现代检测技术结课论文

精心整理结

课

一、 研究内容

（1）：设计一个典型系统的动态响应的过度过程的分析仪。

（2）：输入为：单位阶跃、单位斜坡、单位加速度、脉冲输入、正弦。

（3）：系统为典型的一阶系统和二阶系统。相关参数可调

（4）：当用户在主界面输入不同的输入及系统时，要求输出其动态响应的时域及频域分析。

（5）：如果在上述系统中加入延时环节（延时时间可调），对应的动态响应应

应时，可以先用s 除G(s)，再利用阶跃响应命令，就能求出系统的斜坡响应。 例如，试求下列闭环系统的单位斜坡响应： 1S S 1G 2(S)++=

对于单位斜坡输入量， 2(S)1s R = ，因此 s 1s 1)s (s 1G 2(S)⨯++=

同理：当求系统G(s)的单位加速度响应时，可以先用s 除G(s)，再利用阶跃响应命令，就能求出系统的单位加速度响应

对于单位加速度输入量， 3(S)1s R = ，因此 s 1s

1)s (s 1G 22(S)⨯++= 从而对于研究单位斜坡和单位加速度输入时，转化为在单位阶跃输入条件下传递函数的研究。

为了保留多次绘制的结果，在程序中将每次的绘制数据添加至一个历史数据组中，在传给波形图进行绘制。

4：按图2所示连线。

图2程序面板

四、 结果分析

当Tz=0时，系统是一阶系统，参数zeta变化时的0.2，0.5，0.8时的结果如图中白（频率图中为黑色）、红、绿三线所示，其中幅频图2和相频图2的输入是斜坡函数，幅频图2和相频图2的输入是加速度函数。

由图可以看出：随着时间常数的变化响应过程越快。

时间常数T 反映系统的惯性，所以一阶系统的惯性越小，其响应过程越快；反之，惯性越大，响应越慢。斜坡响应的瞬态分量为衰减非周期函数。一阶系统不能实现对加速度输入函数的跟踪。

当Tz=0时，系统是二阶系统。Zeta是阻尼系数，w是固有频率。

的形象易懂，容易上手。

在这个试验过程中，我学习了LabVIEW的基本编程思路，可以同过任务所需要的结果来创建控件外观（前面板），再深入到它的框图界面去设计算法和程序。由于LabVIEW的数据类型是考颜色来区分的，一开始用得很生疏，同时各种不同的控件和节点所能连接的数据类型也各不相同，很多控件节点只允许某种特定的数据类型传输，需要慢慢学习掌握和理解消化。

本实验基本完成了典型系统的动态响应的过度过程的分析仪所提出的指标。实现了对于典型一阶连续系统和典型二阶连续系统在以下不同的输入时：（1）脉冲响应曲线，（2）阶跃响应曲线，（3）单位斜坡，（4）单位加速度，（5）正弦信号；其动态响应的时域及频域分析。

从实验结果中可以看出，虚拟动态分析仪可以实现典型一阶和二阶系统对于在不同条件的输入下，动态响应时域的输出的波形图可以实时同步显示，还可以观察不同信号输入信号下的幅度-频率响应和相位-频率响应。