2實(shí)驗(yàn)二 階躍響應(yīng)與沖激響應(yīng)

《2實(shí)驗(yàn)二 階躍響應(yīng)與沖激響應(yīng)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2實(shí)驗(yàn)二 階躍響應(yīng)與沖激響應(yīng)（4頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、實(shí)驗(yàn)二 階躍響應(yīng)與沖激響應(yīng) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1.觀察和測(cè)量RLC串聯(lián)電路的階躍響應(yīng)與沖激響應(yīng)的波形和有關(guān)參數(shù)，并研究其電路元件參數(shù)變化對(duì)響應(yīng)狀態(tài)的影響； 2.掌握有關(guān)信號(hào)時(shí)域的測(cè)量方法。 二、實(shí)驗(yàn)原理說(shuō)明 實(shí)驗(yàn)如圖1-1所示為RLC串聯(lián)電路的階躍響應(yīng)與沖激響應(yīng)的電路連接圖，圖2-1（a）為階躍響應(yīng)電路連接示意圖；圖2-1（b）為沖激響應(yīng)電路連接示意圖。 1 TP906 P915 P914 信號(hào)源 C903 L1 W902 10mH 方波信號(hào) 0.1μ 10KΩ 圖2-1 (a) 階躍響應(yīng)電路連接示意圖 產(chǎn)生沖激信號(hào)

2、 1 TP906 1 TP913 P912 信號(hào)源 C2 C1 L1 W902 0.1μ 方波信號(hào) 10mH 10KΩ R1 1KΩ 圖2-1 (b) 沖激響應(yīng)電路連接示意圖 其響應(yīng)有以下三種狀態(tài)： （1） 當(dāng)電阻R＞2 時(shí)，稱過(guò)阻尼狀態(tài)； （2） 當(dāng)電阻R = 2 時(shí)，稱臨界狀態(tài)； （3） 當(dāng)電阻R＜2 時(shí)，稱欠阻尼狀態(tài)。 現(xiàn)將階躍響應(yīng)的動(dòng)態(tài)指標(biāo)定義如下： 上升時(shí)間：y(t)從0到第一次達(dá)到穩(wěn)態(tài)值y（∞）所需的時(shí)間。 峰值時(shí)間：y(t)從0上升到所需的時(shí)間。 調(diào)節(jié)時(shí)間：y(t)的振蕩包絡(luò)線

3、進(jìn)入到穩(wěn)態(tài)值的%誤差范圍所需的時(shí)間。 最大超調(diào)量δ： 圖2-1 (c) 階躍響應(yīng)動(dòng)態(tài)指標(biāo)示意圖 沖激信號(hào)是階躍信號(hào)的導(dǎo)數(shù)，所以對(duì)線性時(shí)不變電路沖激響應(yīng)也是階躍響應(yīng)的導(dǎo)數(shù)。為了便于用示波器觀察響應(yīng)波形，實(shí)驗(yàn)用中用周期方波代替階躍信號(hào)。而用周期方波通過(guò)微分電路后得到的尖頂脈沖代替沖激信號(hào)。 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1.階躍響應(yīng)波形觀察與參數(shù)測(cè)量 設(shè)激勵(lì)信號(hào)為方波，其幅度為1.5V，頻率為500Hz。 實(shí)驗(yàn)電路連接圖如圖2-1（a）所示。 ① 連接P702與P914；P702與P101。（P101為毫伏表信號(hào)輸入插孔）。 ② J7

4、02置于“脈沖”，撥動(dòng)開關(guān)K701選擇函數(shù)輸出； ③ 按動(dòng)S701按鈕,使頻率f=500Hz，調(diào)節(jié)W701幅度旋鈕，使信號(hào)幅度為1.5V。（注意：實(shí)驗(yàn)中，在調(diào)整信號(hào)源的輸出信號(hào)的參數(shù)時(shí)，需連接上負(fù)載后調(diào)節(jié)） ④ 示波器CH1接于TP906，調(diào)整W902，使電路分別工作于欠阻尼、臨界和過(guò)阻尼三種狀態(tài)，并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表格2—1中。 ⑤ TP702為輸入信號(hào)波形的測(cè)量點(diǎn)，可把示波器的CH2接于TP702上，便于波形比較。 表2—1 狀 態(tài) 參數(shù)測(cè)量 欠 阻 尼 狀 態(tài) 臨 界 狀 態(tài) 過(guò) 阻 尼 狀 態(tài) 參數(shù)測(cè)量 R< tr= ts= δ= R= tr= R

5、> 波形觀察 注：描繪波形要使三種狀態(tài)的X軸坐標(biāo)（掃描時(shí)間）一致。 2.沖激響應(yīng)的波形觀察 沖激信號(hào)是由階躍信號(hào)經(jīng)過(guò)微分電路而得到。 實(shí)驗(yàn)電路如圖2—1（b）所示。 ①連接P702與P912，P702與P101。（頻率與幅度不變）； ②將示波器的CH1接于TP913，觀察經(jīng)微分后響應(yīng)波形（等效為沖激激勵(lì)信號(hào)）； ③連接P913與P914。 ④將示波器的CH2接于TP906，調(diào)整W902,使電路分別工作于欠阻尼、臨界和過(guò)阻尼三種狀態(tài) ⑤觀察TP906端三種狀態(tài)波形，并填于表2—2中。 表2—2 欠阻尼狀態(tài) 臨界狀態(tài) 過(guò)阻尼狀態(tài) 激勵(lì)波形 響應(yīng)波形 表中的激勵(lì)波形為在測(cè)量點(diǎn)TP913觀測(cè)到的波形（沖激激勵(lì)信號(hào)）。 四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1.描繪同樣時(shí)間軸階躍響應(yīng)與沖激響應(yīng)的輸入、輸出電壓波形時(shí)，要標(biāo)明信號(hào) 幅度A、周期T、方波脈寬T1以及微分電路的τ值。 2.分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，說(shuō)明電路參數(shù)變化對(duì)狀態(tài)的影響。 五、實(shí)驗(yàn)設(shè)備 1.雙蹤示波器 1臺(tái) 2.信號(hào)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱 1臺(tái)