实验七典型系统的频率特性测试
一. 实验目的
1 •掌握测量典型一阶系统和二阶系统频率特性曲线的方法;
2. 掌握软件仿真求取一阶和二阶系统开环频率特性的方法。
二. 实验内容
1•搭建一阶惯性环节，绘制其频率特性曲线；
2•搭建典型二阶环节，绘制其频率特性曲线；
3. 用软件仿真求取一阶和二阶系统频率特性曲线，跟实验结果加以比较。
三. 实验步骤
在实验中观测实验结果时，可选用普通示波器，也可选用本实验台上的虚拟示波器。
如果选用虚拟示波器， 只要运行ACES 程序，选择菜单列表中的相应实验项目， 再选择 开始实验，就会打开虚拟示波器的界面，点击开始即可使用本实验台上的虚拟示波器 CH1、 CH2两通道观察被测波形。具体用法参见用户手册中的示波器部分。
1. 一阶惯性环节的频率特性 实验中所用到的功能区域：
信号源、虚拟示波器、实验电路
图1-7-1 一阶惯性环节模拟电路
(1) 设置信号源：
将信号源区的正弦波端子与实验电路
A1的“ IN13”端子相连接，可根据需 求拨动频率选择开关，选择不同频率段“
8Hz 〜0.16Hz ”或“ 400Hz 〜6Hz ”。 (2) 搭建一阶惯性环节模拟电路：
A .将实验电路 A1的“O UT1 ”端子与实验电路 A2的“ IN23 ”端子相连接；
B •按照图1-7-1选择拨动开关：
图中：R 仁50K 、R2=50K 、R3=100K 、R4=100K 、C1=0.1uF A1、实验电路A2。 一阶惯性环节模拟电路如图 1-7-1所示，惯性环节的传递函数为: U °
(s) K
TS 1
将A1的S7、S8、S15, A2的S7、S11拨至开的位置。
(3) 连接虚拟示波器：
将正弦波端子与示波器通道CH1相连接，实验电路A2的“0UT2”与示波器通道CH2相
连接。
(4) 输入正弦波信号，通过虚拟示波器观测输入输出正弦波曲线并调节正弦波频率和幅值，绘
制该一阶惯性环节的幅频曲线和相频曲线。
(5) 运行软件仿真一阶惯性环节频率特性曲线，记录理想幅频曲线和相频曲线，并与
实验结果相比较。
2. 二阶环节的频率特性曲线
实验中所用到的功能区域：
信号源、虚拟示波器、实验电路A1、实验电路A2、实验电路A3。
二阶振荡环节模拟电路如图1-7-2所示，二阶环节的传递函数为：
2
U°(s)
n
U i(s) 2
n
S1 2 3 4 5 2 n S
1设置信号源：
将信号源区的正弦波端子与实验电路A1的“ IN13”端子相连接，可根据需求拨动频率选择开关，选择不同频率段“8Hz〜0.16Hz ”或“ 400Hz〜6Hz”。
2搭建二阶环节模拟电路：
A .将A3 的“OUT3 ”与A1 的“ IN13” 相连接，将A1 的“OUT1 ” 与A2 的
“IN21 ”
相连接，将A2的“ OUT2 ”与A3的“ IN33 ”相连接；
B •按照图1-7-2选择拨动开关：
图中：R1=200K、R2=200K、R3=200K、R4=50K、R5=100K、R6=100K、
R7=10K、R8=10K、C1=1.0uF、C2=1.0uF
3连接虚拟示波器：
将正弦波端子与示波器通道CH1相连接，将实验电路A2的“ OUT2 ”与
示波器通道CH2相连接。
4输入正弦波信号，通过虚拟示波器观测输入输出正弦波曲线并调节正弦波频率和幅值，绘制该二阶环节的幅频曲线和相频曲线。
5运行软件仿真二阶环节频率特性曲线，记录理想幅频曲线和相频曲线，并与实验结果相比较。
四.实验结果
