频率响应测试.docx

频率响应测试一、试验目的1 .把握频率特性的测试原理和方法。2 .学习依据所测定出的系统的频率特性，确定系统传递函数的方法。二、1谡佥内容1 .测定给定环节的频率特性。2 .试验模拟电路连接如下易得系统传递函数为：200取I则，G(S)=人八+200；500取“5则，G(S)=Y+IOs+500；若正弦输入信号为i(t)=AlSin(at),则当输入达到稳态时，其输出信号为o(t)=2sin(t+)°转变输入信号频率f=第直，便可测得二组A1A和随f(或3)变化的数值，这个规律就是系统的幅频特性和相频特性。三、试验原理1 .幅频特性即测量输入与输出信号幅值4与2，然后计算其比值4/44/A。2 .试验采纳李沙育图形法进行相频特性性的测试。假设输入信号为X(t)=XmSin(t),输出信号为Y(t)=%lsin(3t+口)。当H=O时，有X(O)=O；Y(O)=YmSin()o则相位差角的求法如下：若椭圆长轴在一、三象限,则=arcsin(%);若椭圆长轴在二、四象限则=-arcsin(力/乙)。应留意始终为负。3 .将所测数据代入依据公式=A2=(i-(-)2)2+(2-)243)AcConn2-():Tg-%-1-()2即可求得0及二，则传递函数为_3/()S2÷20)nS÷con2四、试验结果1.K=2序号12345678910f/Hz0.511.522.533.544.553.146.289.4212.5715.7118.8521.9925.1328.2731.42ACIAr1.1231.2701.5301.5191.1080.7230.4980.3610.2780.230y0Ym0.1830.4190.7470.9970.8850.7300.4900.4870.2980.277-10.53-24.79-48.31-85.40-117.7-133.1-150.6-150.9-162.6-163.9将表中第五组数据代入公式，用MATLAB求得n=12.91,=0.337167则偿函数为G=s2+8.70s+167试验曲线角频率幅频特性曲线2.K=5序号12345678910f/Hz122.533.23.544.5566.2812.5715.7118.8520.1121.9925.1328.2731.4237.70ACIAr1.1671.5531.9392.3292.3242.0701.4601.0350.7370.493YOlYm0.1550.4340.6670.9160.9980.9430.7660.4950.3840.248-8.90-25.72-41.87-66.37-86.28-109.4-130.0-150.3-157.4-165.7O相频特性曲线n=20.38, = 0.218415函数为G(S)=S2+8.89S+415将表中第五组数据代入公式，用MATLAB求得试验曲线幅频特性曲线相频特性曲线五、试验结论及误差分析1 .误差分析将多组数据代入方程，所得结果均和第五组较为接近。可以看到，所测传递函数与理论值之间存在肯定误差。误差主要是由元器件的误差，运放的失调电流或失调电压，以及计算机数据采集系统的不精确造成。此外试验数据不够丰富,使得所绘曲线不够平滑。应在试验中多测些数据，尤其在3n四周多测几组。2 .试验结论D可以通过测定系统频率响应（幅频响应、相频响应）的方法，来确定系统的传递函数。值得留意的是输入信号应选用正弦信号。12）当Yo/Ym接近1时，3的值即为3n,AJAr的值等于无，则传递函数为_32（）S2÷20）nS÷con2六、试验步骤1 .断开试验箱电源，依据线路图连接电路。2 .将D/A1与系统输入端Ui相连,A/D1与系统输出输出端Ui相连。连好后,检查无误，接通电源。3运行MATLAB或其他相关试验软件,转变输入信号频率，观看试验图形，纪录试验数据。4.完成试验后，关闭电源，整理好试验器材。