1、实验目的
（1）学习系统频率特性响应的实验测试方法。
（2）了解二阶闭环系统中的对数幅频特性和相频特性的计算。
（3）掌握根据频率响应实验结果绘制波特图的方法。
（4）掌握欠阻尼二阶闭环系统中的自然频率、阻尼比对谐振频率、谐振峰值和带宽的影响及对应的计算。
2、实验设备
（1）XMN-2型学习机；
（2）CAE-USE辅助实验系统
（3）万用表
（4）计算机
3、实验内容
本实验用于观察和分析二阶系统瞬态响应的稳定性。
二阶闭环系统模拟电路如图3-1所示，它由两个积分环节（OP1和OP2）及其反馈回路构成。
图3-1 二阶闭环系统模拟电路图
OP1和OP2为两个积分环节，传递函数为（时间常数）。二阶闭环系统等效结构图如图3-2所示。
图3-2 二阶闭环系统等效结构图
该二阶系统的自然振荡角频率为，阻尼为。
4、实验步骤
（1）调整Rf=40K，使K=0.4（即ζ=0.2）；取R=1M，C=1μ，使T=1秒（ωn=1/1）。
（2）输入信号位，改变角频率使ω分别为0.2,0.6,0.8,0.9,1.0,1.2,1.6,2.0,3.0rad/s。稳态时，记录下输出响应
5、数据采集及处理
| 输出信号幅值Y | 输出信号初相 | L(ω) | φ(ω) | ||
| ω(rad/s) | T | ||||
| 0.2 | |||||
| 0.6 | |||||
| 0.8 | |||||
| 0.9 | |||||
| 1.0 | |||||
| 1.2 | |||||
| 1.6 | |||||
| 2.0 | |||||
| 3.0 | |||||
1、绘制系统结构图，并求出系统传递函数，写出其频率特性表达式。
2、用坐标纸画出二阶闭环系统的对数幅频、相频曲线（波特图）。
3、其波特图上分别标示出谐振峰值（Mr）、谐振频率（ωr）和带宽频率（ωb）。
4、观察和分析曲线中的谐振频率（ωr）、谐振峰值（Mr）和带宽（ωb），并与理论计算值作对比。下载本文
