實驗十九 利用含本質非線性環(huán)節(jié)的三階系統(tǒng)產生正弦信號

1、廣西大學實驗報告紙【實驗時間實驗時間】2015年3月18日【實驗地點實驗地點】綜合樓自動控制實驗室【實驗目的實驗目的】1、掌握用描述函數(shù)法分析非線性控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和自振蕩原理2、掌握利用MATLABSimulink進行非線性系統(tǒng)的描述函數(shù)分析方法【實驗設備與軟件實驗設備與軟件】1、labACT實驗臺與虛擬示波器2、MATLAB軟件3、MultisimSimulink仿真軟件【實驗原理實驗原理】1、實驗對象與含本質非線性環(huán)節(jié)的閉環(huán)系統(tǒng)傳

2、遞函數(shù)：)1)(15.0(1)(=ssssG2、描述函數(shù)分析非線性系統(tǒng)非線性環(huán)節(jié)的描述函數(shù)的定義為非線性環(huán)節(jié)的輸入正弦波信號與穩(wěn)態(tài)輸出的基波分量的復數(shù)比。描述函數(shù)法是非線性控制系統(tǒng)的一種近似分析法，它表達了非線性元件對正弦的傳遞能力，由于大多數(shù)不包含儲能元件，它們輸出與輸入頻率無關。所以常見的描述函數(shù)僅是非線性環(huán)節(jié)輸入正弦波信號幅值A的函數(shù)，用N（A）來表示。閉環(huán)系統(tǒng)頻率特征：)()(1)()()()()(ωωξωωjGANjGANjR

3、jCj==從特征方程可得由此可以按Nyquist穩(wěn)定性判0)()(1=ωJGAN)(1)(ANiG=ω定方法判定系統(tǒng)穩(wěn)定性。3、接線與操作方法輸入信號通過按下信號發(fā)生器（B1）階躍信號按鈕時5V→0階躍產生。需要注意的是，如果有飽和現(xiàn)象產生，需人工放電。【實驗內容、方法、過程與分析實驗內容、方法、過程與分析】1、實驗內容①基于圖1所示的閉環(huán)系統(tǒng)，針對非線性部分選為理想繼電型（M=3.6）通過MATLAB進行仿真分析求取描述函數(shù)，分析清楚

4、后，要求在Multisim中構建一個典型的模擬系統(tǒng)驗證，正確后在labACT實驗箱上進一步實驗。要求列表記錄標志性數(shù)據(jù)。②基于圖1所示的閉環(huán)系統(tǒng)，針對非線性部分選為飽和繼電型（M=3.6）選取合適參數(shù)，使其出現(xiàn)自持振蕩，通過MATLAB進行仿真分析求取描述函數(shù)，算出自持振蕩的幅值和角頻率。分析清楚后，要求在Multisim中構建一個典型的模擬系統(tǒng)驗證，正確后在labACT實驗箱上進一步實驗。要求列表記錄標志性數(shù)據(jù)。姓名：姓名：指導老師：