的窗口中根据需要设置好几组正弦波信号的角频率和幅值，选择测量方式为“直接”测量，每组参数应选择合适的波形比例系数，具体如下图所示:
C. 确认设置的各项参数后，点击
按钮，发送一组参数，待测试完毕，显示时
域波形，此时需要用户自行移动游标，将两路游标同时放置在两路信号的相邻的波峰 (波谷) 处，或零点处，来确定两路信号的相位移。两路信号的幅值系统将自动读出。重复操作(3)，直到所有参数测量完毕。 D. 待所有参数测量完毕后，点击
按钮，弹出波特图窗口，观察所测得的波特
图，该图由若干点构成，幅频和相频上同一角频率下两个点对应一组参数下的测量结果。
E. 根据所测图形可适当修改正弦波信号的角频率和幅值重新测量，达到满意的效
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果。
3. 间接测量方法：(测系统的开环波特图)
将示波器的“CH1”接至3＃运放的输出端，“CH2”接至1＃运放的输出端。按直接测量的参数将参数设置好，将测量方式改为间接测量。此时相位差是指反馈信号和误差信号的相位差，应将两根游标放在反馈和误差信号上。测得对象的开环波特图如下：
七. 实验报告内容与要求
1. 推导实验电路的开环和闭环传递函数，计算转折频率，绘出实验系统理论计算的波特图。
2. 将实验测得的数据进行处理，绘制实验得出的波特图。
3. 画出实验得出的波特图的渐近线，并根据波特图的渐近线写出实验系统的开环和闭环传递函数。
4. 将实验得出的传递函数与理论推导出的传递函数进行比较，验证理论的正确性。 5. 分析研究实验中的故障和误差原因。
八. 思考
1．本实验为什么可以用直接测量法测试闭环系统的频率特性？ 2. 如何测量信号的相位差？
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附录
TDN—ACP自动控制原理教学实验箱简介
一、 系统构成 +
实验箱主要由U1—U21单元电路构成，系统布局见附录一或实验箱版面。
1） U1单元典型信号源。可以通过S12开关选择方波、斜波和抛物波输出。通过
S11开关选择进行信号周期的粗调，通过W11电位器实现信号周期的细调。 通过以上的调节，把S与 ST用短路器短接，OUT输出端能够输出你所需要的波形了。
2） U15单元正弦波信号源。这个单元能够产生频率0.2Hz—400Hz的正弦波，正弦
波的幅值在±5V范围内可调。
3） U13和U14单元组成单脉冲电路。连接如图1-1。
4） U19单元的SIN端可以输出受控的正弦波信号。频率特性实验的输入信号由此
接入。
1． 信号源发生电路
2． 示波器测量电路
该测量电路主要由U19单元承担。由89C51单片机、芯片62256、ADC0809、LM324、量程选择开关和双路表笔组成。本单元替代了自控实验中使用长余辉型示波器、频率特性分析仪等实验仪器。开关CH1、CH2不同档对应波形衰减倍数为5、0.5和1，CH1、CH2分别连接的端子为虚拟示波器的两通道的输入端。和PC机连
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接好串口通信线，在PC机上运行ACP+软件就可以观察所测量的波形图。 3． 运算模拟单元
运算模拟单元主要由U3、U4、U5、U6、U7、U8、U20、U21和U22等单元组成。在这里可以通过不同的连接可以实现我们所需要的各种运算模拟电路。
U21单元被称为‘特殊环节’，当你需要串接一个电阻和电容时，或是电阻和电容接成T型网络时，就要靠U21单元来实现。
U20单元被称为‘反相器’，实验中常常用到反相器，直接利用U20单元中的反相器就很方便。
需要讲明的一点，所有运算放大器的‘+’端，实验箱里已接好，在实验中无需再接。 4． 采样保持器
由U2单元组成。IN1、IN2分别为采样保持器的输入端；OUT1、OUT2分别为输
出端；PU1、PU2分别为控制端，用逻辑电平控制，高电平采样，低电平保持。 5． 其它单元（略）
二、 ACP软件使用说明
软件安装完毕后，进入该界面：
1． 选中“文件”菜单中的菜单项“退出”可退出该界面。 2． 选中“查看”菜单中的菜单项“状态栏”，则在界面下方有状态栏出现并显示当前状态，
若未选中则隐藏状态栏，不显示当前状态。 3． “串口”菜单中的选项“COM1”、“COM2”是用来选择与PC及相连的串口号，如果是串
口1就选中“COM1”，如果是串口2就选中“COM2”。 4． 示波器使用说明
①可以使用菜单中的“窗口->示波器窗口”或者选择工具栏中的图标打开或激活示波器窗口。如果已经示波器窗口已经打开，则激活，否则弹出一个对话框，用户可根据需要选择不同的示波器功能，进入相应的界面。
②示波器的3个功能
a) 示波器（对信号进行时域的测量，类似与普通示波器的功能） b) 频率特性分析
c) 非线性测量 （测量 电压-电压 关系） 分别介绍如下： 示波器
示波器工具栏（按自左向右的顺序逐个介绍）
1） 启动示波器不运行程序。适合于只需要观察波形时使用，例如做自控实验时。
2） 停止测量。停止示波器的采样，如果运行了计控程序，程序将被终止。建议在激活其它窗口时停止示波器测量。
3） 暂停显示。将当前的波形保留在屏幕上，便于细致观察波形。暂停后可以用游标对波形进行测量、细分显示和打印波形，如果运行了计控程序，程序仍在运行，不会被终止（于停止功能不同），时示波器仍在采样，只是不将数据显示在屏幕上。 4） 继续显示。暂停显示后用来恢复示波器的显示。 5） 横向增加示波器显示比例。 6） 横向减少示波器显示比例。
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7） 纵向增加示波器显示比例。 8） 纵向减少示波器显示比例。
9） 示波器显示还原。将纵向拉伸过的图形还原为最初显示尺寸。
10）快速向左移动游标。在暂停或细分显示时，用来移动测量游标，每次移动10格 11）向左移动游标。在暂停或细分显示时， 用来移动测量游，每次移动一格。 12）向右移动游标。 13）快速向右移动游标。
14）细分显示波形。在暂停后可以使用。执行时，示波器窗口标题栏会闪动，此时正在接收数据请等待，数据接收完成后会显示出波形，并可用游标进行测量。 15）左移波形。执行细分显示后，可以使用。 16）右移波形。执行细分显示后，可以使用。 17）在波形显示和保存波形界面间切换
18）保存某一时刻CH1的波形显示。此处会弹出一个对话框询问保存到那一个图库中，可选的有三个，选中之后，系统会将用户需要保存的图象保存到用户指定的图库中。 19）保存某一时刻CH2的波形显示到用户指定的图库中。 20）将两路波形同时保存到一个图库中。 21）波形打印。暂停或细分显示时可以使用。
频率特性
1） 开始测试。测试需要一段时间，时间的长短，主要取决于用户输入的信号角频率。测试期间，窗口标题栏会不断闪动，测试完成后，会显示出测试波形。
2） 修改参数。执行后弹出一个对话框，用户可以改变信号的角频率和电压。 3） 停止测量。
4） 快速向左移动游标。示波器暂停或细分显示时可以使用，用来移动测量游标，每次移动10 格
5） 向左移动游标。示波器暂停或细分显示时可以使用， 用来移动测量游，每次移动一格。 6） 向右移动游标。示波器暂停或细分显示时可以使用，用来移动测量游标，每次移动一格。 7） 快速向右移动游标。示波器暂停时或细分显示可以使用，用来移动测量游标，每次移动10 格。
8） 打印波形。测试完成后，可以将测试的波形打印出来。
非线性测量
1） 开始测试。 2） 清除屏幕。 3） 停止测量。 附：
常见问题
4． 建议在分辨率为 800*600 下运行程序，如果分辨率低于 800*600 界面会超屏幕，只要
调整分辨率即可。
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5． 使用时应该保证计算机的串口工作正常，把实验仪和计算机用系统附带的串行通讯电缆
连接上，打开电源后运行程序。
6． 首次运行时，调试工具默认的通讯口是 COM1 ，如果您的鼠标正好连接在COM1，系
统会提示：“通讯端口初始化失败，请重新启动计算机！”您可以忽略这个信息，直接点“确定”按钮进入程序，然后选择菜单项“选择串口”，将联机端口改为COM2 即可正常工作。对于鼠标连接在 COM2 的如果出现类似问题，采用同样方法解决。另外，如果不是因为与鼠标发生冲突导致的问题，则需要重新启动计算机，再尝试连接。
7． 在使用中如果出现不能通讯的情况。请先按实验仪上的复位键，使系统复位，按键盘上
的“ESC”键，观察通讯是否正常，如果仍然不能通讯，请重新启动计算机，再次连接。
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