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广西大学电气工程学院

《自动控制理论》实验报告

成绩 教师签字

学生姓名 赵帆 学号 17021***** 专业班级 电自171班

20 年 月 日

实验四 一、二阶系统频率特性测试与分析

实验原理：

1、系统的频率特性测试方法

对于线性定常系统，当输入端加入一正弦信号时，其稳态输出是一个与输入信号频率相同，但幅值和相位都不同的正弦信号。

幅频特性：，即输出与输入信号的幅度比值，通常转换成形式。

相频特性：，可以直接基于虚拟示波器读取，也可用“李沙育图形”法得到。

可以将用Bode图或Nyquist图表示幅频特性和相频特性，具体参考教材。

在leaSaC实验台上采用的测试结构图如图1所示。被测稳定系统对于本实验就是有源放大电路模拟的一、二阶稳定系统。

图 1 频率特性测试结构图

2、系统的频率特性测试硬件原理

1)正弦信号源的产生方法

在做频率特性测试时，正弦波信号可以由多功能信号发生器产生，该信号发生器所产生的正弦波频率为0.01Hz至12MHz，幅值0至5V。一阶系统频率特性测试需要0.5Hz~64Hz的正弦波信号，二阶系统频率特性测试需要0.5Hz~16Hz的正弦波信号，信号发生器的输出口为OUT+口。

图2 多功能信号发生器模块系统频率特性测试连接线方法

由多功能信号发生器的OUT+口产生相对应的频率的正弦波信号，连接到被测系统的输入端，之后利用Labview接口以及控制驱动模块对输入信号和输出信号进行采集。使用实验连接线将输入、输出信号与Labview接口以及控制驱动模块的模拟输入口相连接，可以选择其AI0-AI7八个通道的任意两个。连接好实验箱与电脑的USB数据线，打开leaSaC实验上位机的波特图功能选项，进行频率特性测试。