7.二阶电路响应的仿真实验
实验题目 二阶系统瞬态响应和稳定性
实验题目 二阶系统瞬态响应和稳定性一 实验要求1 了解和掌握典型二阶系统模拟电路的构成方法及二阶闭环系统的传递函数标准式；2 研究二阶闭环系统的结构参数――无阻尼振荡频率ωn 、阻尼比ξ对过渡过程的影响；3 观察和分析欠阻尼，临界阻尼和过阻尼二阶闭环系统在阶跃信号输入时的瞬态阶跃响应曲线，并记录欠阻尼二阶闭环系统的动态性能指标Mp 、tp 、ts 值，并与理论计算做对比。
二 实验原理1 二阶闭环系统模拟电路2 实验电路的系统框图3 理论计算开环传递函数：)1()(+=TS TiS K S G 闭环传递函数标准式：2222)(1)()(nn n S S S G S G s ωξωωφ++=+= 自然频率（无阻尼振荡频率）：TiTK=n ω ； 阻尼比：KT Ti 21=ξsT i 1 TsK+1 R(s) C(s)超调量 ：%10021⨯=--eP M ξξπ； 峰值时间： 21ξωπ-=n pt积分环节（A2单元）的积分时间常数 11*1i T R C S == 惯性环节（A3单元）的惯性时间常数 22*0.1T R C S == 可变电阻R=4k 时, K=100/4=25, 81.15=n ω , 316.0=ξ(欠阻尼)%12.35=P M , S n pt 21.012=-=ξωπ;R=40k 时,K=100/25=4, 5=n ω , 1=ξ(临界阻尼) R=100k 时,K=100/100=1, 16.3=n ω , 58.1=ξ(过阻尼)三 实验步骤1 用信号发生器（B1）的‘阶跃信号输出’ 和‘幅度控制电位器’构造输入信号（Ui ）2 构造模拟电路：按实验指导书图3-1-7安置短路套及测孔联线，3 联接虚拟示波器（B3）的：示波器输入端CH1接到A6单元信号输出端OUT ，CH1选×1’。
（4）运行、观察、记录：① 运行LABACT 程序，选择自动控制菜单下的线性系统的时域分析下的二阶典型系统瞬态响应和稳定性实验项目，再选择开始实验.② 分别将（A7）中的直读式可变电阻调整到4K 、40K 、100K ，按下B1按钮，用示波器观察在三种增益K 下，A6输出端C(t)的系统阶跃响应.。
(完成)二阶电路响应的三种状态轨迹及其特点
实验二二阶电路响应的三种（欠阻尼、过阻尼及临界阻尼）状态轨迹及其特点一、实验目的1、熟练掌握二阶电路微分方程的列写及求解过程；2、掌握RLC 二阶电路零输入响应及电路的过阻尼、临界阻尼和欠阻尼状态；3、学会利用MULTISIM 仿真软件熟练分析电路，尤其是电路中各电压电流的变化波形。
二、实验原理用二阶线性常微分方程描述的电路称为二阶电路，二阶电路中至少含有两个储能元件。
二阶电路微分方程式一个含有二次微分的方程，由二阶微分方程描述的电路称为二阶电路。
分析二阶电路的方法仍然是建立二阶微分方程，并利用初始条件求解得到电路的响应。
二阶方程一般都为齐次方程。
齐次方程的通解一般分为三种情况：（RLC 串联时）1、 21S S ≠ 为两个不等的实根（称过阻尼状态）t S t S h e A e A f 211121+= 此时，CL R 2>，二阶电路为过阻尼状态。
2、 σ==21S S 为相等实根（称临界状态）t h e A A f σ)21+=（ 此时，CL R 2=，二阶电路为临界状态。
3、 ωσj S ±-=21、为共轭复根（称欠阻尼状态）t h e t f σβω-+=)sin( 此时CL R 2<，二阶电路为欠阻尼状态。
这三个状态在二阶电路中式一个重要的数据，它决定了电路中电流电压关系以及电流电压波形。
三、实验内容电路中开关S 闭合已久。
t=0时将S 打开，并测量。
1、欠阻尼状态（R=10Ω,C=10mF,L=50mH ）如图所示，为欠阻尼状态时的二阶电路图。
波形图展示了欠阻尼状态下的C U 和L U 波形(橙色线条为电容电压衰减波形，红色线条为电感电压衰减波形)。
2、临界阻尼（R=10Ω,C=10mF,L=0.25mH ）如图所示，为临界状态的二阶电路图。
图展示了临界状态下的C U 的波形。
波形图展示了临界状态下的C U 和L U 波形。
3、过阻尼状态（R=10Ω,C=1mF,L=1mH ）如图所示，为过阻尼状态下的二阶电路图。
二阶电路的仿真与实验
10
实验内容：
观察并纪录RLC串联电路,、的零输入响应、零
状态响应 。实验线路原理图如图11-8所示。
CH1 观察us波形
仿真： 选取f =5kHz 左右, C=2200PF, 5600PF, 0.01uF , L=10mH, R=10K
L
CH2
us
周期方波 发生器
+
R
C
+ uc -
观察uc波形
Td t2 t1
2 d Td
-U2m
t1
t2 t
由于: u c Ae t sin( t ) -U1m 而峰值时 sin( t ) 1
U 1m e (t2 t1 ) 得 U 2m
t1 t 2 U Ae U Ae 故： , 1m 2m
阻尼时us (t). uc (t) 波形。如图10-4所示。 方法：打开开关，按“暂停”按钮。
6
仿真示例
减小R到64%左右，调节示波器参数，观察临
界阻尼时us (t). uc (t) 波形。如图10-5所示。 方法：打开开关，按“暂停”按钮。
7
仿真示例
减小R到16%左右，调节示波器参数，观察欠
2、计算 及
d
,以仿真示例中欠阻尼为例
2 2 3.14 d T d 215.4 10 6 2.9110 4 raU1m=4.45V, U2m=0.98V;
1 U1m ln Td U 2 m 1 4.45 ln 6 215.4 10 0.98 7024
R 1600 8000 2 L 2 0.1
1 1 O LC 0.1 0.0110 6 3.16 10 4 rad / s
仿真实验二二阶电路响应
二、二阶电路响应的三种状态的仿真一、电路课程设计目的：1、测试二阶动态电路的零状态响应和零输入响应，了解电路元件参数对响应的影响；2、观察、分析二阶电路响应的三种（欠阻尼、过阻尼及临界阻尼）状态轨迹及其特点，以加深对二阶电路响应的认识与理解。
二、仿真电路设计原理：RLC 串联电路，无论是零输入响应，或是零状态响应，电路过渡过程的性质 ，完全由特征方程决定，其特征根：d o LCL R L R p ωαωαα±-=-±-=-±-=22222,1)1()2(2 其中: L R 2=α称为衰减系数，LC10=ω称为谐振频率，220αωω-=d 称为衰减振荡频率 CL R 2>电路过渡过程的性质为过阻尼的非振荡过程。
CL R 2=电路过渡过程的性质为临界阻尼的非振荡过程。
C L R 2=电路过渡过程的性质为欠阻尼的振荡过程。
0=R 等幅振荡实例分析：求开关切换后即t>0时，该电路中R 为多少时，二阶电路处于临界状态。
解：t>0后，电路的微分方程为R1R2R3Ai i V u u u dtdu C R dt u d LC c c c c c 5)0()0(25)0()0(0'22=-=+=-=+=++ Ate e e te A e A e A C t i Ve t e t A A u A A p p p C L R LC L R L R Cp R LCp t t t t t t t t c )5.5006975.35405.3535(10)()()5.354020()(5.35402542.141,42.14121)(2p 0142.14142.14142.141422142.14142.141212121'2''2,1'2-----------=-+--=+=+=∴==-===Ω==∴-±-==++δδδδδ，为两个相等的实根。
自动控制原理实验二阶系统的阶跃响应
自动控制原理实验二阶系统的阶跃响应一、实验目的通过实验观察和分析阶跃响应曲线，了解二阶系统的动态特性，掌握用MATLAB仿真二阶系统阶跃响应曲线的绘制方法，提高对二阶系统动态性能指标的计算与分析能力。
二、实验原理1.二阶系统的传递函数形式为：G(s)=K/[(s+a)(s+b)]其中，K为系统增益，a、b为系统的两个特征根。
特征根的实部决定了系统的稳定性，实部小于零时系统稳定。
2.阶跃响应的拉氏变换表达式为：Y(s)=G(s)/s3.阶跃响应的逆拉氏变换表达式为：y(t)=L^-1{Y(s)}其中，L^-1表示拉氏逆变换。
三、实验内容1.搭建二阶系统，调整增益和特征根，使系统稳定，并记录实际的参数数值。
2.使用MATLAB绘制二阶系统的阶跃响应曲线，并与实际曲线进行对比分析。
四、实验步骤1.搭建二阶系统，调整增益和特征根，使系统稳定。
根据实验要求，选择适当的数字电路元件组合，如电容、电感、电阻等，在实际电路中搭建二阶系统。
2.连接模拟输入信号。
在搭建的二阶系统的输入端接入一个阶跃信号发生器。
3.连接模拟输出信号。
在搭建的二阶系统的输出端接入一个示波器，用于实时观察系统的输出信号。
4.调整增益和特征根。
通过适当调整二阶系统的增益和特征根，使系统达到稳定状态。
记录实际调整参数的数值。
5.使用MATLAB进行仿真绘制。
根据实际搭建的二阶系统参数，利用MATLAB软件进行仿真，绘制出二阶系统的阶跃响应曲线。
6.对比分析实际曲线与仿真曲线。
通过对比分析实际曲线与仿真曲线的差异，分析二阶系统的动态特性。
五、实验结果与分析1.实际曲线的绘制结果。
根据实际参数的输入，记录实际曲线的绘制结果，并描述其特点。
2.仿真曲线的绘制结果。
利用MATLAB软件进行仿真，绘制出仿真曲线，并与实际曲线进行对比分析。
3.实际曲线与仿真曲线的对比分析。
通过对比实际曲线与仿真曲线的差异，分析二阶系统的动态特性，并讨论影响因素。
六、实验讨论与结论1.实验过程中遇到的问题。
二阶电路响应的仿真实验报告
二阶电路响应的仿真实验报告一、实验目的本次实验旨在通过仿真实验的方式，探究二阶电路响应的特性，并且了解其在不同频率下的响应情况。
二、实验原理1. 二阶电路的基本概念二阶电路是指带有两个存储元件（电容或电感）的电路，其具有更加复杂的响应特性。
其中，常见的二阶电路包括二阶低通滤波器、二阶高通滤波器以及二阶带通滤波器等。
2. 二阶低通滤波器的特性在二阶低通滤波器中，当输入信号频率很低时，输出信号基本上不会受到影响；而当输入信号频率逐渐升高时，输出信号将会逐渐减小。
当输入信号频率等于截止频率时，输出信号将会下降3dB；而当输入信号频率继续升高时，输出信号将会更加明显地下降。
3. 仿真实验步骤（1）构建一个RC电路，并且设置初始条件和参数值；（2）绘制RC电路的幅度-频率响应曲线；（3）绘制RC电路的相位-频率响应曲线；（4）分析幅度-频率响应曲线和相位-频率响应曲线的特点。
三、实验步骤1. 构建RC电路在Multisim软件中，选择“模拟”选项卡，然后选择“Passive”选项卡，接着选择“R”和“C”元件，并且将它们连接起来。
最终得到的电路图如下所示：2. 设置初始条件和参数值在Multisim软件中，点击“仿真设置”按钮，在弹出的对话框中，将仿真类型设置为“AC Analysis”，并且设置频率范围为1Hz~10MHz。
接着，设置电容C1的值为0.01μF，电阻R1的值为10kΩ。
3. 绘制RC电路的幅度-频率响应曲线在Multisim软件中，点击“仪表”选项卡，并且选择“AC Analysis”仪表。
接着，在弹出的对话框中，将X轴设置为“Frequency”，将Y轴设置为“Magnitude(dB)”，并且勾选上“Decibel Scale”。
最终得到的幅度-频率响应曲线如下图所示：4. 绘制RC电路的相位-频率响应曲线在Multisim软件中，点击“仪表”选项卡，并且选择“AC Analysis”仪表。
实验二二阶系统阶跃响应
实验二二阶系统阶跃响应一、实验目的1. 研究二阶系统的特征参数，阻尼比ζ和无阻尼自然频率ωn对系统动态性能的影响，定量分析ζ和ωn与最大超调量σp和调节时间ts之间的关系。
2. 进一步学习实验系统的使用。
3. 学会根据系统的阶跃响应曲线确定传递函数。
4. 学习用MATLAB仿真软件对实验内容中的电路进行仿真。
二、实验原理典型二阶闭环系统的单位阶跃响应分为四种情况：1〕欠阻尼二阶系统如图1所示，由稳态和瞬态两部分组成：稳态部分等于1，瞬态部分是振荡衰减的过程，振荡角频率为阻尼振荡角频率，其值由阻尼比ζ和自然振荡角频率ωn决定。
〔1〕性能指标：: 单位阶跃响应C(t)进人±5%(有时也取±2%)误差带，并且不再超出该误差带的调节时间tS最小时间。
超调量σ% ；单位阶跃响应中最大超出量与稳态值之比。
单位阶跃响应C(t)超过稳态值到达第一个峰值所需要的时间。
峰值时间tP ：结构参数ξ：直接影响单位阶跃响应性能。
〔2〕平稳性：阻尼比ξ越小，平稳性越差长，ξ过大时，系统响应迟钝，〔3〕快速性：ξ过小时因振荡强烈，衰减缓慢，调节时间tS调节时间t也长，快速性差。
ξ＝调节时间最短，快速性最好。
ξ＝时超调量σ%<5％,平稳性也S好，故称ξ＝为最正确阻尼比。
2〕临界阻尼二阶系统〔即ξ＝1〕系统有两个相同的负实根，临界阻尼二阶系统单位阶跃响应是无超调的，无振荡单调上升的，不存在稳态误差。
3〕无阻尼二阶系统〔ξ＝0时〕 此时系统有两个纯虚根。
4〕过阻尼二阶系统〔ξ>1〕时此时系统有两个不相等的负实根，过阻尼二阶系统的单位阶跃响应无振荡无超调无稳态误差，上升速度由小加大有一拐点。
三、 实验内容1. 搭建模拟电路典型二阶系统的闭环传递函数为：其中，ζ 和ωn 对系统的动态品质有决定的影响。
搭建典型二阶系统的模拟电路，并测量其阶跃响应：二阶系统模拟电路图其结构图为：系统闭环传递函数为：式中, T=RC ，K=R2/R1。
二阶电路响应的研究实验报告
二阶电路响应的研究实验报告摘要：本实验通过对二阶电路的响应进行研究，以深入了解二阶电路的工作原理和性质。
实验中通过利用示波器观察RC电路和RLC电路的频率响应曲线、计算共振频率和带宽等参数。
数据结果表明，当电路达到共振频率时，电路在谐振时的电压幅度最大，而带宽与电路的阻抗相关。
本次实验结论将有助于加深学生对于二阶电路的认识和理解，进一步提高本专业同学对于微电子学科的综合素质。
关键词：二阶电路；共振频率；带宽；频率响应曲线Introduction:二阶电路是指电路中包含了两个存储元件的线性电路。
存储元件可以是电容、电感或共同组成的电容电感（LC）元件，具有强烈的共振特性。
二阶电路在电子工程学科中具有重要意义，可以广泛应用于无线电、通信和信号处理等各种领域。
深入了解二阶电路的工作原理和性质是非常重要的。
本实验旨在通过研究二阶电路的响应，通过实验数据结果对二阶电路进行深入的分析，包括共振频率、带宽等参数。
实验结果将有助于加深学生对于二阶电路的认识和理解。
Experimental content:在实验中，我们分别通过示波器对RC电路和RLC电路进行了测量，计算了两个电路的共振频率和带宽。
在RC电路中，我们通过更改电阻和电容的数值，观察了频率响应曲线的变化。
在RLC电路中，我们将电路带入谐振状态并观测该状态下的电压幅度。
详细实验步骤如下：1. RC电路的实验：步骤1.1：所需器材：函数发生器、示波器、电阻器、电容器。
步骤1.2：根据电路图连cct，将电路接上函数发生器和示波器，以观察RC电路的响应曲线，并进行录像记录。
步骤1.3：逐渐调整函数发生器的频率，观测并记录RC电路的响应曲线，包括电压和相位。
记录下不同电容值对响应曲线的影响。
步骤1.4：通过观察响应曲线，计算出RC电路的共振频率和带宽。
步骤2.4：通过观察响应曲线，将RLC电路带入谐振状态，并记录下谐振状态下电压幅度的大小。
Results and analysis:实验结果表明，在RC电路中，随着电容值的不断增大，电路的共振频率也随之而增大。
控制原理仿真实验
仿真实验一 典型环节的时间响应该实验的主要目的是让学生明确，微分方程描述的物理系统和传递函数典型环节之间的关系。
掌握在时域内描述系统的性能指标。
1. 二阶电路理论分析图1所示RLC 串联电路是典型的二阶动态电路。
t=0时，开关闭合，此后电路满足的方程为式中各参数对应图1所标注，RLC 分别为元件的电阻值、电感值、电容值；uc 为电容电压；us 为激励(电压源)。
其通解形式为：稳态响应由激励us 决定，而其暂态响应仅由特征根决定，特征根又由三个元件的参数决定，可分为三种情况。
(1)当C L R /2>时，暂态响应中的电压、电流具有非振荡的特点，称为过阻尼状态。
(2)当C L R /2<时，暂态响应中的电压、电流具有振荡衰减的特点，称为欠阻尼状态。
衰减系数为δ=R/2L ，LC /10=ω是在R =0情况下的振荡角频率，称为无阻尼振荡电路的固有角频率。
在R ≠0时，RLC 串联电路的固有振荡频率220'δωω-=将随δ=R/2L 的增加而下降。
(3)当C L R /2=时，有δ=ω0， 220'δωω-==0，暂态过程界于非振荡与振荡之间，称为临界状态，其本质属于非振荡暂态过程。
因此可以调节参数使其暂态响应具有振荡、非振荡或临界振荡特点，为了更好地理解，在下面的仿真中，LC 不变，仅改变R 使其分别对应以上三种情况。
2. 二阶电路仿真分析在SCHEMA TI下使用工具绘制如图2所示电路图，并按图中参数设置。
电容、电感元件初始状态均设为0V，GND name设置为0。
设置Transient分析的run time为6ms，此参数若设置不合适可能观测不到波形，或波形不理想。
运行仿真后在Probe中观察uc波形，在屏幕上得到如下图3(b)所示的结果，由于电阻值过小，因此为振荡上升过程。
改变电阻R1V alue为10Ω、1000Ω时仿真，即可得到以上各参数下的uc波形，如图3(a)、(c)所示。
multisim二阶动态电路响应的研究实验报告思考题
multisim二阶动态电路响应的研究实验报告思考题二阶电路动态响应实验报告二阶电路动态的响应 11微电子黄跃学号：一实验目的1.深刻理解和掌握零输入响应和零状态响应以及全响应； 2.深刻理解欠阻尼，临界，过阻尼的意义； 3.研究电路元件参数对二阶电路动态响应的影响； 4.掌握Multisim软件绘制电路原理图； 5.掌握Multisim软件中的Transient Analysis等SPICE 仿真分析方法； 6.掌握Multisim软件中的函数发生器，示波器的方使用法。
二实验原理用二阶微分方程描述的动态电路称为二阶电路。
图6.1所示的线性RLC串联电路是一个典型的二阶电路。
可以用下述二阶线性常系数微分方程来描述：（6-1）初始值为求解该微分方程，可以得到电容上的电压uc(t)。
再根据：可求得ic(t)，即回路电流iL(t)。
式（6-1）的特征方程为：特征值为：(6-2) 定义：衰减系数（阻尼系数）自由振荡角频率（固有频率）由式6-2 可知，RLC串联电路的响应类型与元件参数有关。
零输入响应动态电路在没有外施激励时，由动态元件的初始储能引起的响应，称为零输入响应。
电路6.2所示，设电容已经充电，其电压为U0，电感的初始电流为0。
(1) ，响应是非振荡性的，称为过阻尼情况。
电路响应为：响应曲线6.3所示。
可以看出：uC(t)由两个单调下降的指数函数组成，为非振荡的过渡过程。
整个放电过程中电流为正值，且当时，电流有极大值。
（2），响应临界振荡，称为临界阻尼情况。
电路响应为t≥0 响应曲线6.4所示。
图6.4 二阶电路的临界阻尼过程 (3) ，响应是振荡性的，称为欠阻尼情况。
电路响应为t≥0 其中衰减振荡角频率，响应曲线6.5所示。
图6.5 二阶电路的欠阻尼过程图6.6 二阶电路的无阻尼过程（4）当R＝０时，响应是等幅振荡性的，称为无阻尼情况。
电路响应为响应曲线6.6所示。
理想情况下，电压、电流是一组相位互差90度的曲线，由于无能耗，所以为等幅振荡。
二阶系统的阶跃响应实验报告
实验二 二阶系统的阶跃响应实验报告1．实验的目的和要求1）掌握二阶控制系统的电路模拟方法及其动态性能指标的测试技术；2）定量分析二阶控制系统的阻尼比ξ和无阻尼自然频率n ω对系统动态性能的影响；3）加深理解“线性系统的稳定性只与其结构和参数有关，而与外作用无关”的性质；4）了解与学习二阶控制系统及其阶跃响应的MATLAB 仿真。
2．实验内容1）分析典型二阶系统2222)(n n n s s s G ωξωω++=的ξ（ξ取值为0、0.25、0.5、1、1.2……）和n ω(n ω取值10、100……)变化时，对系统阶跃响应的影响。
2）典型二阶系统，若0.707ξ=，110n s ω-=，确定系统单位阶跃响应的特征量%σ、r t 和s t 。
3．需用的仪器计算机、Matlab6.5编程软件4．实验步骤1）利用MA TLAB 分析n ω=10时ξ变化对系统单位阶跃响应的影响。
观察并记录响应曲线，根据实验结果分析ξ变化对系统单位阶跃响应的影响。
2）利用MA TLAB 分析ξ=0时n ω变化对系统单位阶跃响应的影响。
观察并记录响应曲线，根据实验结果分析n ω变化对系统单位阶跃响应的影响。
3）利用MA TLAB 计算特征量%σ、r t 和s t 。
5．教案方式讲授与指导相结合6．考核要求以实验报告和实际操作能力为依据7．实验记录及分析1）程序：》t=[0:0.01:10]。
y1=step([100],[1 0 100],t)。
y2=step([100],[1 5 100],t)。
y3=step([100],[1 10 100],t)。
y4=step([100],[1 20 100],t)。
y5=step([100],[1 80 100],t)。
subplot(3,2,1)。
plot(t,y1,'-')。
gridxlabel('time t')。
ylabel('y1')。
二阶系统的阶跃响应
二阶系统的阶跃响应一．实验目的1、学习实验系统的使用方法。
2、学习构成一阶系统（惯性环节）、二阶系统的模拟电路，分别推导其传递函数。
了解电路参数对环节特性的影响。
3、研究一阶系统的时间常数T对系统动态性能的影响。
4、研究二阶系统的特征参数，阻尼比ξ和无阻尼自然频率nω对系统动态性能的影响。
二．实验内容1．搭建各种典型环节的模拟电路，观测并记录各种典型环节的阶跃响应曲线。
2．调节模拟电路参数，研究参数变化对典型环节阶跃响应的影响。
3．运行Matlab软件中的simulink仿真功能，完成各典型环节阶跃特性的软件仿真研究，并与理论计算的结果作比较。
三．实验步骤1. 典型环节的simulink仿真分析在实验中观测实验结果时，只要运行Matlab，利用Matlab软件中的simulink仿真功能，以及Matlab编程功能，可以完成常见的控制系统典型环节动态响应。
研究特征参量ζ和nω对二阶系统性能的影响标准二阶系统的闭环传递函数为：2222)()(n n n s s s R s C ωζωω++=二阶系统的单位阶跃响应在不同的特征参量下有不同的响应曲线。
典型二阶系统的结构图如图所示。
不难求得其闭环传递函数为2222)()()(n n n B s s R s Y s G ωζωω++==其特征根方程为222n n s ωζω++=0 方程的特征根: 222n n s ωζω++=0))(()1)(1(2121=--=++s s s s T s T s 式中, ζ称为阻尼比; n ω称为无阻尼自然振荡角频率(一般为固有的)。
当ζ为不同值时，所对应的单位阶跃响应有不同的形式。
当ζ=0.1时的仿真结果当ζ=0.3真结果当ζ=1时的结果当ζ=2时的仿真结果三．实验总结结论：二阶系统的阻尼比ξ决定了其振荡特性ζ< 0 时，阶跃响应发散，系统不稳定；ζ≥ 1 时，无振荡、无超调，过渡过程长；0<ζ<1时，有振荡，ξ愈小，振荡愈严重,但响应愈快；ζ= 0时，出现等幅振荡。
二阶电路响应的三种(欠阻尼、过阻尼及临界阻尼)状态轨迹及其特点
二阶电路响应的三种（欠阻尼、过阻尼及临界阻尼）状态轨迹及其特点之欧侯瑞魂创作一、 实验目的二阶电路响应的三种（欠阻尼、过阻尼及临界阻尼）状态轨迹及其特点。
2掌握二阶电路响应的三种（欠阻尼、过阻尼及临界阻尼）状态轨迹及其特点的测试方法。
二、 实验原理二阶电路是含有立个独立储能元件的电路，描述电路行为的方程是二阶线性常系数微分方程。
应用经典定量分析开关闭合后UC 、i 等零输入响应的变更规律 将如下R 、L 、C 元件的电压电流表达式代入KVL 方程，可得由数学分析可知，要确定二阶微分方程的解，除应知道函数的初始值外，还应知道函数的一阶导数初始值，它可根据下列关系求得 由于ci dt du C -= 所以"+'=u u u C C C 所示二阶微分方程的解可设为特征根为因此 t t C e A e A u 21s 2s 1+= 由初始条件Uc(0+)=Uo,可得 A1+A2=Uo又t t C e A e A dtdu 21s 2s 1+= 可求得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧--=-=1201212021s s U s A s s U s A （1） C LR 2>，S1和S2为不相等的负实数，暂态属非振荡类型，称电路是过阻尼的。
（2） C LR 2=，S1和S2为两相等的负实数，电路处于临界阻尼，暂态是非振荡的。
（3） C LR 2<，S1和S2为一对共轭复数，暂态属振荡类型，称电路是欠阻尼的。
三、 仿真实验设计与测试 解：800LC 1_)2L R (2L R s2200LC 1_)2L R (2L R s1240010*5.125.022226———特征根程。
，电路为非振荡放电过Ω，=-==+-=>==-C L R C L代入公式可得电流最大值发生的时间tm 为四、结果与误差分析1.结果符合二阶电路响应的基本特性2.误差发生的主要原因可能是因为元件内阻的存在五、设计总结通过这次设计我掌握了EWB电路电子分析仿真软件的使用，通过这款软件验证所学的知识，使我对所学的知识有了更深更直观的理解，同时在计算机上设计模拟电路来验证理论对以后的电路学习也将有莫大的帮忙。
电路实验（仿真）.doc-重庆邮电大学主页
实验一RLC电路的阶跃响应一．实验目的1.观察并分析RLC二阶串联电路对阶跃信号的响应波形。
2.了解电路参数RLC数值的改变会产生过阻尼、临界阻尼和欠阻尼3种响应情况。
3.从欠阻尼情况的响应波形，读取振荡周期和幅值衰减系数。
二．原理及说明1.跟一阶RC电路实验相同，我们仍用占空率为1/2的周期性矩形脉冲波输入图1-1的RLC串联电路。
当这脉冲的持续时间和间隔时间很长的时候，就可认为脉冲上升沿是一个上升阶跃，而下降沿是一个下降阶跃。
由于阶跃是周期性重复现的，所以在示波器上能观察到清晰、稳定的响应波形。
图1-1 RLC串联电路2.三种阻尼状态的上升阶跃的响应和下降阶跃的响应如下表：表1-11.从表1-1中可见，电路在欠阻尼态时，电容电压对上升阶跃的响应公式是)]sin(1[0φωωωα+-=-t e A u tc ， 对下降阶跃的响应公式是 )sin(0φωωωα+=-t e A u t c 。
所以我们可知阶跃响应的波形大致如图1-2所示。
为了判别这种幅值衰减振荡的衰减速度，我们看两个相邻的同向的振幅之比 值，它等于 T T tt e Ke Ke ααα=+--)(/ （1-1）这比率称为幅值衰减率，对其取对数，有T e Tαα=ln （1-2）ln 1ln 1Te T T ==αα（相邻幅值之比） （1-3）这里α称为幅值衰减系数。
图1-2 衰减的正弦振荡曲线三．实验设备安装有Multisim 软件的电脑一台四．实验内容及步骤1.运行Multisim 软件2.计算元件参数，其中R为5KΏ的可调电阻，添加电子元件、脉冲信号源以及接地符号。
3.修改脉冲信号源占空比50％，频率为10KHz，幅高A＝2V。
3.连接电路并加入虚拟双通道示波器，虚拟双通道示波器分别接输入信号和输出信号Uc ，修改输出信号线颜色。
4. 调整可调电阻 R>2CL，让电路处于过阻尼状态，进行仿真，通过示波器观察电容上电压Uc 的阶跃响应波形，并记录上、下阶跃的响应曲线。
阶跃反应实验报告
一、实验目的1. 研究二阶系统的特征参数（阻尼比和无阻尼自然频率）对系统动态性能的影响。
2. 定量分析最大超调量（Mp）和调节时间（t）之间的关系。
3. 掌握二阶控制系统的电路模拟方法及其动态性能指标的测试技术。
4. 加深对线性系统稳定性的理解，即稳定性只与其结构和参数有关，而与外作用无关。
5. 学习利用MATLAB仿真分析二阶控制系统的阶跃响应。
二、实验原理二阶系统是控制系统中常见的一种类型，其动态性能主要取决于阻尼比（ζ）和无阻尼自然频率（ωn）。
阶跃响应是指系统在输入端突然施加一个阶跃信号时，系统输出信号随时间变化的规律。
通过分析阶跃响应，可以评估系统的动态性能，如超调量、调节时间等。
三、实验设备1. 自动控制系统实验箱一台2. 计算机一台3. Matlab 6.5编程软件四、实验步骤1. 搭建实验电路：根据实验要求，搭建一个二阶系统的模拟电路，并连接好实验设备。
2. 设置参数：利用Matlab软件设置二阶系统的阻尼比和无阻尼自然频率，并观察阶跃响应曲线。
3. 分析动态性能指标：根据阶跃响应曲线，计算最大超调量（Mp）和调节时间（t）。
4. 改变参数，观察影响：逐步改变阻尼比和无阻尼自然频率，观察系统动态性能的变化，并记录实验数据。
五、实验结果与分析1. 阻尼比对动态性能的影响：当阻尼比ζ=0时，系统处于过冲状态，超调量较大；随着阻尼比的增大，超调量逐渐减小，系统趋于稳定。
当ζ=1时，系统处于临界稳定状态，超调量为0。
当ζ>1时，系统处于欠阻尼状态，超调量减小，但调节时间增加。
2. 无阻尼自然频率对动态性能的影响：当无阻尼自然频率ωn增大时，系统的响应速度加快，超调量减小，调节时间缩短。
3. 最大超调量与调节时间的关系：随着阻尼比的增大，最大超调量逐渐减小，调节时间逐渐增加。
两者之间存在一定的平衡关系。
六、结论通过本次实验，我们掌握了二阶系统的阶跃响应特性，以及阻尼比和无阻尼自然频率对系统动态性能的影响。
动态电路仿真实验报告
一、实验目的1. 掌握使用Multisim软件进行动态电路仿真的基本方法。
2. 理解并验证一阶、二阶动态电路的基本特性。
3. 分析电路参数对动态电路响应的影响。
4. 通过仿真实验，加深对动态电路理论知识的理解。
二、实验原理动态电路是指电路中元件的参数（如电阻、电容、电感等）随时间变化的电路。
动态电路的特性主要取决于电路的结构和元件参数。
本实验主要研究一阶和二阶动态电路的响应特性。
三、实验仪器1. PC机一台2. Multisim软件四、实验内容1. 一阶动态电路仿真（1）搭建RC电路使用Multisim软件搭建一个RC电路，电路参数如下：R=1kΩ，C=1μF。
将电路连接到函数信号发生器上，输出一个5V的方波信号。
（2）仿真分析① 零输入响应：将电容C的初始电压设为5V，观察电容电压uc随时间的变化情况，并记录时间常数τ。
② 零状态响应：将电容C的初始电压设为0V，观察电容电压uc随时间的变化情况，并记录时间常数τ。
③ 完全响应：将电容C的初始电压设为5V，观察电容电压uc随时间的变化情况，并记录时间常数τ。
2. 二阶动态电路仿真（1）搭建RLC电路使用Multisim软件搭建一个RLC电路，电路参数如下：R=1kΩ，L=1mH，C=1μF。
将电路连接到函数信号发生器上，输出一个5V的方波信号。
（2）仿真分析① 零输入响应：将电感L的初始电流设为5A，观察电感电流iL随时间的变化情况，并记录时间常数τ。
② 零状态响应：将电感L的初始电流设为0A，观察电感电流iL随时间的变化情况，并记录时间常数τ。
③ 完全响应：将电感L的初始电流设为5A，观察电感电流iL随时间的变化情况，并记录时间常数τ。
五、实验结果与分析1. 一阶动态电路（1）零输入响应：电容电压uc随时间呈指数衰减，时间常数τ=1s。
（2）零状态响应：电容电压uc随时间呈指数增长，时间常数τ=1s。
（3）完全响应：电容电压uc随时间呈指数衰减和增长，时间常数τ=1s。
二阶电路响应的三种(欠阻尼、过阻尼及临界阻尼)状态轨迹及其特点(仅供借鉴)
实验二二阶电路响应的三种（欠阻尼、过阻尼及临界阻尼）状态轨迹及其特点一、实验目的1、熟练掌握二阶电路微分方程的列写及求解过程；2、掌握RLC 二阶电路零输入响应及电路的过阻尼、临界阻尼和欠阻尼状态；3、学会利用MULTISIM 仿真软件熟练分析电路，尤其是电路中各电压电流的变化波形。
二、实验原理用二阶线性常微分方程描述的电路称为二阶电路，二阶电路中至少含有两个储能元件。
二阶电路微分方程式一个含有二次微分的方程，由二阶微分方程描述的电路称为二阶电路。
分析二阶电路的方法仍然是建立二阶微分方程，并利用初始条件求解得到电路的响应。
二阶方程一般都为齐次方程。
齐次方程的通解一般分为三种情况：（RLC 串联时）1、 21S S ≠ 为两个不等的实根（称过阻尼状态）t S t S h e A e A f 211121+= 此时，CL R 2>，二阶电路为过阻尼状态。
2、 σ==21S S 为相等实根（称临界状态）t h e A A f σ)21+=（ 此时，CL R 2=，二阶电路为临界状态。
3、 ωσj S ±-=21、为共轭复根（称欠阻尼状态）t h e t f σβω-+=)sin( 此时CL R 2<，二阶电路为欠阻尼状态。
这三个状态在二阶电路中式一个重要的数据，它决定了电路中电流电压关系以及电流电压波形。
三、实验内容电路中开关S 闭合已久。
t=0时将S 打开，并测量。
1、欠阻尼状态（R=10Ω,C=10mF,L=50mH ）如图所示，为欠阻尼状态时的二阶电路图。
波形图展示了欠阻尼状态下的C U 和L U 波形(橙色线条为电容电压衰减波形，红色线条为电感电压衰减波形)。
2、临界阻尼（R=10Ω,C=10mF,L=0.25mH ）如图所示，为临界状态的二阶电路图。
图展示了临界状态下的C U 的波形。
波形图展示了临界状态下的C U 和L U 波形。
3、过阻尼状态（R=10Ω,C=1mF,L=1mH ）如图所示，为过阻尼状态下的二阶电路图。
(完成)二阶电路响应的三种(欠阻尼、过阻尼及临界阻尼)状态轨迹及其特点
实验二二阶电路响应的三种（欠阻尼、过阻尼及临界阻尼）状态轨迹及其特点一、实验目的1、熟练掌握二阶电路微分方程的列写及求解过程；2、掌握RLC 二阶电路零输入响应及电路的过阻尼、临界阻尼和欠阻尼状态；3、学会利用MULTISIM 仿真软件熟练分析电路，尤其是电路中各电压电流的变化波形。
二、实验原理用二阶线性常微分方程描述的电路称为二阶电路，二阶电路中至少含有两个储能元件。
二阶电路微分方程式一个含有二次微分的方程，由二阶微分方程描述的电路称为二阶电路。
分析二阶电路的方法仍然是建立二阶微分方程，并利用初始条件求解得到电路的响应。
二阶方程一般都为齐次方程。
齐次方程的通解一般分为三种情况：（RLC 串联时）1、 21S S ≠ 为两个不等的实根（称过阻尼状态）t S t S h e A e A f 211121+= 此时，CL R 2>，二阶电路为过阻尼状态。
2、 σ==21S S 为相等实根（称临界状态）t h e A A f σ)21+=（ 此时，CL R 2=，二阶电路为临界状态。
3、 ωσj S ±-=21、为共轭复根（称欠阻尼状态）t h e t f σβω-+=)sin( 此时CL R 2<，二阶电路为欠阻尼状态。
这三个状态在二阶电路中式一个重要的数据，它决定了电路中电流电压关系以及电流电压波形。
三、实验内容电路中开关S 闭合已久。
t=0时将S 打开，并测量。
1、欠阻尼状态（R=10Ω,C=10mF,L=50mH ）如图所示，为欠阻尼状态时的二阶电路图。
波形图展示了欠阻尼状态下的C U 和L U 波形(橙色线条为电容电压衰减波形，红色线条为电感电压衰减波形)。
2、临界阻尼（R=10Ω,C=10mF,L=0.25mH ）如图所示，为临界状态的二阶电路图。
图展示了临界状态下的C U 的波形。
波形图展示了临界状态下的C U 和L U 波形。
3、过阻尼状态（R=10Ω,C=1mF,L=1mH ）如图所示，为过阻尼状态下的二阶电路图。
二阶电路仿真实验报告
由图可知，振荡周期T=2×208.5=417.04μs
振荡频率ωd=2π/T=1.50×10^4rad/s
阻尼系数α=R/2L=6.94×10^3rad/s
（5）观察电路中Uc和IL在欠、临界、过阻尼时的状态轨迹。
1欠阻尼R=500Ω
2临界阻尼R=1200Ω
③ 过阻尼R=4000Ω
3.零状态响应：
如果系统的初始状态为零，仅由激励源引起的响应就被称之为该系统的"零状态响应"。一个原来没有充过电的电容器通过电阻与电源接通，构成充电回路，那么电容器两端的电压或回路中的电流就是系统零状态响应的一个最简单的实例。
4.全响应：
电路的储能元器件(电容、电感类元件)无初始储能，仅由外部激励作用而产生的响应。在一些有初始储能的电路中，为求解方便，也可以假设电路无初始储能，求出其零状态响应，再和电路的零输入响应相加既得电路的全响应。
1 欠阻尼：R=500Ω
2临界阻尼：R=2√(L/C)=1200Ω
3过阻尼：R=4000Ω
（3）（拓展分析）观察在同一坐标系下，R 变化时电容电压暂态过程的变化。提示：
可以采用对电阻R 取不同值时进行“参数扫描分析”方法。
R分别取500，1200，4000Ω
（4）测量欠阻尼状态下的振荡频率ωd和阻尼系数α。
2.零输入响应：
系统的响应除了激励所引起外，系统内部的"初始状态"也可以引起系统的响应。换路后，电路中无独立的激励电源，仅由储能元件的初始储能维持的响应.也可以表述为,由储能元件的初始储能的作用在电路中产生的响应称为零输入响应(Zero-input response).零输入响应是系统微分方程齐次解的一部分。
实验十 二阶电路的响应
(完成)二阶电路响应的三种(欠阻尼、过阻尼及临界阻尼)状态轨迹及其特点之欧阳学创编
实验二时间：2021.03.03 创作：欧阳学二阶电路响应的三种（欠阻尼、过阻尼及临界阻尼）状态轨迹及其特点一、实验目的1、熟练掌握二阶电路微分方程的列写及求解过程；2、掌握RLC二阶电路零输入响应及电路的过阻尼、临界阻尼和欠阻尼状态；3、学会利用MULTISIM仿真软件熟练分析电路，尤其是电路中各电压电流的变化波形。
二、实验原理用二阶线性常微分方程描述的电路称为二阶电路，二阶电路中至少含有两个储能元件。
二阶电路微分方程式一个含有二次微分的方程，由二阶微分方程描述的电路称为二阶电路。
分析二阶电路的方法仍然是建立二阶微分方程，并利用初始条件求解得到电路的响应。
二阶方程一般都为齐次方程。
齐次方程的通解一般分为三种情况：（RLC串联时）1、为两个不等的实根（称过阻尼状态）此时，，二阶电路为过阻尼状态。
2、为相等实根（称临界状态）此时，，二阶电路为临界状态。
3、为共轭复根（称欠阻尼状态）此时，二阶电路为欠阻尼状态。
这三个状态在二阶电路中式一个重要的数据，它决定了电路中电流电压关系以及电流电压波形。
三、实验内容电路中开关S闭合已久。
t=0时将S打开，并测量。
1、欠阻尼状态（R=10Ω,C=10mF,L=50mH）如图所示，为欠阻尼状态时的二阶电路图。
波形图展示了欠阻尼状态下的和波形(橙色线条为电容电压衰减波形，红色线条为电感电压衰减波形)。
2、临界阻尼（R=10Ω,C=10mF,L=0.25mH）如图所示，为临界状态的二阶电路图。
图展示了临界状态下的的波形。
波形图展示了临界状态下的和波形。
3、过阻尼状态（R=10Ω,C=1mF,L=1mH）如图所示，为过阻尼状态下的二阶电路图。
波形图展示了临界状态下的和波形图。
四、实验分析由原理公式以及仿真结果，我们可以验证得出1）当二阶电路为欠阻尼状态时，其特征方程特征根为一对复根，且为共轭复根。
2）当二阶电路为过阻尼状态时，其特征方程特征根为两个不等的实根。
3）当二阶电路为临界阻尼状态时，其特征方程特征根为相等实根五、实验报告1、总结、分析实验方法与结果在实验过程中，实验需要进行多次电路的转换。
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2.RLC二阶电路瞬态响应的各种状态与条件可归结如下： 二阶电路瞬态响应的各种状态与条件可归结如下： 二阶电路瞬态响应的各种状态与条件可归结如下
缺省设置 不选 不选 选 0秒 秒 0．001秒 ． 秒 选 150点 点
含义和设置要求 如果从零初始状态起始则选择此项 用户定义的初始状态进行分析 如果从静态工作点起始分析， 如果从静态工作点起始分析，则选择此项 瞬态分析的终止时间，必须大于起始时间， 瞬态分析的终止时间，必须大于起始时间， 而小于终止时间 瞬态分析的终止时间必须大于起始时间 自动选择一个较合理的或最大的时间步进时 间 自起始至终止之间模拟输出的点数
(1).R﹥2√（L/C）非振荡阻尼过程 ； ﹥ （ ） (2).R0=2√（L/C）非振荡临界阻尼过程； （ ）非振荡临界阻尼过程； (3).R﹤2√（L/C）衰减振荡状态过程 ； ﹤ （ ） (4).R=0等幅振荡状态； （5）R﹤0增幅振荡状态 等幅振荡状态； 增幅振荡状态. 等幅振荡状态 ） ﹤ 增幅振荡状态 长江大学电工电子实验中心龙从玉
电路元件参数 R0 k
2
图-3 电路响应理论值 理论值 ωO r/s
105
电路响应uC测量值 C uf Td s U1m v U2m v α ωd r/s
R k
L mH 10 10 10 10 10
α
ωd r/s
0.01
0.1 0.001 长江大学电工电子实验中心龙从玉
3
2.观察 观察RLC串联电路的 观察 串联电路的 uc(t) 、 i(t)的零输入 的零输入 响应、零状态响应。 响应、零状态响应。 2.1创建如图 所示的仿真 创建如图-4所示的仿真 创建如图 频率f 实验电路，频率 =200Hz。 。 其中， 为电流取样电 其中，R2为电流取样电 、 可在双踪示 阻。uc(t)、i(t)可在双踪示 波器上显示。 波器上显示。 2.2改变 的值观察uc(t)、 改变R的值观察 改变 、 i(t)的三种波形。记下参数 的三种波形。 的三种波形 和波形图。 和波形图。 2.3在欠阻尼状态下测量 在欠阻尼状态下测量 uc(t) ，i(t) 的相位差 c(t) ， 相位差.u i(t)波形如图 所示。 波形如图-5所示 所示。
R1 0.4k
L1 100mH
4
C1 0.1u
图-4
长江大学电工电子实验中心龙从玉
图-5
4
二阶RLC串联电路与并联电路，有着对藕关系，即二者相 串联电路与并联电路，有着对藕关系， 二阶 串联电路与并联电路 应的容抗/感抗互换 电阻/电导互换 感抗互换， 电导互换。 应的容抗 感抗互换，电阻 电导互换。 例如：衰减系数 例如：衰减系数α 串联电路α=R/（2L）； 串联电路 （ ）； 并联电路α=1/ （2RC). 并联电路 3.观察 观察RLC并联电路uc(t)的 并联电路 的 观察 零输入响应、零状态响应。 零输入响应、零状态响应。 3.1如图 所示仿真实验电路 。 如图-6所示仿真实验电路 如图 3.2改变 3.2改变R的值观察的三种波 改变R的值观察的三种波 记下参数和波形图。 形。记下参数和波形图。图6中，频率 =500Hz， uc(t) 中 频率f ， 的波形如图-7所示 所示。 的波形如图 所示。 3.3在图 中LC并联 2，且C 在图-6中 并联 并联R 在图 串联r 串联 =4 .再改变 2，记下 再改变R 波形图。 参数和 uc(t) ，i(t)波形图。
1
3.衰减振荡角频率ωd和衰减系数 的测量 衰减振荡角频率 和衰减系数α的测量 i 如图所示的响应波形中， 如图所示的响应波形中， I 1m 衰减周期:T 衰减周期 d =t2-t1 I 2m 衰减振荡角频率: 衰减振荡角频率 ωd =2π/ Td 衰减系数 : α
I 1m 1 = ln Td I 2m
（1E-05）秒 输出的时间间隔 ） （1E-05）秒 模拟的最大步进时间 ） 观看电路分析结果的节点数
长江大学电工电子实验中心龙从玉 8
(3)点击 点击Simulate(仿真 按钮，得到如图 所示节点 的瞬态 仿真)按钮 所示节点1的瞬态 点击 仿真 按钮，得到如图-8所示节点 波形. 波形 注意：在对选定的节点做瞬态分析时， 注意：在对选定的节点做瞬态分析时，可以以直流分析的结 果作为瞬态分析的初始条件。 果作为瞬态分析的初始条件。瞬态分析也可以通过连接示波 器来实现。瞬态分析的优点是通过设置，可以更好、 器来实现。瞬态分析的优点是通过设置，可以更好、更仔细 地观察起始波形的变化情况。 四、实验注意事项 1.调节 1.调节R时，要缓慢， 调节R时 要缓慢， 临界阻尼要找准。 临界阻尼要找准。 2.整个实验过程中方波 整个实验过程中方波 源的频率不变 3.用示波器的两个输入 用示波器的两个输入 通道同时观察时， 通道同时观察时，可改 变连线的颜色 颜色， 变连线的颜色，在示波 器上就会显示不同颜色 的波形。 的波形。 图-9
0
t1
t2
t
三、实验内容
1.观察 观察RLC串联电路uc(t)的零 观察 串联电路 的零 输入响应、零状态响应。 输入响应、零状态响应。 1.1创建如图 所示的仿真实 创建如图-2所示的仿真实 创建如图 R 验电路 1.2. 改变 的值观察，us(t). 改变R的值观察 的值观察， 5k20% uc(t)的过阻尼，欠阻尼与临 的过阻尼， 的过阻尼 波形。 界阻尼三种波形。记下参数 图-2 和波形图。 和波形图。 长江大学电工电子实验中心龙从玉
图-1
L 100mH C 0.1u
2
图-1中，频率 =500Hz，us(t) 中 频率f ，
uc(t)的波形如图 所示 的波形如图-3所示
1.3在欠阻尼情况下，改变 在欠阻尼情况下， 在欠阻尼情况下 R或C的值观察的变化 或 的值观察的变化 趋势。如衰减快慢、 趋势。如衰减快慢、振 荡幅度、振荡频率等。 荡幅度、振荡频率等。 记露并计算电路响应数 据和波形图。 据和波形图。表-1
二阶电路响应的仿真实验
一.实验目的 实验目的
1.熟习创建、编辑EWB电路。练习虚拟模拟仪器的使用。 熟习创建、编辑 电路。 熟习创建 电路 练习虚拟模拟仪器的使用。 2.通过二阶电路响应的仿真实验，加深对二阶电路响应的 通过二阶电路响应的仿真实验 通过二阶电路响应的仿真实验， 理解。 理解。 3.学习 学习EWB的瞬态分析方法。 学习 的瞬态分析方法 二.实验原理 实验原理 1.RLC串联电路的过渡过程的性质，完全由特征方程 ： 串联电路的过渡过程的性质， 串联电路的过渡过程的性质 LCP2＋RCP＋1=0 的特征根 P1.2 = -α±jω来决定 来决定. ＋ ± 来决定
长江大学电工电子实验中心龙从玉
R2
r=4
图-用瞬态分析方法观察 用瞬态分析方法观察RLC并联电路的零状态响应。 并联电路的零状态响应。 用瞬态分析方法观察 并联电路的零状态响应 在进行瞬态分析时，直流电源保持常数， 在进行瞬态分析时，直流电源保持常数，交流信号源 随着时间而改变，电容和电感都是能量储存模式元件。 随着时间而改变，电容和电感都是能量储存模式元件。 1 1.创建如图 创建如图13-7所示的仿真实验电路。 所示的仿真实验电路。 创建如图 所示的仿真实验电路 + 2.选择菜单栏 选择菜单栏Analysis（分 （ 选择菜单栏 1K 10mH 0.1µ 中的Transient（瞬态 析）中的 （ 1A 分析）。根据对话框的要求， ）。根据对话框的要求 分析）。根据对话框的要求， 设置参数。 设置参数。
长江大学电工电子实验中心龙从玉 9
五.实验报告 实验报告
1.根据观测结果，在方格纸上描绘二阶电路过阻 根据观测结果， 根据观测结果 尼、临界阻尼和欠阻尼的响应波形 2.测算欠阻尼振荡曲线上的衰减常数和振荡频率。 测算欠阻尼振荡曲线上的衰减常数和振荡频率。 测算欠阻尼振荡曲线上的衰减常数和振荡频率 3.归纳、总结电路元件参数的改变对响应变化趋 归纳、 归纳 势的影响。 势的影响。
长江大学电工电子实验中心龙从玉
10
图- 8
长江大学电工电子实验中心龙从玉
6
时域） 暂态（时域）分析 自定义
仿真
起始时间 结束时间 结束时间 显示点数 步进时间 步进时间 增加分析 可分析点
增加被分析点
长江大学电工电子实验中心龙从玉 7
被分析点
参数 设为零 用户定义 计算静态工作点 起始时间 终止时间 自动产生步进时间 最小点数 列印的步进时间 最大的步进时间 模拟分析的节点数