán)幅頻特性閉環(huán)相頻特性閉環(huán)幅相特性穿越頻率3.6度相位裕度25度五、實(shí)驗(yàn)心得這次實(shí)驗(yàn)讓我們更深入的理解了校正裝置具體對(duì)傳遞函數(shù)產(chǎn)生的影響，到底是怎么作用的，同時(shí)還讓我們更加深入的了解了它的原理。（驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)）學(xué)號(hào)姓名地點(diǎn)時(shí)間實(shí)驗(yàn)題目考核內(nèi)容實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)20分實(shí)驗(yàn)操作50分實(shí)驗(yàn)報(bào)告30分總計(jì)操作能力30分?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)果20分?jǐn)?shù)據(jù)處理15分結(jié)論分析15分成績(jī)（設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)）學(xué)號(hào)姓名地點(diǎn)時(shí)間實(shí)驗(yàn)題目考核內(nèi)容預(yù)習(xí)10分實(shí)驗(yàn)操作35分實(shí)驗(yàn)報(bào)告25分方案及建議30分總計(jì)操作能力20分?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)果15分設(shè)計(jì)能力10分?jǐn)?shù)據(jù)處理10分結(jié)果分析5分設(shè)計(jì)內(nèi)容20分改進(jìn)建議10分成績(jī)