肇慶學院
電子資訊與機電工程學院模擬電路課實驗報告
12電氣(1) 班姓名李俊傑學號 201224122119 實驗日期2023年5月19 日
實驗合作者：李奕順王圓圓老師評定
實驗題目：典型系統瞬態響應和穩定性
一、 實驗目的
研究典型二階三階系統的瞬間響應和穩定性
二、 實驗儀器
實驗箱三、 實驗原理
⒈ 典型二階系統
①典型二階系統的方塊圖及傳函
圖2-1圖是典型二階系統原理方塊圖，其中t0=1s，t1=0.1s，k1分別為10、5、2.5、1。
圖2-1
開環傳函： ， 其中k＝k1/t0＝k1＝開環增益
閉環傳函： ， 其中
表2-1列出有關二階系統在三種情況（欠阻尼，過阻尼）下具體引數的表示式，以便計算理論值。
表2-1
②模擬電路圖，見圖2-2
圖2-2
⒉典型三階系統
①典型三階系統的方塊圖：見圖2-3
開環傳遞函式為：
②模擬電路圖：見圖2-4
圖2-4
開環傳函為g(s)h(s其中k＝510/r）
系統的特徵方程為
由routh判據，得
四、實驗內容及步驟
準備：「訊號源單元」（u1 sg）的st插針和＋5v插針用「短路塊」短接，使運算放大器反饋網路上的場效電晶體3dj6夾斷。
⑴典型二階系統瞬態效能指標的測試
①按圖2-2接線，r＝10k。
②用示波器觀察系統階躍響應c(t)，測量並記錄超調量mp，峰值時間tp和調節時間ts。記錄表2中。
③分別按r＝20k；40k；100k改變系統開環增益，觀察相應的階躍響應c(t)，測量並記錄效能指標mp、tp和ts，及系統的穩定性，並將測量值和計算值（實驗前必須按公式計算出）進行比較。引數取值及響應曲線，詳見表2。
表2⑵典型三階系統的效能
①按圖2-4接線，r＝30k。
②觀察系統的階躍響應，並記錄波形。
③減小開環增益（r＝42.6；100k），觀察系統的階躍響應，引數取值及響應曲線詳見表3。
表3五、實驗結論
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