实验三 控制系统的稳定性分析

实验三控制系统的稳定性分析1实验三控制系统的稳定性分析一、实验目的1．观察系统的不稳定现象。2．研究系统开环增益和时间常数对稳定性的影响。二、实验仪器1．EL-AT-II型自动控制系统实验箱一台2．计算机一台三、实验内容系统模拟电路图如图3-1图3-1系统模拟电路图其开环传递函数为:式中K=R3/R2，R2=100K，R3=0～500K；T=RC，R=100K，C=1f或C=0.1f两种情况。四、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。4.在实验课题下拉菜单中选择实验三[控制系统的稳定性分析],鼠标单击该选项弹出实验课题参数窗口。其中设置输入信源电压U1=1V,点击确认观察波形。5.取R3的值为50K，100K，200K，300K此时相应的K=0.5，1，2，3。观察不同R3值时显示区内的输出波形(既U2的波形)，找到系统输出产生增幅振荡时相应的R3及K值。再把电阻R3由大至小变化，即R3=300k，200k，100k，50k，观察不同R3值时显示区内的输出波形,找出系统输出产生等幅振荡变化的R3及K值，并观察U2的输出波形。)1)(11.0(10)(0TsssKsG实验三控制系统的稳定性分析26.在步骤5条件下，使系统工作在不稳定状态，即工作在等幅振荡情况。改变电路中的电容C由1f变成0.1f，取R3的值为500K，1000K，1100K，1500K此时相应的K=5，10，11，15。观察不同R3值时显示区内的输出波形(既U2的波形)，找到系统输出产生增幅振荡时相应的R3及K值。再把电阻R3由大至小变化，即R3=1500k，1100k，1000k，500k，观察系统稳定性的变化。7.将实验结果填入下表中：参数系统响应曲线C=1ufT=0.1R2=100KR3=50KK=0.5R3=100KK=1R3=200KK=2R3=300KK=3C=0.1ufT=0.01R2=100KR3=500KK=5R3=1000KK=10R3=1100KK=11R3=1500KK=15五、实验报告1．画出系统增幅或减幅振荡的波形图。2．计算系统的临界放大系数，并与步骤5中测得的临界放大系数相比较。六、预习要求1．分析实验系统电路，掌握其工作原理。2．理论计算系统产生等幅振荡、增幅振荡、减幅振荡的条件。