③将A4单元的S7短路套套上，点击开始，用示波器观测系统的A8输出端(Uo),实 验现象。把最高端电压(1.6V)减去稳态输出电压(0.3V=KpUi),然后乘以0.632， 得到△V=0.82V. ④移动虚拟示波器两根横游标，从最高端开始到△V=O.82V处为止，得到与微分的指数 曲线的交点，再移动虚拟示波器两根纵游标，从阶跃开始到曲线的交点，量得 =△=0.01S ⑤己知KD=6,则图1-1-6的比例微分环节模拟电路微分时间常数：T:=KD灯=0.06S。 注：由于本实验机尽管A/D转换速度很高，但受到串口通讯速度的限制，不能完全地 显示比例微分环节的输出，因此，建议用Tk示波器观察。 1.1.2二阶系统瞬态响应和稳定性 二阶闭环系统模拟电路如图1-1-7所示，它由积分环节(A2单元)和惯性环节(A3单 元)的构成，其积分时间常数T=R1*C1=1秒，惯性时间常数T=R2*C2=O.1秒。 矩形波R(t) 200K R2100K Ui=2.5V =4K 20 B1 OUT1 HI 200K CH3 C1 a10 500r A3 CHO 色 OUT 20 C()CH2 OUT H1 200K OUT OUT A11 可变电且 图1-1-7I型二阶闭环系统模拟电路 该电路的开环传递函数为： K K G(S)= 其中K= R,100k TS(7S+1）S(0.1S+1) R R 该电路的闭环传递函数为： o 10K (s)= S2+2E0nS+o2S2+10S+10K 实验内容及步骤 观察图1-1-7的阻尼比ξ对该系统的过渡过程的影响。改变A3单中输入电阻R来调整 系统的开环增益K,从而改变系统的结构参数。 (1)构造模拟电路：按图1-1-7安置短路套及插孔连线，表如下。 (a)安置短路套 (b)插孔连线 模块号 跨接座号 1信号输入 B1(OUT1)→A1(H1) Al S4,S8 2 运放级联 A1(OUT)→A2(H1) 2 A2 S5,S11,S12 3 负反馈 A3(OUT)→A1(H2) 3 A3 S8,S11 4 运放级联 A3(OUT)→A10(H1) 5 跨接4K、 元件库A11中直读式可变电阻跨 6 40K、70K 接到A2(OUT)和A3(N)之间 > 示波器联接 A10(OUT)→B2(CH2) CH4由用户自行决定接否 (2)运行、观察、记录： 分别将(A11)中的直读式可变电阻分别调整为4K、40K、70K,选择线性系统时域分 析/二阶系统瞬态响应和稳定性实验，确认信号参数默认值后，点击《下载》、《开始》键后， 实验运行。③ 将 A4 单元的 S7 短路套套上，点击开始，用示波器观测系统的 A8 输出端（Uo），实 验现象。把最高端电压（1.6V）减去稳态输出电压（0.3V=Kp*Ui），然后乘以 0.632， 得到 ΔV=0.82V。 ④ 移动虚拟示波器两根横游标，从最高端开始到 ΔV=0.82V 处为止，得到与微分的指数 曲线的交点，再移动虚拟示波器两根纵游标，从阶跃开始到曲线的交点，量得 τ=Δt=0.01S ⑤ 已知 KD=6，则图 1-1-6 的比例微分环节模拟电路微分时间常数： Td  KD τ  0.06S。 注：由于本实验机尽管 A／D 转换速度很高，但受到串口通讯速度的限制，不能完全地 显示比例微分环节的输出，因此，建议用 Tek 示波器观察。 1.1.2 二阶系统瞬态响应和稳定性 二阶闭环系统模拟电路如图 1-1-7 所示，它由积分环节（A2 单元）和惯性环节（A3 单 元）的构成，其积分时间常数 Ti=R1*C1=1 秒，惯性时间常数 T=R2*C2=0.1 秒。 图 1-1-7 Ⅰ型二阶闭环系统模拟电路 该电路的开环传递函数为： R k R R K S S K TiS TS K G S 100 ( 1) (0.1 1) ( ) 2       其中 该电路的闭环传递函数为： S S K K S S s n n n 10 10 10 2 ( ) 2 2 2 2           实验内容及步骤 观察图 1-1-7 的阻尼比 ξ 对该系统的过渡过程的影响。改变 A3 单中输入电阻 R 来调整 系统的开环增益 K，从而改变系统的结构参数。 （1）构造模拟电路：按图 1-1-7 安置短路套及插孔连线，表如下。 （a）安置短路套 （b）插孔连线 CH4 由用户自行决定接否. （2）运行、观察、记录： 分别将（A11）中的直读式可变电阻分别调整为 4K、40K、70K，选择线性系统时域分 析／二阶系统瞬态响应和稳定性实验，确认信号参数默认值后，点击《下载》、《开始》键后， 实验运行。 模块号 跨接座号 1 A1 S4，S8 2 A2 S5，S11，S12 3 A3 S8，S11 1 信号输入 B1（OUT1）→A1（H1） 2 运放级联 A1（OUT）→A2（H1） 3 负反馈 A3（OUT）→A1（H2） 4 运放级联 A3（OUT）→A10（H1） 5 6 跨接 4K、 40K、70K 元件库 A11 中直读式可变电阻跨 接到 A2（OUT）和 A3（IN）之间 7 示波器联接 A10（OUT）→B2（CH2）