北京理工大学 自动控制理论实验报告

三、思考题

1. 改变被测系统的电路参数，从而改变 闭环系统的极点，观察对比前后响应曲 线，分析各极点对系统过渡过程的影 响。

答：三阶系统共有三个极点，但其中 只有两个为主导极点。系统的动态特性 主要与主导极点相关。

稳定性：闭环极点均具有负实部时， 系统稳定。

动态特性：闭环极点距离虚轴越远， 调节时间越小，响应越快；

闭环极点与原点连线同虚轴所成角度 越大，超调量越大；

闭环极点与坐标原点的距离越大，无 阻尼自然振荡频率越大。

2.系统稳定的依据是什么？说明系 统稳定 的作用。

答：线性系统稳定的充分必要条件是：闭环系统特征方程的所有根均具有负实部；或者说，闭环传递函数的极点均位 于s左半平面。

稳定是控制系统的重要性能，也是系统能够正常运行的首要条件。

图 3 R 30k 时阶跃响应曲线（发散振

荡）

2.R=41.7 k时，系统的阶跃响应

当

R 41.7k

时，增益

K

500

12，阶跃响应曲线如图441.7

所示。

图 4 R

41.7k 时阶跃响应曲线（等幅振

荡）

四、结束语

本次实验，是对三阶复杂系统的模拟研究，采用搭接电路配合计算机仿真的方法，可以比较容易的获得其对应的响应曲线。通过短短几节课，对三阶复杂系统的三种状态有了更深的了解。

3.R=225 k时，系统的阶跃响应

当

R 225k

时，增益

K

500

2.22，阶跃响应曲线如图5225

所示。

参考文献

[1]胡寿松 自动控制理论（第六版） 科 学出版社 2013

[2] 姜增如 自动控制理论实验 北京 理工大学出版社 2010

图 5 R

225k 时阶跃响应曲线（衰减振

荡）