自动控制原理实验指导书

实验四 系统频率特性测量

一、实验目的

1．加深了解系统及元件频率特性的物理概念。 2．掌握系统及元件频率特性的测量方法。

3．掌握利用“李沙育图形法”测量系统频率特性的方法。 二、实验仪器

1.EL-AT-III型自动控制系统实验箱一台 2.计算机一台 三、实验原理

频率特性的测量方法：

1. 将正弦信号发生器、被测系统和数据采集卡按图4-1连接起来。 4-1 频率特性

测量电路

2. 通过AD/DA卡产生不同频率和幅值的正弦信号，并输入到被测系统中。

3. AD/DA卡采集被测系统的输出信号，并显示在计算机屏幕上。通过比较输入信号和输出信号的不同，可以得到系统的频率响应特性。 四、实验内容

1.模拟电路图及系统结构图分别如图4-2和图4-3。

图4-2 系统模拟电路图

自动控制原理实验指导书

图 4-3 系统结构图

2．系统传递函数 取R3=500k ，则系统传递函数为 U2（S） 500 G（S） U1（S） S2+10S+500 若输入信号U1（t）=U1sin t,则在稳态时，其输出信号为

U2（t）=U2sin（ t+ ）

改变输入信号角频率 值，便可测得二组U2/U1和 随 变化的数值，这个变化规律就是系统的幅频特性和相频特性。 五、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，将将纯积分电容两端连在模拟开关上。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。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。

李沙育图

3．在实验项目的下拉列表中选择实验四[四、系统频率特性测量],

鼠标单击

按钮，

弹出实验课题参数设置对话框。在参数设置对话框中设置相应的实验参数并选择李沙育图，然后鼠标单击确认等待屏幕的显示区显示实验结果，如图4－4所示。 测频率图

4．在实验项目的下拉列表中选择实验四[四、系统频率特性测量],

鼠标单击

按钮，

弹出实验课题参数设置对话框。在参数设置对话框中设置相应的实验参数并选择时间电压图，然后鼠标单击确认等待屏幕的显示区显示实验结果，如图4－5所示。 测波特图

5. 在实验项目的下拉列表中选择实验四[四、系统频率特性测量],

鼠标单击弹出实验课题参数设置对话框。在参数设置对话框中设置相应的实验参数并选 自动选项，然后鼠标单击确认等待屏幕的显示区显示实验结果。如图4－6所示

按钮，