自动控制原理实验-典型系统的时域响应和稳定性分析

系别：机电工程学院专业：课程名称：自动控制原理实验班级：姓名：学号：组别：

实验名称：典型系统的时域响应和稳定性分析实验时间：

学生成绩：教师签名：批改时间：

一、目的要求

1．研究二阶系统的特征参量 (ξ、ωn) 对过渡过程的影响。

2．研究二阶对象的三种阻尼比下的响应曲线及系统的稳定性。

3．熟悉 Routh 判据，用 Routh 判据对三阶系统进行稳定性分析。

二、实验设备

PC机一台，TD—ACC教学实验系统一套

三、实验原理及内容

1．典型的二阶系统稳定性分析

(1) 结构框图：如图 1.2-1 所示。

图1.2-2

(2) 对应的模拟电路图：如图 1.2-2 所示。

图1.2-2

系别：机电工程学院专业：课程名称：自动控制原理实验班级：姓名：学号：组别：

实验名称：实验时间：

学生成绩：教师签名：批改时间：

(3) 理论分析

系统开环传递函数为：

；开环增益：

(4) 实验内容

先算出临界阻尼、欠阻尼、过阻尼时电阻 R 的理论值，再将理论值应用于模拟电路中，

观察二阶系统的动态性能及稳定性，应与理论分析基本吻合。在此实验中(图 1.2-2)，

系统闭环传递函数为：

其中自然振荡角频率：

2．典型的三阶系统稳定性分析

(1) 结构框图：如图 1.2-3 所示。