自控实验报告(8)

在二阶系统中，实际实验结果与仿真实验结果相比：ts，K实，a，b，N，ui都是在仿真之上下2%-5%的范围之内波动，波动范围不大。但是表1和表2两个最大的误差出现在超调量 上，实际实验结果的 比仿真的 普遍偏大。 在三阶系统中，实际结果与仿真结果相比：K实，a，b，ui，在仿真值上下3%-5%的范围内波动，误差并不大。但是延迟时间ts，N，和 的误差较大，误差绝对值在15%-50%之间，三阶中K=10的时候，ts误差甚至超过了50%，达到-52%。

误差产生的原因：

1、信号源存在波动，使得输出超调量不稳定。 2、仪器误差。示波器的显示可能不准确。

3、人为误差。读数的时候视线没有与示波器平行。

4、电路中存在的电容电阻的值并不精确，以及接线本身的电阻使得输出波动，从而影响各个暂态值。

5、

五、实验小结：

1.实验问题：

（1）连好线路后示波器中无波形出现：先断开电源，仔细检查线路是否连接正确。若连接正确，则检查电路元件是否完好以及示波器是否操作正确。在此次实验中，本小组的问题在于示波器。换了另一台示波器后，波形显示正常； （2）波形显示错误:本应显示出阶跃信号波形，却出现了如正弦波的干扰信号。先断开电源，检查线路及器件是否正确无误，再检查示波器是否工作正常。此次实验中，本小组的问题在于线路连接有错。纠正后波形显示正常； （3）读数不准确：本次实验显示出的波形均有“毛刺”，波形线条较粗，用xx追踪法手动测电压和调节时间时会有一定的误差。为减小误差，则测量时尽量要做到认真仔细。 2.结果分析：

（1）二阶系统中:随着放大倍数K1的增大，波形振荡更剧烈，振荡次数增多，超调量增大，最终的稳定值也越接近输入的阶跃信号，但波形的调节时间基本不变。由图可得出：当放大倍数较小时，输出波形平稳，但实际的放大倍数与理论要求的相差太大；当放大倍数较大时，实际的放大倍数与理论要求的相差无几，最终的稳定输出满足要求，但振荡增多，超调量增大。

（2）三阶系统中：随着放大倍数K的增大，波形震荡更为剧烈，超调量增大，调节时间延长，但最终的稳定输出值与输入的阶跃信号相同。由图可得出：三阶系统可保证实际放大倍数与理论要求的相同，但随着放大倍数的增加，波形振荡愈加剧烈，超调量急剧增大，调节时间也急剧增大，短时间里输出极不稳定。

（3）对于阶跃信号，三阶系统的追踪能力比二阶系统更强，稳态误差小得多，几乎为零，且响应更快。但在短时间内，三阶系统的稳定性比二阶系统差得多，超调量更大，调节时间也更长。

六、实验感想：

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