實驗三 線性系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的研究

1、實驗三實驗三線性系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的研究線性系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的研究一、實驗目的一、實驗目的1.了解不同典型輸入信號對于同一個系統(tǒng)所產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)誤差。2了解一個典型輸入信號對不同類型系統(tǒng)所產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)誤差。3研究系統(tǒng)的開環(huán)增益K對穩(wěn)態(tài)誤差的影響。二、實驗設備二、實驗設備1THBCC1型信號與系統(tǒng)控制理論及計算機控制技術(shù)實驗平臺2PC機1臺(含上位機軟件)37針通信線1根3雙蹤慢掃描示波器1臺(可選)三、實驗內(nèi)容三、實驗內(nèi)容1.觀測0型二階系統(tǒng)的單位階躍

2、和斜坡響應，并測出它們的穩(wěn)態(tài)誤差。2觀測Ⅰ型二階系統(tǒng)的單位階躍和斜坡響應，并測出它們的穩(wěn)態(tài)誤差。3觀測Ⅱ型二階系統(tǒng)的單位斜坡和拋物線響應，并測出它們的穩(wěn)態(tài)誤差。四、實驗原理四、實驗原理下圖為控制系統(tǒng)的方框圖：該系統(tǒng)的誤差為E(S)的表達式為G(S)1R(S)E(S)??式中G(S)和H(S)分別為系統(tǒng)前向通道和反饋通道中的傳遞函數(shù)。由上式可知，系統(tǒng)的誤差不僅與其結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)，而且也與其輸入信號R(S)的大小有關(guān)。本實驗就是研究系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)

3、誤差與上述因素間的關(guān)系。有關(guān)0型、Ⅰ型和Ⅱ型系統(tǒng)跟蹤不同的輸入信號時穩(wěn)態(tài)誤差的理論計算及其實驗參考模擬電路，請參見附錄。五、實驗步驟五、實驗步驟1利用實驗平臺上的模擬電路單元設計(具體可參考本實驗附錄中的圖32，觀測波形時在輸出端可以加入反相器進行觀測)一個由兩個慣性環(huán)節(jié)組成的0型二階閉環(huán)系統(tǒng)的模擬電路。待檢查電路接線無誤后接通實驗平臺的電源總開關(guān)，并開啟5V，15V直流穩(wěn)壓電源。2利用示波器（慢掃描示波器或虛擬示波器）觀測0型二階模擬

4、電路的階躍特性，并測圖320型二階系統(tǒng)的模擬電路圖1)單位階躍輸入因G(S)1R(S)E(S)??所以0.3S120.1S)0.2S)(1(10.1S)0.2S)(1(1Slime0sss??????????2)單位斜坡輸入???????????20sssS120.1S)0.2S)(1(10.1S)0.2S)(1(1Slime說明0型系統(tǒng)不能跟蹤斜坡輸入信號，而對于單位階躍有穩(wěn)態(tài)誤差。實驗波形分別如圖33中a、b所示，其中圖b中R為單位