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文檔簡介

實驗七 非線性環(huán)節(jié)對系統(tǒng)動態(tài)過程的響應(yīng)xxxxxxxx xxx一、 實驗?zāi)康?) 了解非線性環(huán)節(jié)特性;2) 了解非線性環(huán)節(jié)對系統(tǒng)動態(tài)過程的響應(yīng);3) 學(xué)會應(yīng)用描述函數(shù)法研究非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性。二、 實驗原理1. 非線性系統(tǒng)和線性系統(tǒng)存在本質(zhì)差別:(1) 線性系統(tǒng)可采用傳遞函數(shù)、頻率特性、脈沖過渡函數(shù)等概念,同時由于線性系統(tǒng)的運動形式和輸入幅值、初始狀態(tài)無關(guān),通常是在典型輸入函數(shù)和零初始條件下進(jìn)行研究。(2) 非線性系統(tǒng)由于疊加原理不成立,線性系統(tǒng)的上述方法不適用,所以常采用相平面方法和描述函數(shù)方法進(jìn)行研究。2. 實驗從兩方面觀察非線性:相軌跡和動態(tài)響應(yīng)(1) 相軌跡:相平面上的點隨時間變化描繪出來的曲線叫相軌跡。相平面的相坐標(biāo)為和,實驗軟件當(dāng)中給出的就是在此坐標(biāo)下自動描繪的相軌跡。初始條件不同,系統(tǒng)的運動趨勢不同,所描繪的相軌跡也會有所不同。(2) 動態(tài)響應(yīng): 對比有無非線性環(huán)節(jié)時系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)過程。三、 實驗內(nèi)容:(一) 相軌跡:1) 摩擦特性的相軌跡:M=12) 飽和特性相軌跡:K=1;S=0.5;3) 繼電特性相軌跡:M=1; h=0.5(二) 動態(tài)響應(yīng)過程:1) 摩擦特性:2) 飽和特性:圖1. 1 s=0.5圖1. 2 s=23) 繼電特性:(三) 負(fù)倒描述函數(shù)曲線:系統(tǒng)線性部分傳遞函數(shù)為:摩擦特性,非線性描述函數(shù)為: 飽和特性,非線性描述函數(shù)為:,繼電特性,非線性描述函數(shù)為:, 利用matlab數(shù)值計算直接找到對應(yīng)點X值,交點對應(yīng),縱坐標(biāo)位置為;利用計算對應(yīng)自振頻率:;,與實測自振周期及幅度對比,可以看到基本相同;對應(yīng)開環(huán)增益,當(dāng);四、 實驗感想這次實驗雖然不難,但是在畫負(fù)倒描述函數(shù)圖時有許多難處,還是不能靈活運用matlab。通過實驗我們了解了多種非線性環(huán)節(jié)的產(chǎn)生與存在,它們對系統(tǒng)性能的影響。摩擦在很多機(jī)構(gòu)中都存在。它是很重要的一個非線性因素。這種現(xiàn)象往往是有害的。在實際設(shè)計時,我們要考慮這種影響,減輕避免這種影響。飽和特性是一種極其常見的非線性特性。在我們打交道的各種放大器中都存在飽和現(xiàn)象。飽和的影響相當(dāng)于在作用于大信號時增益下降。飽和特性可以使系統(tǒng)過渡過程的振蕩性下降。但它也可以使系統(tǒng)的振蕩性變大出現(xiàn)自激振蕩的情況。我們可以根據(jù)系統(tǒng)所需要的性能來設(shè)計或者避免飽和特性。繼電特性我們常常在繼電器中看見。繼電器

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