实验七 频域响应分析.doc

实验七线性系统的频域响应分析一、 实验目的1、 加深了解系统及元件频率特性的物理概念2、 掌握系统及元件频率特性的测量方法二、 实验仪器1、 EI-AT-TT型自动控制系统实验箱一台2、 计算机一台三、 实验原理频率特性的测量方法：1、将正弦信号发生器、被测系统和示波器按图7-1连接起来将示波器X 和YOADIAD/DA 卡O ODA1OAD/DA 卡OO O被测系统图7-1频率特性测量电路轴的输入选择开关，均打在“DC”输入状态，并调整X和Y轴的位移，使光点 处于萤光屏上的坐标原点上2、 选定信号发生器的频率，调节其输出衰减，使被测系统在避免饱和的情 况下，输出幅度尽可能大然后调节示波器的X和Y轴输入幅值选择开关，使 在所取信号幅度下，图像尽可能达到满刻度3、 根据显示器上的刻度及输入幅值选择开关指示的伏/格数，算出2Xm、2Yn 及2ym,并进一步计算幅值比和相位差为读数方便，可将示波器X轴输入X・Y开关打在工作状态，使光点在荧光 屏上只作垂直运动，此时可方便地读出2ymo同理，也可方便地读出2Xm四、实验内容1、模拟电路图及系统结构图分别如图7-2和图7-3o图7-2系统模拟电路图图7-3系统结构图2、系统传递函数 取R3=500kQ,则系统传递函数为G(s) =U2(s) _ 500Ul(s) 一 L + 10s+ 500若输入信号U1 (t)二Ulsincot,则在稳态时，其输出信号为U2 (t) =U2sin (o)t+W)改变输入信号角频率o)值，便可测得二组U2/U1和中随①变化的数值，这个变化 规律就是系统的幅频特性和相频特性。

五、实验步骤1、连接被测量典型环节的模拟电路电路的输入U1接A/D、D/A卡的DA1输出,电路的输出U2接A/D、D/A卡的AD1输入检查无误后接通电源2、启动计算机，在桌面双击图标［自动控制实验系统］运行软件3、测试计算机与实验箱的通信是否正常,通信正常继续如通信不正常查找原因使通信正常后才可以继续进行实验测频率图4、选中［实验课题一系统频率特性测量一手动方式］菜单项，鼠标单击将弹出参 数设置窗口参数设置完成后点确认等待观察波形，如图7-4所示图7-4手动方式测量波特图测波特图5、在测量波特图的过程中首先应选择［实验课题一系统频率特性测量一自动方式-＞数据采集］采集信息如图7-5所示图7—5数据采集6、 待数据采样结束后点击［实验课题一系统频率特性测量一自动方式一波特图 观测］即可以在显示区内显示出所测量的波特图测奈氏图7、 在测量波特图的过程中首先应选择［实验课题一系统频率特性测量一自动方 式一数据采集］采集信息8、 待数据采样结束后点击［实验课题一系统频率特性测量一自动方式一奈氏图 观测］即可以在显示区内显示出所测量的奈氏图9、 按下表所列频率，测量各点频率特性的实测值并计算相应的理论值。

表7-1控制系统频率特性参数表（学生填均）F(Hz)(0(rad/s)理论值实测值L(e )4>(3 )2Xm2yo2ymL（3）(I)( 3 )六、 实验报告1、 画出被测系统的结构和模拟电路图2、 画出被测系统的开环L（3）曲线与6（3）曲线3、 整理表中的实验数据，并算出理论值和实测值七、 预习要求1、 阅读实验原理部分，掌握频率特性的测量方法2、 画出被测系统的开环L（3）曲线与（I）（3）曲线3、 按表中给出格式选择几个频率点，算出各点频率特性的理论值。