反饋系統(tǒng)自激振蕩

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>1.了解反饋系統(tǒng)的構(gòu)成；
2.理解系統(tǒng)S 平面分析；
二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備
1．TKSS-D 型 信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱
2．雙蹤慢掃描示波器1 臺(tái)。
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1.畫(huà)出圖7-1 所示系統(tǒng)的模擬電路圖，并確定相應(yīng)的參數(shù)值。
2.用示波器觀測(cè)系統(tǒng)在K>12 時(shí)的穩(wěn)定輸出波形，由實(shí)驗(yàn)測(cè)得輸出量振蕩的頻率ω值，并與理論計(jì)算值進(jìn)行比較。
3.用示波器觀測(cè)在K＝12 時(shí)系統(tǒng)的輸出波形。
四、實(shí)驗(yàn)原理
自激振蕩器就是一個(gè)反饋控制系統(tǒng)。如果該系統(tǒng)的閉環(huán)極點(diǎn)有位于S 右半平面上的一對(duì)共軛極點(diǎn)，則其沖激響應(yīng)將產(chǎn)生幅值按指數(shù)增長(zhǎng)的正弦波。從理論上講，振蕩的幅值將無(wú)限地增大。然而由于系內(nèi)部元件的非線性作用，增長(zhǎng)的振蕩引起系統(tǒng)內(nèi)部參數(shù)自動(dòng)改變，從而使位于S 右半平面上的共軛極點(diǎn)最終移至jω軸上，正弦波振前就呈等幅而穩(wěn)定下來(lái)。
本實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)是一個(gè)三階的負(fù)反饋系統(tǒng)，它的方塊圖如圖7-1 所示。

其中可變參量是增益K，該系統(tǒng)的根軌跡如圖7-2 所示。由計(jì)算可知，當(dāng)K＝12 時(shí)，
根軌跡與虛軸相交，對(duì)應(yīng)的ω＝。當(dāng)K<12 時(shí)，閉環(huán)在S 平面的右方有一對(duì)共軛復(fù)根。
五、實(shí)驗(yàn)步驟
1. 利用實(shí)驗(yàn)箱上運(yùn)放單元“4”、“1”、“2”中相關(guān)的元件組成反饋系統(tǒng)自激振蕩模擬
電路。調(diào)節(jié)電位器，用示波器觀察輸出波形。
六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告
1.設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)原理圖。
2.記錄K>12 時(shí)的波形。
七、實(shí)驗(yàn)思考題
1.K＝12 時(shí)，系統(tǒng)能否產(chǎn)生穩(wěn)定的振蕩波形。
2.當(dāng)K<12 時(shí)，系統(tǒng)的輸出應(yīng)呈發(fā)散形式，為什么最終輸出波形在ω＝ 的頻率出現(xiàn)等幅振蕩。
八、實(shí)驗(yàn)參考電路