在实际系统或元件中，由于惯性的普遍存在，以致很难实现理想的纯微分关系。

2. 惯性环节在什么情况下可视为比例环节？能否通过实验验证？ 答：在时间常数T比较小时，可视为比例环节，可以通过实验近似验证。

实验二 二阶系统的动态过程分析

一、 实验目的

1. 掌握二阶控制系统的电路模拟方法及其动态性能指标的测试技术。

2. 定量分析二阶系统的阻尼比?和无阻尼自然频率?n对系统动态性能的影响。

3. 加深理解“线性系统的稳定性只与其结构和参数有关，而与外作用无关”的性质。

4. 了解和学习二阶控制系统及其阶跃响应的Matlab仿真和Simulink实现方法。 二、 实验内容

1. 分析典型二阶系统G(s)的?和?n变化时，对系统的阶跃响应的影响。

从图中可看出，当wn不变时，随着ζ的减小，系统的超调量越来越大；当ζ不变，随着wn的增加，系统的调节时间减小。 2. 用实验的方法求解以下问题：

设控制系统结构图如图2.1所示，若要求系统具有性能：

?p??%?20%,tp?1s,

试确定系统参数K和?，并计算单位阶跃响应的特征量td，tr和ts。

图2.1 控制系统的结构图

其中

k=12.4、т

=0.16；单位阶跃响应图线：

从图中可看出td=0.35s、tr=0.62s、ts=2.02s 3. 用实验的方法求解以下问题：

设控制系统结构图如图2.2所示。图中，输入信号?r(t)?t，放大器增益KA分别取13.5，200和1500。试分别写出系统的误差响应表达式，并估算其性能指标。

图2.2 控制系统的结构图

K=13.5