1、实验四 典型线性环节的频率特性
一、 实验目的
主要数学典型环节比例单元,积分单元,惯性环节的频率特性。
二、 实验内容
测量数据,计算出对数频率特性,对比理论值与实测值。
三、 实验仪器
1. 自动控制原理实验箱
2. 示波器
3. 数字万用表
四、 实验原理
1. 比例单元:
2. 积分单元
3. 惯性环节
五、 实验步骤
1. 比例单元的观测:
(1) 观察G(S)=1的比例单元,取R0=10K,Rf=10K,选择元件,按模拟电路图连接电路。
(2) 输入不同频率的正弦波,用示波器观察输入与输出信号,记录信号的幅值和相位差。
(3)
2、对比理论值和实测值。
(4) 观察G(S)=2 的比例单元,取R0=10K,Rf=20K,选择元件,按模拟电路图连接电路。
(5) 输入不同频率的正弦波,用示波器观察输入与输出信号,记录信号的幅值和相位差。
(6) 对比理论值和实测值。
2. 观测积分单元:
(1) 实验前先按计算出理论值,填入表格4-1中。
(2) 取R0=100K,C=10uF,选择元件,按模拟电路图连接电路。
(3) 输入不同频率的正弦波,用示波器观察输入与输出信号,记录信号的幅值和相位差。
(4) 根据实验测的的数据,计算出频率下对数频率特性,对比理论值和实测值。
3. 观测惯性单元:
(1
3、 实验前先按计算出理论值,填入表格4-2中。
(2) 取R0=10K,R1=10K,C=10uF,选择元件,按模拟电路图连接电路。
(3) 输入不同频率的正弦波,用示波器观察输入与输出信号,记录信号的幅值和相位差。
(4) 根据实验测的的数据,计算出频率下对数频率特性,对比理论值和实测值。
六、 实验结果
(1) 比例单元:结论:
(2) 积分单元:
表4-1
输入信号频率f(HZ)
输入信号角频率ω
输入信号幅值(V)
输出信号幅值(V)
L(G)(db)
理论值
实测值
Ф(G)
理论值
实测值
(3) 惯性环节
表4-2
输入信号频率f(HZ)
输入信号角频率ω
输入信号幅值(V)
输出信号幅值(V)
L(G)(db)
理论值
实测值
Ф(G)
理论值
实测值