线性系统的校正实验报告
线性系统的校正 实验报告
线性系统的校正实验报告
翻译:
摘要:
本实验通过给定的线性系统对其进行校正,在不同的频率下对系统进行稳态和瞬态测试,通过测试结果分析系统性能和误差,掌握线性系统的基本原理和校正方法。
引言:
线性系统广泛应用于各种工业、科技领域,而线性系统的准确度和稳定性关系到整个系统的效率和安全性。因此,对线性系统进行校正是保证其正常运行的必要手段。本实验将针对一个给定的线性系统进行校正,分析其校正效果。
实验设计:
1. 实验仪器
本实验要求使用信号发生器、数字脉冲计数器和示波器。
2. 实验内容
(1)信号发生器的设置
设置输出波形类型和频率,使其跟线性系统的工作频率相同。
(2)数字脉冲计数器的设置
通过数字脉冲计数器测试稳态和瞬态响应,并对脉冲计数器进行校准。
(3)示波器的设置
观测线性系统的输出信号,分析系统的稳态和动态响应。
(4)线性系统的测试
使用信号发生器输入不同频率的正弦波和方波信号,观测输出信号,并记录数字脉冲计数器的计数。
3.实验步骤
(1)准备工作
将信号发生器和示波器连接线性系统的输入和输出接口,调节信号发生器的频率和幅度。
(2)瞬态响应测试
在信号发生器上输入方波信号,在示波器上观测输出信号的瞬态响应,通过计数器获取相关数据。
在信号发生器上输入正弦波信号,通过调整幅度和相位,使其和线性系统的工作频率相同,记录计数器的数据,并分析系统的稳态响应。
结果分析:
通过本实验的测试,得到了不同频率下线性系统的稳态和瞬态响应。观察稳态响应的幅频响应曲线,分析系统的性能。通过瞬态响应和数字脉冲计数器的数据,计算误差,判断系统的准确度和稳定性。运用基本的线性系统校准方法对系统进行校准,进一步提高系统的准确度和稳定性。
校正系统课程设计s2
校正系统课程设计s 2
一、课程目标
知识目标:
1. 让学生掌握校正系统的基本概念,包括系统误差、随机误差和粗大误差。
2. 使学生了解不同类型的校正方法,如线性校正、非线性校正和多点校正。
3. 帮助学生理解校正参数的求解方法,如最小二乘法、极大似然估计等。
技能目标:
1. 培养学生运用校正方法对实际系统进行误差分析和校正的能力。
2. 让学生学会使用计算工具(如Excel、MATLAB等)进行校正参数的计算和数据处理。
3. 提高学生团队协作和沟通能力,能够共同完成校正系统的设计和优化。
情感态度价值观目标:
1. 培养学生对校正系统研究的兴趣,激发学生主动探索科学问题的热情。
2. 强化学生的质量意识,使其认识到校正工作在提高系统精度和可靠性方面的重要性。
3. 引导学生树立正确的价值观,明白科学技术对社会发展的贡献,培养学生的社会责任感。
分析课程性质、学生特点和教学要求:
本课程为专业技术课程,旨在帮助学生掌握校正系统的基本理论和方法,提高实际应用能力。学生处于高中阶段,具备一定的数学基础和物理知识,但实践经验不足。因此,课程设计应注重理论与实践相结合,充分考虑学生的认知水
平和接受能力。
1. 理论联系实际,运用校正知识解决具体问题。
2. 独立或合作完成校正系统的设计和优化,提高系统性能。
3. 具备一定的创新意识和实践能力,为未来从事相关领域工作打下坚实基础。
二、教学内容
1. 校正系统的基本概念:
- 系统误差、随机误差和粗大误差的定义及特点
- 校正的基本原理和方法
2. 校正方法及其应用:
- 线性校正和非线性校正的原理与实施
线性系统的校正方法
α 1
α
α值越大,则超前网络的微分效应越强。 m与α的关系 在系统的校正与设计中很有用处。
60
50 40
12
10 lg
10 8
m ( )
30 20
6
20 lg (dB)
4 2
10
0
1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
0
当α大于20以后, m 的变化很小,α一般取120之间。
2. 超前校正应用举例 k G (s) 例: 设一系统的开环传递函数: s(s 1) 若要使系统的稳态速度误差系数Kv=12s-1,相位裕 量 400,试设计一个校正装置。 解: (1) 根据稳态误差要求,确定开环增益K。 画出校正前系统的伯德图,求出相角裕量 0 和增益剪 切频率ωc0
60 40 20
dB
20
L0
20 0.01 百度文库40
1
2 .1
0.1
0.5
10
( )
0
60
0
90
180
0 20
(2) 确定校正后系统的增益剪切频率c。在此频率上, 开环传递函数的相位裕量应等于要求的相位裕量再加 上(50120)---补偿迟后校正网络本身在c处的相位迟 后。 确定c。 原系统在其增益剪切频率 c0处的相角衰减得很快, 采用超前校正作用不明显,故考虑采用迟后校正。 现要求校正后系统的相位裕量 400,为了补偿迟 后校正网络本身的相位迟后,需再加上50120的补偿 角,所以取 Δ =400+(50—120)=520 (补偿角取120) 在伯德图上可找得,在 =0.5s-1 附近的相位角等于 128 0 ( 即相位裕量为 52 0 ) ,故取此频率为校正后系统 的增益剪切频率。即: ωc=0.5s-1
自动控制系统原理与应用第5章
单元五 线性控制系统的校正 超前校正可以通过图5-8中的电路实现。这是一个比例
微分校正装置,也称为 PD 调节器,其传递函数为
式中: K = R 1 / R 0 ,为比例放大倍数; T = R 0 C 0 ,为微分时间 常数。
单元五 线性控制系统的校正
之后和放大器之前,串接于系统前向通道之中。
单元五 线性控制系统的校正
图 5-1 串联校正和反馈校正
单元五 线性控制系统的校正
2. 反馈校正 反馈校正装置接在系统局部反馈通路之中。通常反馈校 正可分为硬反馈和软反馈。硬反馈校正装置的主体是比例环 节(可能还含有小惯性环节),它在系统的动态和稳态过程中 都起反馈校正作用;软反馈校正装置的主体是微分环节(可能 还有小惯性环节),它只在系统的动态过程中起反馈校正作用, 在稳态时如同断路,不起作用。
单元五 线性控制系统的校正
图 5-6 超前校正装置的零极点图
单元五 线性控制系统的校正 若将传递函数进行适当的变换,可得到超前校正装置典
型传递函数的另一个表达形式 其幅频特性和相频特性分别为
可以通过幅频特性和相频特性,做出伯德图如图 5-7 所示。
单元五 线性控制系统的校正
图 5-7 超前校正装置的伯德图
单元五 线性控制系统的校正
为了补偿因超前校正网络的引入而造成系统开环增益的 衰减,必须使附加放大器的放大倍数为 4.2 。校正后,系统开 环传递函数为
线性系统的校正方法实验报告
实验、线性系统的校正方法
一,实验目的
1. 掌握系统校正的方法,重点了解串联校正。
2 .根据期望的时域性能指标推导出系统的串联校正环节的传递函数。3, 比较校正前后系统的性能改变,分析校正后的效果。
4, 了解和掌握串联超前校正、滞后校正的原理,及超前校正、滞后校正网络的参数的计算。
二,实验原理
1. 所谓校正就是指在系统中加入一些机构或装谿(其参数可以根据需要而调整),使系统特性发生变化,从而满足系统的各项性能指标。按校正装谿在系统中的连接方式,可分为:串联校正、反馈校正和复合控制校正三种。串联校正是在主反馈回路之内米用的校正方式
2. 超前校正的目的是改善系统的动态性能,实现在系统静态性能不受损的前提下,提高系统的动态性能。通过加入超前校正环节,利用其相位超前特性来增大系统的相位裕度,改变系统的开环频率特性。一般使校正环节的最大相位超前角出现在系统新的穿越频率
点。
3. 滞后校正通过加入滞后校正环节,使系统的开环增益有较大幅度
增加,同时又使校正后的系统动态指标保持原系统的良好状态。它利用滞后校正环节的低通滤波特性,在不影响校正后系统低频特性
的情况下,使校正后系统中高频段增益降低,从而使其穿越频率前移,
达到增加系统相位裕度的目的。
三,实验内容
A、已知单位负反馈系统被控对象的传递函数如下G(S)=K/S/(S+1)
设计一个超前校正网络Gc (S),是系统满足如下要求:单位斜坡输入作用下,系统稳态误差小于0.1;校正后系统的相位裕量大于45度。
分析:(1)根据控制理论可知,对于I型系统在单位斜坡信号作用下系统的稳态误差为:
线性控制系统的校正及分析
目录
绪论 (1)
第一章课程设计的目的及题目 (2)
1.1课程设计的目的 (2)
1.2课程设计的题目 (2)
第二章课程设计的任务及要求 (3)
2.1课程设计的任务 (3)
2.2课程设计的要求 (3)
第三章校正函数的设计 (4)
3.1理论知识 (4)
3.2设计部分 (5)
第四章传递函数特征根的计算 (10)
4.1校正前系统的传递函数的特征根 (10)
4.2校正后系统的传递函数的特征根 (11)
第五章系统动态性能的分析 (12)
5.1校正前系统的动态性能分析 (12)
5.2校正后系统的动态性能分析 (16)
第六章系统的根轨迹分析 (19)
6.1校正前系统的根轨迹分析 (19)
6.2校正后系统的根轨迹分析 (21)
第七章系统的幅相特性 (24)
7.1校正前系统的幅相特性 (24)
7.2校正后系统的幅相特性 (25)
第八章系统的对数幅频特性及对数相频特性 (26)
8.1校正前系统的对数幅频特性及对数相频特性 (26)
8.2校正后系统的对数幅频特性及对数相频特性 (27)
总结 (30)
参考文献 (30)
绪论
在控制工程中用得最广的是电气校正装置,它不但可应用于电的控制系统,而且通过将非电量信号转换成电量信号,还可应用于非电的控制系统。控制系统的设计问题常常可以归结为设计适当类型和适当参数值的校正装置。校正装置可以补偿系统不可变动部分(由控制对象、执行机构和量测部件组成的部分)在特性上的缺陷,使校正后的控制系统能满足事先要求的性能指标。常用的性能指标形式可以是时间域的指标,如上升时间、超调量、过渡过程时间等(见过渡过程),也可以是频率域的指标,如相角裕量、增益裕量(见相对稳定性)、谐振峰值、带宽(见频率响应)等。
线性度实验报告
线性度实验报告
篇一:传感器实验报告
传感器实验报告(二)
自动化1204班蔡华轩 UXX13712 吴昊 UXX14545
实验七:
一、实验目的:了解电容式传感器结构及其特点。
二、基本原理:利用平板电容C=εA/d 和其它结构的关系式通过相应的结构和测量电路可以选择ε、A、d 中三个参数中,保持二个参数不变,而只改变其中一个参数,则可以有测谷物干燥度(ε变)测微小位移(变d)和测量液位(变
A)等多种电容传感器。
三、需用器件与单元:电容传感器、电容传感器实验模板、测微头、相敏检波、滤波模板、数显单元、直流稳压源。
四、实验步骤:
1、按图6-4 安装示意图将电容传感器装于电容传感器实验模板上。
2、将电容传感器连线插入电容传感器实验模板,实验线路见图7-1。图 7-1 电容传感器位移实验接线图
3、将电容传感器实验模板的输出端V01 与数显表单元Vi 相接(插入主控箱Vi 孔),Rw 调节到中间位置。
4、接入±15V 电源,旋动测微头推进电容传感器动极
板位置,每间隔0.2mm
图(7-1)
五、思考题:
试设计利用ε的变化测谷物湿度的传感器原理及结构,并叙述一下在此设计中应考虑哪些因素?
答:原理:通过湿度对介电常数的影响从而影响电容的大小通过电压表现出来,建立起电压变化与湿度的关系从而起到湿度传感器的作用;结构:与电容传感器的结构答大体相同不同之处在于电容面板的面积应适当增大使测量灵敏度更好;设计时应考虑的因素还应包括测量误差,温度对测量的影响等
六:实验数据处理
由excle处理后得图线可知:系统灵敏度S=58.179
自动控制原理校正课程设计-- 线性控制系统校正与分析
自动控制原理校正课程设计-- 线性控制系统校正与分析
课程设计报告书
题目线性控制系统校正与分析
院部名称机电工程学院
专业10电气工程及其自动(单)班级
组长姓名
学号
设计地点工科楼C 214
设计学时1周
指导教师
金陵科技学院教务处制
目录
目录 (3)
第一章课程设计的目的及题目 (4)
1.1课程设计的目的 (4)
1.2课程设计的题目 (4)
第二章课程设计的任务及要求 (6)
2.1课程设计的任务 (6)
2.2课程设计的要求 (6)
第三章校正函数的设计 (7)
3.1设计任务 (7)
3.2设计部分 (7)
第四章系统动态性能的分析 (10)
4.1校正前系统的动态性能分析 (10)
4.2校正后系统的动态性能分析 (13)
第五章系统的根轨迹分析及幅相特性 (16)
5.1校正前系统的根轨迹分析 (16)
5.2校正后系统的根轨迹分析 (18)
第七章传递函数特征根及bode图 (20)
7.1校正前系统的幅相特性和bode图 (20)
7.2校正后系统的传递函数的特征根和bode图 (21)
第七章总结 (23)
参考文献 (24)
第一章 课程设计的目的及题目
1.1课程设计的目的
⑴掌握自动控制原理的时域分析法,根轨迹法,频域分析法,以及各种补偿(校正)装置的作用及用法,能够利用不同的分析法对给定系统进行性能分析,能根据不同的系统性能指标要求进行合理的系统设计,并调试满足系统的指标。
⑵学会使用MATLAB 语言及Simulink 动态仿真工具进行系统仿真与调试。
1.2课程设计的题目 已知单位负反馈系统的开环传递函数)
125.0)(1()(0++=s s s K s G ,试用频率法设计串联滞后校正装置,使系统的相角裕量 30>γ,静态速度误差系数110-=s K v 。
线性系统的校正 实验报告
线性系统的校正实验报告
(滞后校正) (超前校正)
超前校正:
已知单位负反馈系统被控对象的传递函数为:
()(1)(4)K
G s S S S =
++,使
用根轨迹解析法对系统进行超前串联校正设计,使之满足: 1)阶跃响应的超调量%20%σ=
2)阶跃响应的调节时间不超过4(0.02)s t s =∆=±
一、基于根轨迹法的串联超前校正的校正原理:
当系统的性能指标以时域形式提出时,通常用根轨迹法对系统进行校正。基于根轨迹法校正的基本思想是:假设系统的动态性能指标可由靠近虚轴的一对共轭闭环主导极点来表征,因此,可把对系统提出的时域性能指标的要求转化为一对期望闭环主导极点。确定这对闭环主导极点的位置后,首先根据绘制根轨迹的相角条件判断一下它们是否位于校正前系统的根轨迹上。如果这对闭环主导极点正好落在校正前系统的根轨迹上,则无需校正,只需调整系统的根轨迹增益即可;否
则,可在系统中串联一超前校正装置1()(1)1C aTs
G s a Ts
+=
>+,通过引入新的开环零点z c =-1/aT 和新的开环极点p c =-1/T 来改变系统原根轨迹的走向,使校正后系统的根轨迹经过这对期望闭环主导极点。
二、超前校正装置及其特性:
典型超前校正装置的传递函数可写为1()(0)1C aTs G s a Ts
+=>+
式中a 为分度系数,T 为时间常数
其频率响应1()1C jaT G j jTs ω
ωω
+=
+
幅频特性:
()c A ω=
相频特性:
111
22(1)()1a T tg aT tg T tg aT ωφωωωω----=-=+
线性系统校正
控制系统的设计本质上是寻找合适的校正装置
线性系统校正
三、控制系统的性能指标
在前面几章中我们详细讨论了分析控制系统的 方法,同时也了解了衡量一个系统性能好坏的标准。 如果系统是稳定的,那么衡量系统性能的标准有两 个方面:稳态性能指标和暂态性能指标。
时域
频域
稳态 暂态
稳态误差 e sr 上升时间 t r 超调量 M p 峰值时间 t p 调节时间 t s
Gc(s)
U(s) E(s)
Kp
Lc()20lgKp
Gc(j)Kp c() 0
比例控制器实质是一种增益可调的放大器
线性系统校正
Kp>1 开环增益加大,稳态误差减小;幅值穿越频率增大,过渡 过程时间缩短;系统稳定程度变差。 原系统稳定裕量充分大时才采用比例控制。
wenku.baidu.com
Kp<1
对系统性能的影响正好相反。 线性系统校正
近似有:
Lc
(
)
20lg i
0, (i
,( d
i
)
)
20 lg
d
, (
d
)
线性系统校正
90,( 0)
c() 0,( id )
90
,
(
)
第三节 常用校正装置及特点
校正装置
无源校 正装置
第六章_线性系统的校正方法
第三节 串联校正
+ ω ) dB L(
对数频率特性曲线:
10lgα R2 20lgα uc 0 1 1 ω ω = ω = 2 1 T aT φ ( ω) φm
c
1+aTs Gc(s)=a(1+Ts) R1R2 R1+R2 T= R +R C a= > 1 0 R 1 2 2 ωm ω 1+aTs ×a = 1+aTs Gc(s)= 为了补偿开环放大倍数 1/α<1 对稳态精 a(1+Ts) 1+Ts α>1 φ(ω)>0 度的影响,再增加一放大倍数为 α的放大环 ω >ω2 =20lg a 超前的相频特性 L节。 (ω)=20lgaωT-20lgωT ω=ωm处为最大超前角
Gc ( j ) K p
Lc ( ) 20lg K p
c ( ) 0
很少单独使用比例控制规律。
第一节 系统的设计与校正问题 (2)比例-微分(PD)控制
R( s )
E ( s)
K p (1 s)
C ( s)
M ( s)
de(t ) m(t ) K p e(t ) K p dt
U1 R1
C
R2
U2
频率特性具有正 R2 ( R1Cs 1 1) aTs 的相位角,就称 aG (s )2 R1 R2 R R c 1 为超前网络。如 Cs 1 Ts 1 R1 R2 图
线性系统的校正实验报告
自动控制原理课程实验报告
实验题目:线性系统的校正
1.实验目的:
1.熟悉并掌握TD-ACC+设备的使用方法及各典型环节模拟电路的构成方法。
2.熟悉各种典型环节的理想阶跃响应曲线和实际阶跃响应曲线。对比差异、分析原因。
3.了解参数变化对典型环节动态特性的影响
2.实验仪器:
PC机一台,TD-ACC+实验系统一套。
3.基本原理、内容、结果及分析:
3.1实验原理及内容
所谓校正就是指在系统中加入一些机构或装置(其参数可以根据需要而调整),使系统特性发生变化,从而满足系统的各项性能指标。按校正装置在系统中的连接方式,可分为:串联校正、反馈校正和复合控制校正三种。串联校正是在主反馈回路之内采用的校正方式,串联校正装置串联在前向通路上,一般接在误差检测点之后和放大器之前。本次实验主要介绍串联校正方法。
1.原系统的结构框图及性能指标
对应的模拟电路图
2.期望校正后系统的性能指标
3.串联校正环节的理论推导
4.线路图示
3.2内容步骤
1. 将信号源单元的“ST”端插针与“S”端插针用“短路块”短接。由于每个运放单元均
设置了锁零场效应管,所以运放具有锁零功能。将开关分别设在“方波”档和“500ms~12s”档,调节调幅和调频电位器,使得“OUT”端输出的方波幅值为1V,周期为10s 左右。2.测量原系统的性能指标。
(1) 按图1.3-2 接线。将1 中的方波信号加至输入端。
(2) 用示波器的“CH1”和“CH2”表笔测量输入端和输出端。计算响应曲线的超调量MP和调节时间tS。
3. 测量校正系统的性能指标。
(1) 按图1.3-4 接线。将1 中的方波信号加至输入端。
自动控制原理线性系统串联校正实验报告五..
武汉工程大学实验报告
专业 电气自动化 班号 指导教师 姓名 同组者 无
实验名称 线性系统串联校正
实验日期 第 五 次实验 一、 实验目的
1.熟练掌握用MATLAB 语句绘制频域曲线。 2.掌握控制系统频域范围内的分析校正方法。 3.掌握用频率特性法进行串联校正设计的思路和步骤。 二、 实验内容
1.某单位负反馈控制系统的开环传递函数为
)1()(+=
s s K
s G ,试设计一超前校正装置,使
校正后系统的静态速度误差系数120-=s K v ,相位裕量0
50=γ,增益裕量dB K g 10lg 20=。
解:取20=K ,求原系统的相角裕度。
num0=20; den0=[1,1,0]; w=0.1:1000;[gm1,pm1,wcg1,wcp1]=margin(num0,den0); [mag1,phase1]=bode(num0,den0,w);[gm1,pm1,wcg1,wcp1] margin(num0,den0) grid; ans =Inf 12.7580 Inf 4.4165 由结果可知,原系统相角裕度7580.12=r ,
s
rad c /4165.4=ω,不满足指标要求,系统的
Bode 图如图5-1所示。考虑采用串联超前校正装置,以增加系统的相角裕度。
10
10
10
10
10
幅值(d b )
--Go,-Gc,GoGc
M a g n i t u d e (d B )
10
10
10
10
10
P h a s e (d e g )Bode Diagram
Gm = Inf dB (at Inf rad/sec) , P m = 12.8 deg (at 4.42 rad/sec)
线性系统的矫正方法
系统的设计与校正问题 常用校正装置及其特性 串联校正 并联校正
线性系统的校正方法>>系统的设计与校正问题
系统分析:在系统的结构、参数已知的情况下,计算出 它的性能。 系统校正:在系统分析的基础上,引入某些参数可以根 据需要而改变的辅助装置,来改善系统的性能,这里所用的辅 助装置又叫校正装置。 一般说来,原始系统除放大器增益可调外,其结构参数 不能任意改变,有的地方将这些部分称之为“不可变部分”。 这样的系统常常不能满足要求。如为了改善系统的稳态性能可 考虑提高增益,但系统的稳定性常常受到破坏,甚至有可能造 成不稳定。为此,人们常常在系统中引入一些特殊的环节—— 校正装置,以改善其性能指标。
G ) c(s
Rs ()
N(s)
G ) 1(s
G ) 2(s
G ) c(s
Cs ()
E(s)
G ) 1(s
G ) 2(s
G ) n(s
C(s)
Hs ()
H(s)
前馈校正:输入控制方式
前馈校正:干扰控制方式
线性系统的校正方法>>系统的设计与校正问题
校正类型比较: 串联校正: 分析简单,应用范围广,易于理解、接受。 反馈校正: 常用于系统中高功率点传向低功率点的场合,一 般无附加放大器,所以所要元件比串联校正少。另一 个突出优点是:只要合理地选取校正装置参数,可消 除原系统中不可变部分参数波动对系统性能的影响。 在 特殊的系统中,常常同时采用串联 、反馈和前 馈校正。
自控原理实验指导书
实验一系统建模与转换
一、实验目的
1.了解MATLAB软件的基本特点和功能;
2.掌握线性系统被控对象传递函数数学模型在MATLAB环境下的表示方法及转换;
3.掌握多环节串联、并联、反馈连接时整体传递函数的求取方法;4.掌握在SIMULINK环境下系统结构图的形成方法及整体传递函数的求取方法;
5.了解在MATLAB环境下求取系统的输出时域表达式的方法。二、实验内容
1.自确定2个传递函数,实现传递函数的录入和求取串联、并联、反馈连接时等效的整体传递函数。要求分别采用有理多项式模型和零极点增益模型两种传递函数形式。
2.进行2例有理多项式模型和零极点增益模型间的转换。
3.在Siumlink环境下实现如下系统的传递函数的求取。各环节传递函数自定。
三、实验报告要求
1.写明实验目的和实验原理。实验原理中简要说明求取传递函数 的途径和采用的语句或函数。
2.在实验过程和结果中,要求按项目写清楚自定的传递函数、画 出系统方框图,从屏幕上复制程序和运行结果,复制系统的 Simulink 方框图,打印报告或打印粘贴在报告上。不方便打印 的同学,要求手动从屏幕上抄写和绘制。 3.简要写出实验心得和问题或建议。
实验二 线性系统的时域分析
一、实验目的
1.研究线性系统在典型输入信号作用下的暂态响应; 2.熟悉线性系统的暂态性能指标;
3.研究二阶系统重要参数阻尼比ξ对系统动态性能的影响; 4.熟悉在MATLAB 下判断系统稳定性的方法; 5.熟悉在MATLAB 下求取稳态误差的方法。
二、实验内容
1〃研究一阶系统对阶跃输入、脉冲输入、斜坡输入、自定义输入的响应及性能指标。
《信号与线性系统》实验报告
实验一连续信号的时域分析
一、实验目的
1.熟悉 lsim、heaviside等函数的使用。
2.熟悉信号的时移、尺度变换、反转、相加、相乘、卷积等计算。
3.熟悉 impulse、step函数的使用。
二、实验内容
1.利用Matlab的Symbolic Math Toolbox中单位阶跃函数heaviside画出单位阶跃信号。
clear clc
y=sym('heaviside(t)');
ezplot(y,[-2,10])
h e a v i s i d e(t)
1
0.8
0.6
0.4
0.2
-20246810
t
2.已知信号 f(t) = (t+1)[U(t+1) – U(t)] + [U(t) – U(t+1)],试画出 f(-t/3+1)的波形。clear clc syms t; y1=sym(t+1); y2=sym('heaviside(t+1)-heaviside(t)'); f=sym(y1*y2-y2);
subs(f,t,-t); subs(f,t,(1/3)*t); subs(f,t,t-3); ezplot(f,[-4,20]);
heaviside(t) -...+ (t + 1) (heaviside(t + 1) - heaviside(t))
3.若输入信号 f(t) = cos(t)U(t),试求以下系统的零状态响应:
5y ''(t )
4y '(t )8y (t ) f ''(t ) f (t )
clear clc a=[5 4 8]; b=[1 0 1]; t=0:0.1:5; f=cos(t ).*Hea viside(t );
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实验名称 1.3线性系统的校正
预定时间
实验时间
姓名学号李振兴
授课教师
实验台号
专业班级
装
一、目的要求
订
线
1.掌握系统校正的方法,重点了解串联校正。
2.根据期望的时域性能指标推导出二阶系统的串联校正环节的传递函数。
二、原理简述
所谓校正就是指在系统中加入一些机构或装臵 (其参数可以根据需要而1.原系统的结构框图及性能指标
对应的模拟电路图
线
2.期望校正后系统的性能指标
3.串联校正环节的理论推导
线
三、仪器设备
PC 机一台,TD-ACC+(或 TD-ACS)教学实验系统一套。
四、线路示图
订
线
五、内容步骤
1. 将信号源单元的“ST”端插针与“S”端插针用“短路块”短接。由于每
2.测量原系统的性能指标。
(1) 按图 1.3-2 接线。将 1 中的方波信号加至输入端。
(2) 用示波器的“CH1”和“CH2”表笔测量输入端和输出端。计算响应曲线的
3. 测量校正系统的性能指标。
(1) 按图 1.3-4 接线。将 1 中的方波信号加至输入端。
(2) 用示波器的“CH1”和“CH2”表笔测量输入端和输出端。计算响应曲线
六、数据处理
未校正:
订
线
校正后:
七、分析讨论
下面列出未校正和校正后系统的动态性能指标。
订
线
八、实验心得:
做这次实验时我们刚好学了线性系统的校正方法,通过学习解开了我在上次