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答:可以 。
根据曲线上的峰值和与横轴的交点就可以确定和 。
实验四 控制系统的校正1实验目的 研究校正装置对系统动态性能指标的影响; 学习校正装置的设计和实现方法 。
2实验预习要点 自行设计校正系统电路 。
选择好必要的参数值 , 计算出相应的数值 , 预测出所要观察波形的特点 , 与实验结果比较 。
3实验设备计算机、XMN-2自动控制原理模拟实验箱、CAE-PCI软件、万用表 。
4实验内容控制系统的方框图和模拟电路如图3-27所示 。
图327 控制系统的方框图和模拟电流图各个运算放大器功能:OP1 , 积分 , ;OP2 , 积分 , ;OP9 , 反相 , (-1);OP6 , 反相 。
16、比例 ,。
可以得到:要求在该系统中加入超前校正装置 , 使系统的相位裕量500 , 幅值裕量10db , 同时保持静态速度误差系数不变 。
超前校正装置的传递函数为:参考模拟电路如图328所示 。
传递函数如下:其中 ,。
加入系统校正后 , 系统框图和系统模拟电路如图329所示 。
图3-29 系统校正的框图和模拟电路图运算放大器OP3为超前校正环节 。
5实验步骤 调整Rf=40k , 使K=0.4,计算此时未校正系统的静态速度误差系数KV;答: 画出来校正系统开环传递函数的Bode图 , 确定其相角裕量和幅值裕量;答:Bode图如下所示:=-158+180=22deg 由图可见当w趋于无穷时 , 逐渐趋于-180deg , 所以不存在幅值裕 。
17、度 。
观察并记录未校正系统OP3接成放大倍数为1的反相放大器时闭环阶跃瞬态响应曲线1 , 标出超调量% , 过渡过程时间ts , x(t)=1(t)V;答:此时校正系统没有接入系统中 , 如下图所示:根据图上坐标的数据可算得 =10+9.4792=19.4792s 根据要求求出校正后的% , ts;根据实验要求系统的相位裕量500 , 幅值裕量10db 。
由经验公式由于校正后系统的截止频率一定比校正前的截止频率(=0.96rad/s)要小 , 即 0.96rad/s所以算得%28% 8.78s 按要求接电路图 , 调整电位器 , 使得系统的单位阶跃响应满足给定的% , ts , 测量电位器的R1 , R2 ,确定相应的超前网络参数T , Kc;答 。
18、:测量得R1=77.8K , R2=22.2 K,所以 单独观察并记录超前校正装置的阶跃瞬态响应曲线2 , ei(t)=1(t)V; 观察并记录校正后控制系统的阶跃瞬态响应曲线3 , (记录的幅度坐标和时间坐标应和曲线1相同),标出和%, ts,和曲线1进行比较 , x(t)=1(t)V 。
由图可知 =17.77s与曲线1相比 , 曲线3的超调量下降了 , 即相角裕度增大了 , 满足实验中所给的要求了不小于50dB了 , 但响应速度下降了 , 调节时间比1的增大了 。
6思考题如图3-30所示的模拟电路能否作为超前校正装置 , 试计算其传递函数 。
图3-30 超前校正模拟电路答:可以 。
其传递函数为由于一阶微分环节的截止频率为 , 惯性环节的截止频率为 , 显然有,因此图示的模拟电路能作为超前校正装置 。
来源:(未知)
【学习资料】网址:/a/2021/0413/0021924951.html
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