自控实验八实验报告

东南大学自动控制实验室

实验报告课程名称：自动控制原理实验

实验名称：采样控制系统的分析

院（系）：能源与环境学院专业：热能与动力工程姓名：******学号：03013***

实验室：自动控制实验室实验时间：2015.12,17 评定成绩：审阅教师：

一、实验目的

1. 熟悉并掌握Simulink 的使用；

2. 通过本实验进一步理解香农定理和零阶保持器ZOH 的原理及其实现方法；

3. 研究开环增益K 和采样周期T 的变化对系统动态性能的影响；

二、实验原理

1. 采样定理

图2-1为信号的采样与恢复的方框图，图中X(t)是t 的连续信号，经采样开关采样后，变为离散信号)(*t x 。

图2-1 连续信号的采样与恢复

香农采样定理证明要使被采样后的离散信号X *(t)能不失真地恢复原有的连续信号X(t)，

其充分条件为：

max 2ωω≥S

式中S ω为采样的角频率，max ω为连续信号的最高角频率。由于T

S π

ω2=

，因而式可为 max

ωπ≤

T T 为采样周期。

2. 采样控制系统性能的研究

图2-2为二阶采样控制系统的方块图。

图2-2

采样控制系统稳定的充要条件是其特征方程的根均位于Z 平面上以坐标原点为圆心的单位圆内，且这种系统的动、静态性能均只与采样周期T 有关。由图2-2所示系统的开环脉冲传递函数为：

]

.05.01[)1(25])2(2[)1(25])15.0()1(25[)(21212++--=+-=+-==---S S S Z Z S S Z Z S S e Z z G S T

]5.015.0)

1([

)1(25221T e Z Z

Z Z Z TZ Z Z ---+----= )

)(1()]

21()12[(5.122222T

T T T e Z Z Te e Z e T --------++-=

闭环脉冲传递函数为：

)]21(]12[5.12)1()]

21(12[5.12)()(222222222T T T T T T T T Te e Z e T e Z e Z Te e Z e T z R z C ----------++-+++---++-=

）（ 5

.12)5.1125()5.115.1325()]

21(12[5.12222

222++-+-+--++-=-----T e Z e T Z Te e Z e T T

T T T T ）（

根据上式，根据朱利判据可判别该采样控制系统否稳定，并可用迭代法求出该系统的阶跃输出响应。

三、实验设备：

装有Matlab 软件的PC 机一台

四、实验内容

1. 使用Simulink 仿真采样控制系统

2. 分别改变系统的开环增益K 和采样周期T S ，研究它们对系统动态性能及稳态精度的影响。

五、实验步骤

5-1. 验证香农采样定理

利用Simulink 搭建如下对象，如图2-3。

图2-3

设定正弦波的输入角频率w = 5，选择采样时间T 分别为0.01s 、0.1s 和1s ，观察输入输出波形，并结合香农定理说明原因，感兴趣的同学可以自选正弦波频率和采样时间T 的值.。 5-2.采样系统的动态特性

利用Simulink 搭建如下二阶系统对象，如图2-4。

当系统的增益K=10，采样周期T 分别取为0.003s ，0.03s ，0.3s 进行仿真实验。更改增益K 的值，令K=20，重复实验一次。

感兴趣的同学可以自己设定采样时间以及增益K 的值，要求能够说明系统的动态特性即可。

系统对象simulink 仿真图：

图2-4

六、实验报告要求及思考题

1. 画出采样-保持器在各种采样频率下的波形，并分析说明。

2．连续的二阶线性定常系统，不论开环增益K多大，闭环系统均是稳定的，而为什么离散后的二阶系统在K大到某一值会产生不稳定？

七、实验结果

1.验证香农采样定理

利用Simulink搭建如下对象：

设定正弦波的输入角频率w = 5，采样周期分别为0.01s、0.1s和1s时的波形图如下：T=0.01s

T=0.1s

T=1s

由以上图像可知，当T=0.01s时，输入输出的波形几乎一致；当T=0.1s时，输出波形虽然大致成正弦波形，但是明显成阶梯状，信号还原较差；T=1s时，输出波形杂乱无章，信号几乎没有得到还原。

2.采样系统的动态特性

利用Simulink搭建如下二阶系统对象：

K=10

当T=0.003s时，

当T=0.03s时,

当T=0.3s时，

K=20

T=0.003s时，

T=0.03s时，

T=0.3s时，

由以上波形图可知：若K保持不变，当T=0.003s时，由于采样周期小，频率高，输入输出曲线几乎一致，复现较好；当T=0.03s时，由于采样周期变大，频率变小，输入输出曲线开始出现偏差；当T=0.3s时，由于采样周期过大，频率小，对于一个原先稳定的连续系统，加入采样器和零阶保持器后，降低了系统的稳定裕量，使系统出现不稳定。而若T保持不变，开环增益系数K越大，偏差越明显。

八．思考与回答

1．连续二阶线性定常系统，不论开环增益K多大，闭环系统均是稳定的，而为什么离散后的二阶系统在K大到某一值会产生不稳定？

答：连续二阶线性定常系统，不论开环增益K多大，闭环系统均是稳定的，在加入采样器和零阶保持器后，随着开环增益K的增大，系统稳定性也会发生变化。未加采样系统时，闭环特征方程为：0.5s^2+s+K=0，由劳斯判据判断，不管K为多大，系统总是稳定的。

加入采样器和零阶保持器后，为了保证系统稳定，K值就要受到限制。同时如果缩短采样周期，采样系统更接近于相应的连续控制系统，采样系统的稳定性

将得到提高。

武汉理工大学电工学实验报告

[电子电工实习报告] 车辆1104班吴昊宇 2019年7月11日

目录 1.0实验目的 (3) 1.1实验原理 (4) 1.1.1原理图及原理说明 (4) 1.1.2电路装配图 (7) 1.1.3连线图 (7) 1.2实验内容 (8) 1.2.1实训过程 (8) 1.2.2元件清单 (8) 1.2.3作品展示 (22) 1.2.4实验数据分析 (23) 1.3总结 (23)

1.0实验目的随着现代化技术的发展，电工电子技术在现代化生活中应用越来越广泛，小到家用电器，大到军事设备，在这些形形色色的种类繁多的设备中都用到了电工电子技术。很多的自动化半自动化控制的未处理系统都是以电子元件为基本单元，通过集成电路来实现的，这就要求工科学生掌握基本的电路设计、制作、检查和维修知识。本实验的目的如下： ●强化安全用电意识，掌握基本安全用电操作方式。 ●基本掌握公共电烙铁的焊接技术，能够独立的完成简单电子产品的安装和焊接、拆卸过程，能掌握基本的电路维修维修方法。 ●基本掌握电路原理图、装配图的绘制，能独立的完成简单电子电路的设计。 ●了解常用电子器件的类别型号、规格、性能及其使用范围。 ●能够正确识别常用电子元件，并通过查阅相关手册了解其相关参数。 ●熟练的掌握万用表等仪表，并能够独立的检测电路的各种参数，且能检测出简单的电路问题。

1.1实验原理 1.1.1原理图及原理说明图18 彩灯音乐盒电原理图本电路以555芯片、二极管、三极管、电解电容与瓷介电容、音乐芯片、喇叭为其核心元件，LED交替发光产生明暗变化，伴随着喇叭发出事先录制的音乐。工作原理综述：电源开关K1闭合，发光二极管LED3亮，开始由于电容C1短路，所以555芯片的2和6脚为低电平0，又4脚恒为高电位1，由555芯片的输出特性知输出端3为高电平1，LED1亮，三极管VT2截止,LED2灭，7 C1通过电阻R1,R3充电，2和6脚电位升高，最终达到高电平1、3脚输出低电平0，LED1灭，三极管VT2导通，LED2亮，7为低阻态，通过电源负开始放电致使2和6脚电位降低至0，3脚又输出高电位1，LED1亮LED2灭，循环往复。而LED3绿灯和喇叭都一直接

自动控制原理实验报告

《自动控制原理》实验报告姓名：学号：专业：班级：时段：成绩：工学院自动化系

实验一典型环节的MATLAB 仿真一、实验目的 1．熟悉MATLAB 桌面和命令窗口，初步了解SIMULINK 功能模块的使用方法。 2．通过观察典型环节在单位阶跃信号作用下的动态特性，加深对各典型环节响应曲线的理解。 3．定性了解各参数变化对典型环节动态特性的影响。二、实验原理 1．比例环节的传递函数为 K R K R R R Z Z s G 200,1002)(211 212==-=-=- = 其对应的模拟电路及SIMULINK 图形如图1-3所示。三、实验内容按下列各典型环节的传递函数，建立相应的SIMULINK 仿真模型，观察并记录其单位阶跃响应波形。 ① 比例环节1)(1=s G 和2)(1=s G ； ② 惯性环节11)(1+= s s G 和1 5.01 )(2+=s s G ③ 积分环节s s G 1)(1= ④ 微分环节s s G =)(1 ⑤ 比例+微分环节（PD ）2)(1+=s s G 和1)(2+=s s G ⑥ 比例+积分环节（PI ）s s G 11)(1+=和s s G 211)(2+= 四、实验结果及分析图1-3 比例环节的模拟电路及SIMULINK 图形

① 仿真模型及波形图1)(1=s G 和2)(1=s G ② 仿真模型及波形图11)(1+= s s G 和1 5.01)(2+=s s G 11)(1+= s s G 1 5.01 )(2+=s s G ③ 积分环节s s G 1)(1= ④ 微分环节

自动控制实验报告1

东南大学自动控制实验室实验报告课程名称：自动控制原理实验名称：闭环电压控制系统研究院（系）：仪器科学与工程专业：测控技术与仪器姓名：学号：实验室：常州楼五楼实验组别：/ 同组人员：实验时间：2018/10/17 评定成绩：审阅教师：实验三闭环电压控制系统研究

一、实验目的：（1）通过实例展示，认识自动控制系统的组成、功能。（2）会正确实现闭环负反馈。（3）通过开、闭环实验数据说明闭环控制效果。二、实验原理：（1）利用各种实际物理装置（如电子装置、机械装置、化工装置等）在数学上的“相似性”，将各种实际物理装置从感兴趣的角度经过简化、并抽象成相同的数学形式。我们在设计控制系统时，不必研究每一种实际装置，而用几种“等价”的数学形式来表达、研究和设计。又由于人本身的自然属性，人对数学而言，不能直接感受它的自然物理属性，这给我们分析和设计带来了困难。所以，我们又用替代、模拟、仿真的形式把数学形式再变成“模拟实物”来研究。这样，就可以“秀才不出门，遍知天下事”。实际上，在后面的课程里，不同专业的学生将面对不同的实际物理对象，而“模拟实物”的实验方式可以做到举一反三，我们就是用下列“模拟实物”——电路系统，替代各种实际物理对象。（2）自动控制的根本是闭环，尽管有的系统不能直接感受到它的闭环形式，如步进电机控制，专家系统等，从大局看，还是闭环。闭环控制可以带来想象不到的好处，本实验就是用开环和闭环在负载扰动下的实验数据，说明闭环控制效果。自动控制系统性能的优劣，其原因之一就是取决调节器的结构和算法的设计（本课程主要用串联调节、状态反馈），本实验为了简洁，采用单闭环、比例调节器K。通过实验证明：不同的K，对系性能产生不同的影响，以说明正确设计调节器算法的重要性。（3）为了使实验有代表性，本实验采用三阶（高阶）系统。这样，当调节器K值过大时，控制系统会产生典型的现象——振荡。本实验也可以认为是一个真实的电压控制系统。三、实验设备： THBDC-1实验平台四、实验线路图：五、实验步骤：

六年级科学下册实验报告单新版

六年级下科学实验报告单班级六年级学生姓名实验形式分组观察实验名称放大镜下的晶体实验时间实验目的用放大镜观察晶体。仪器器材放大镜、食盐、白糖、碱面、味精实验过程1、让放大镜靠近观察的物体，观察对象不动，人眼和观察对象之间的距离不变，然后移动手持放大镜在物体和人眼之间来回移动，直至图像大而清楚。 2、把观察到的图像用铅笔在白纸上描绘下来。实验结果教师批注实验成绩

六年级下科学实验报告单班级六年级学生姓名实验形式分组观察实验名称放大镜的观察及怎样的放大镜倍数大实验时间实验目的知道放大镜把物体放大了多少倍。仪器器材放大镜科学书或报纸上的照片、计算机或电视机屏幕。柱形、球形的透明器皿、塑料薄膜、铁丝、普通玻璃片、平面镜片、水。实验过程 1.正确用放大镜观察物体。 2.比较用肉眼观察和用放大镜观察的不同。实验结果教师批注实验成绩

六年级下科学实验报告单班级六年级学生姓名实验形式分组实验实验名称观察洋葱表皮细胞实验时间实验目的通过观察洋葱表皮细胞，说明植物体是由细胞组成的。仪器器材学生显微镜、洋葱、载玻片、盖玻片、碘酒、清水、培养皿、美工刀、镊子、烧杯实验过程 1、按要求取镜、安放、对光。 2、制做临时装片。 3、安装临时装片：将临时切片放到显微镜上，调整显微镜与临时切片位置，直到可以观察到清晰的图像为止。4、调好后各小组轮流观察。并画出洋葱表皮细胞图。实验结果教师批注实验成绩

班级六年级学生人数39人实验形式分组实验实验名称生物细胞的观察实验时间3月23日实验目的 1. 学会临时装片的制作。 2.认识并绘制植物细胞结构图。仪器器材学生显微镜、植物叶切片实验过程1、制作植物细胞的临时装片 2、观察 3、收镜实验结果学生通过观察了解了生物的细胞组成和结构。教师批注实验有序实验成绩优

电工学实验报告A2

请在左侧装订成册大连理工大学Array本科实验报告课程名称：电工学实验A（二）学院（系）：专业：班级：学号：学生姓名：联系电话： 2015 年~ 2016 年第2 学期

实验项目列表姓名：学号：注意集成运算放大器实验的上课时间（3学时）：第一节：（1.2节课）7：30 第二节：（3.4节课）10：05 第三节：（5.6节课）13：00 第四节：（7.8节课）15：30 第五节：（9.10节课）18：00

电工学实验须知一. 选课要求实验选课前需确认已在教务选课系统中选择该课程。电工学实验实行网上选课，请按选课时间上课，有特殊情况需事先请假，无故选课不上者按旷课处理，不给补做，缺实验者不给成绩。二. 预习要求 1.课前认真阅读实验教程，复习相关理论知识，学习本节实验预备知识，回答相关问题，按要求写好预习报告，注意实验内容有必做实验和选做实验； 2.课前在实验报告中绘制电路原理图及实验数据表格（用铅笔、尺作图）； 3.课前在实验报告中列出所用实验设备及用途、注意事项（设备型号课后填写）； 4.设计性实验和综合性实验要求课前完成必要的电路设计和实验方案设计； 5.没有预习报告或预习报告不合格者不允许做实验。三. 实验课上要求 1.每个实验均须独立完成，抄袭他人数据记0分，严禁带他人实验报告进入实验室； 2.认真完成实验操作和观测； 3.所有实验记录均需指导教师确认（盖印），否则无效； 4.请遵守《电工学实验室安全操作规则》。四. 实验报告 1.请按要求提交预习报告； 2.所有绘图必须用坐标纸绘图，并自行粘贴在报告上； 3.实验完毕需各班统一提交实验报告，没有按要求提交报告者不给成绩；抄袭实验报告记0分。

经典自控实验报告

控制理论：实验一典型环节的电路模拟与软件仿真 1. 比例（P ）环节 1.1 实验电路图中后一个单元为反相器，其中R 0=200K 。 1.2 实验设备阶跃信号发生器(单位阶跃输入)；电路单元U 6，U 12；直流数字电压表(测输入电压)；“THBDC-1”软件 1.3实验数据及实验响应曲线 R 1=100K ，R 2=200K(K=2)，R 0=200K 时红色曲线为输入u i ，蓝色曲线为输出u o 。注：为了更好的观测实验曲线，实验时可适当调节软件上的分频系数(一般调至刻度2)和“ ” 按钮(时基自动)，以下实验同样。 2. 积分（I ）环节 2.1 实验电路图中后一个单元为反相器，其中R 0=200K 。 2.2 实验设备阶跃信号发生器(单位阶跃输入)，电路单元U 6，U 12，直流数字电压表(测输入电压)，

“THBDC-1”软件 2.3实验数据及实验响应曲线 R=100K，C=10 uF，R0=200K ，(T=RC=100K×10uF=1)时, 红色曲线为输入u i，蓝色曲线为输出u o。注：当实验电路中有积分环节时，实验前一定要用锁零单元进行锁零。 3. 比例积分(PI)环节 3.1 实验电路图中后一个单元为反相器，其中R0=200K。 3.2实验设备阶跃信号发生器(单位阶跃输入)，电路单元U6，U12，直流数字电压表(测输入电压)，“THBDC-1”软件 3.3实验数据及实验响应曲线 R1=100K，R2=100K，C=10uF ，R0=200K ，(K= R2/ R1=1,T=R1C=100K×10uF=1)时红色曲线为输入u i，蓝色曲线为输出u o。 4. 比例微分(PD)环节

电工基础实验报告

电工基础实验报告电工学实验报告实训时间：2012/3/26 指导老师： _______

班级：_1_ 姓名： ________ 学号：11

科目电子电工技术班级 1 报告人：_同组学生 __________ 日期2012 年 3 月_26 日图1-38直流电路基本测量实验电路广州大学给排水工程专业学生实验报告 NO 1

解：由图中可知，图中共有3个支路，AFED, AD,ABCD, 因为流经各支路的电流相等，所以 I i =I 4 I 2=15 图中有两个节点A 和D 根据基尔霍夫定律（ KCL ）节点个数n=2,支路个数 b=3对节点A 有I 1+ I 2= I 3 对于网孔ADEFA,按顺时针循环一周，根据电压和电流的参考方向可以列出 I i R i +13R 3+14R 4 E 1 I i 510 I 3510 14510 6V 对于网孔ADCBA,按顺时针循环一周，根据电压和电流的参考方向可以列出 I 2R 2 +I 3R 3 + I 5R 5 = E 2 l 21000 +l 3510 +l 5330 =12V 联立方程得 F U 1 + - I 1 / —? \ I 2 < -- U 2 - + R 1 510 Q R 2 1k Q f 3 + + R3 E 1 C )6V U 3 510 Q 12V 厂 1, U 4 U 5 B E D + + R 4 510 Q R 5 330 Q + E 2

I 1=1.92mA 12 5.98mA 13 7.90mA 各电阻两端的电压 U 1=I 1R 1=1.92 10-3 510=0.9792V U 2=I 2R 2 5.98 10-3 1000 5.98V U 3=I 3R 3=7.9 10「3 510=4.029V U 4=I 4R 4 U 3=I 3R 3=7.9 10-3 510=4.029V U 5=I 5R 5=I 2R 5 5.98 10-3 330=1.973V 以A 点作为参考点则V A = 0 U AD =0 U 3 0 4.029V 4.029V U BF U BA U FA 5.980V 0.9792V 5.0008V U CE U CA U EA 1.9734V 4.029V 2.0556 [、f ZX — 、/十 ryj r [ V D = 0 以D 点作为参考点则 U AD U 3 4.029V U BF U BD U FD =5.980V 0.9792V 5.0008/ U CE U CD U ED 1.9734V 4.029V 2.0556V 厂 h510 打510 I 2IOOO 4510 2 I 1+| 2 =I 3 11 I 4 12 I 5 L I 1=1.92mA 12 5.98mA 13 7.90mA I 4510 6V I 5 330 =12V

自动控制原理实验报告

实验报告课程名称：自动控制原理实验项目：典型环节的时域相应实验地点：自动控制实验室实验日期：2017 年 3 月22 日指导教师：乔学工实验一典型环节的时域特性一、实验目的 1.熟悉并掌握TDN-ACC+设备的使用方法及各典型环节模拟电路的构成方法。

2.熟悉各种典型环节的理想阶跃相应曲线和实际阶跃响应曲线。对比差异，分析原因。 3.了解参数变化对典型环节动态特性的影响。二、实验设备 PC 机一台，TD-ACC+(或TD-ACS)实验系统一套。三、实验原理及内容下面列出各典型环节的方框图、传递函数、模拟电路图、阶跃响应，实验前应熟悉了解。 1．比例环节 (P) (1)方框图 (2)传递函数： K S Ui S Uo =) () ( (3)阶跃响应：) 0()(≥=t K t U O 其中 01/R R K = (4)模拟电路图： (5) 理想与实际阶跃响应对照曲线： ① 取R0 = 200K ；R1 = 100K 。 ② 取R0 = 200K ；R1 = 200K 。

2．积分环节 (I) (1)方框图 (2)传递函数： TS S Ui S Uo 1 )()(= (3)阶跃响应： ) 0(1)(≥= t t T t Uo 其中 C R T 0= (4)模拟电路图 (5) 理想与实际阶跃响应曲线对照： ① 取R0 = 200K ；C = 1uF 。 ② 取R0 = 200K ；C = 2uF 。

1 Uo 0t Ui(t) Uo(t) 理想阶跃响应曲线 0.4s 1 Uo 0t Ui(t) Uo(t) 实测阶跃响应曲线 0.4s 10V 无穷 3．比例积分环节 (PI) (1)方框图： (2)传递函数： (3)阶跃响应： (4)模拟电路图： (5)理想与实际阶跃响应曲线对照： ①取 R0 = R1 = 200K；C = 1uF。理想阶跃响应曲线实测阶跃响应曲线 ②取 R0=R1=200K；C=2uF。 K 1 + U i(S)+ U o(S) + Uo 10V U o(t) 2 U i(t ) 0 0 .2s t Uo 无穷 U o(t) 2 U i(t ) 0 0 .2s t

一阶二阶自控原理实验报告

成绩北京航空航天大学自动控制原理实验报告学院自动化科学与电气工程学院专业方向电气工程及其自动化班级120311 学号12031019 学生姓名毕森森指导教师自动控制与测试教学实验中心

实验一一、二阶系统的电子模拟及时域响应的动态测试实验时间2014.10.28 实验编号29 同组同学无一、实验目的 1. 了解一、二阶系统阶跃响应及其性能指标与系统参数之间的关系。 2. 学习在电子模拟机上建立典型环节系统模型的方法。 3. 学习阶跃响应的测试方法。二、实验内容 1. 建立一阶系统的电子模型,观测并记录在不同时间常数T时的跃响应曲线,并测定其过渡过程时间TS。 2. 建立二阶系统的电子模型,观测并记录在不同阻尼比ζ时的跃响应曲线,并测定其超调量σ%及过渡过程时间TS。三、实验原理 1．一阶系统：系统传递函数为：模拟运算电路如图1- 1所示：图 1- 1 由图 1-1得在实验当中始终取R 2= R 1 ，则K=1，T= R 2 C，取时间常数T分别为： 0.25、 0.5、1。 2．二阶系统: 其传递函数为：令=1弧度/秒，则系统结构如图1-2所示：图1-2 根据结构图，建立的二阶系统模拟线路如图1-3所示：

图1-3 取R 2C 1=1 ，R 3C 2 =1，则及ζ取不同的值ζ=0.25 , ζ=0.5 , ζ=1 四、实验设备 HHMN-1电子模拟机一台、PC 机一台、数字式万用表一块五、实验步骤 1. 确定已断开电子模拟机的电源，按照实验说明书的条件和要求，根据计算的电阻电容值，搭接模拟线路； 2. 将系统输入端与D/A1相连，将系统输出端与A/D1相； 3. 检查线路正确后，模拟机可通电； 4. 双击桌面的“自控原理实验”图标后进入实验软件系统。 5. 在系统菜单中选择“项目”——“典型环节实验”；在弹出的对话框中阶跃信号幅值选1伏，单击按钮“硬件参数设置”，弹出“典型环节参数设置”对话框，采用默认值即可。 6. 单击“确定”，进行实验。完成后检查实验结果，填表记录实验数据，抓图记录实验曲线。六、实验结果 1、一阶系统。

自动控制原理MATLAB仿真实验报告

实验一 MATLAB 及仿真实验（控制系统的时域分析）一、实验目的学习利用MATLAB 进行控制系统时域分析，包括典型响应、判断系统稳定性和分析系统的动态特性；二、预习要点 1、系统的典型响应有哪些？ 2、如何判断系统稳定性？ 3、系统的动态性能指标有哪些？三、实验方法（一）四种典型响应 1、阶跃响应：阶跃响应常用格式： 1、)(sys step ；其中sys 可以为连续系统，也可为离散系统。 2、),(Tn sys step ；表示时间范围0---Tn 。 3、),(T sys step ；表示时间范围向量T 指定。 4、),(T sys step Y =；可详细了解某段时间的输入、输出情况。 2、脉冲响应：脉冲函数在数学上的精确定义：0 ,0)(1)(0 ?==?∞ t x f dx x f 其拉氏变换为：) ()()()(1)(s G s f s G s Y s f === 所以脉冲响应即为传函的反拉氏变换。脉冲响应函数常用格式： ① )(sys impulse ； ② ); ,();,(T sys impulse Tn sys impulse ③ ),(T sys impulse Y = （二）分析系统稳定性有以下三种方法： 1、利用pzmap 绘制连续系统的零极点图； 2、利用tf2zp 求出系统零极点； 3、利用roots 求分母多项式的根来确定系统的极点（三）系统的动态特性分析 Matlab 提供了求取连续系统的单位阶跃响应函数step 、单位脉冲响应函数impulse 、零输入响应函数initial 以及任意输入下的仿真函数lsim.

六年级下册科学实验报告单.doc

六年级下册科学实验报告单班级：六（ 2）执教教师日期：2月 19日实验名称用不同倍数的放大镜观察物体实验分析对比用放大镜和肉眼观察有什么不同实验目标实验器材注意事项实验过程正确使用放大镜观察物体放大镜 .科学书或报纸上的照片 .柱形 .球形透明器皿 .铁丝 .水不要摔坏放大镜教师活动学生活动老师分发材料.讲清放大镜的构造. 作学生在老师的指导下. 正用及用途 .确使用放大镜观察物体. 边巡视边指导比较用肉眼观察和用放大镜观察的不同 . 用不同信数的放大镜观察物体 . 实验结论放大镜不仅使物体的图像放大了.还能观察到很多细节 . 回顾与反思通过实验 .学生知道了放大镜的特点及作用.效果较好 . 城关四小科学实验报告班级：六（ 2）执教教师日期：2月 26日实验名称用不同信数的放大镜观察物体

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实验分析实验目标实验器材注意事项实验过程对比用放大镜和肉眼观察有什么不同正确使用放大镜观察物体放大镜 .科学书或报纸上的照片 .柱形 .球形透明器皿 .铁丝 .水不要摔坏放大镜教师活动学生活动老师分发材料.讲清放大镜的构造. 作学生在老师的指导下. 正用及用途 .确使用放大镜观察物体. 边巡视边指导比较用肉眼观察和用放大镜观察的不同 . 用不同信数的放大镜观察物体 . 实验结论放大镜不仅使物体的图像放大了.还能观察到很多细节 . 回顾与反思通过实验 .学生知道了放大镜的特点及作用.效果较好 . 城关四小科学实验报告班级：六（ 2）执教教师日期：3月5日实验名称用显微镜观察洋葱表皮细胞实验分析了解洋葱表皮细胞的制作方法实验目标观察细胞的结构 .培养学生探究生物结构的兴趣实验器材洋葱、小刀、镊子、显微镜、载玻片、磺酒、吸水纸、滴管、培养皿注意事项不要伤手

自控实验报告

实验报告册课程名称：自动控制原理指导老师：丁永前班级：姓名：学号：学期：20 16 —20 17 学年第 1 学期南京农业大学工学院教务处印

实验目录实验一：典型环节的模拟实验实验二：典型系统瞬态响应和稳定性分析实验三：控制系统的频率特性实验四：系统校正

实验名称：典型环节的模拟实验一、实验目的通过模拟实验电路，结合理论知识感性认识各基本环节在典型信号下的响应。通过实验初步了解实验装置的性能和结构，学会布线、设计和组合单元，学会软件的操作。二、实验设备基本知识 ①准备：使运放处于工作状态．将信号源单元（U1 SG）的ＳＴ端（插针）与+5Ｖ端（插针）用“短路块” 短接，使模拟电路中的场效应管（３ＤＪ６）夹断，这时运放处于工作状态． ②阶跃信号的产生：电路可采用图1一1所示电路．它由“单脉冲单元”（U0sp）及“电位器单元（Ｕ14Ｐ）组成．图1—1 具体线路形成：在Ｕ 13 ＳＰ单元中，将Ｈ1与十5Ｖ插针用“短路决”短接，Ｈ2插针用排线接至U 14 Ｐ单元的X插针; 在U 14 Ｐ单元中，将Ｚ插针和GND插针用“短路块”短接，最后由插座的Ｙ端输出信号．以后实验若再用到阶跃信号时，方法同上．不再赘述。三、实验内容和步骤：（1）观测比例、积分、比例积分、比例微分和惯性环节的阶成响应曲线。（2）观测ＰＩＤ环节的响应（3）根据实际搭建的模拟电路图的参数，求解各典型环节的传递函数，在Simulink中进行仿真，给出理论的响应曲线，并与实际响应曲线进行对比分析。四、写出各典型环节在阶跃信号作用下的输出响应表达式（用参数表示） 1、比例环节：Uo/Ui=K

六年级科学下册实验报告单

实验报告单课题第一单元微小世界 1、放大镜实验名称

放大镜的构造、作用、用途实验班级六年级实验类别 B 实验组数 10 实验时间任课教师实验准备分组实验器材：放大镜（最好每个学生都能有一个放大镜，如果只能提供给学生一种放大镜，尽量放大倍数大点）科学书或报纸上的照片、计算机或电视机屏幕。柱形、球形的透明器皿、塑料薄膜、铁丝、普通玻璃片、平面镜片、水。教师演示：不同放大倍数的放大镜、图片或课件（如放大镜镜片的结构等）。规范操作要点 1、正确用放大镜观察物体。 2、比较用肉眼观察与用放大镜观察的不同。备注放大镜的作用一一放大物体的像（可能学生会说“把物体放大”，提醒学生物体并未变大）放大镜的用途一一我们用放大镜观察校园里的生物、实验中在老师指导下观察花、昆虫等。它就是视力不佳者的助视器，还适用于电子产品检验、线路板检验、集邮者欣赏鉴定邮票、珠宝商鉴定珠宝、公安人员用它观察指纹毛发纤维等、农技人员用它观察花蕊进行人工授粉等、制作微型工艺品的工匠工作时使用… 实验通知单课题 2、放大镜下的昆虫世界实验名称实验班级六年级实验类别 B 实验组数

10 实验时间任课教师实验准备分组实验器材：昆虫或昆虫器官标本、放大镜教师演示器材：有关昆虫形态构造与生活习性的多媒体课件或图片资料规范操作要点提供给学生各种昆虫的标本或昆虫肢体的标本。（因这个寒假的冻灾，估计开学时不会有太多的昆虫，可以利用仪器室原有的标本与蚊蝇嶂螂等常见昆虫及其肢体为观察对象。估计肉眼观察学生的兴趣不会太浓，而且因观察对象小，肉眼的发现可能不会很多。可能的发现：昆虫的身体有头、胸、腹，有的昆虫翅膀就是透明的，昆虫足上有勾……）备注奇特的身体构造：复眼一一由小眼组成触角——形状结构各异足---- 密布细毛，有钩爪实验通知单课题 3、放大镜下的晶体实验名称放大镜下的白糖、盐、味精的小颗粒实验班级六年级实验类别 B 实验组数 10 实验时间任课教师实验准备分组观察器材：放大镜、食盐、味精、烧杯、滴管、玻璃片、矿物晶体

电子电工综合实验报告

电工电子综合试验——数字计时器实验报告学号：姓名：学院：专业：通信工程

目录一，实验目的及要求二，设计容简介四，电路工作原理简述三，设计电路总体原理框图五，各单元电路原理及逻辑设计 1. 脉冲发生电路 2. 计时电路和显示电路 3. 报时电路 4. 较分电路六引脚图及真值表

七收获体会及建议八设计参考资料一，实验目的及要求 1，掌握常见集成电路实现单元电路的设计过程。 2，了解各单元再次组合新单元的方法。 3，应用所学知识设计可以实现00’00”—59’59”的可整点报时的数字计时器二，设计容简介： 1，设计实现信号源的单元电路。（ KHz F Hz F Hz F Hz F1 4 , 500 3 , 2 2 , 1 1≈ ≈ ≈ ≈ ） 2，设计实现00’00”—59’59”计时器单元电路。 3，设计实现快速校分单元电路。含防抖动电路（开关k1,频率F2,校分时秒计时器停止）。4，加入任意时刻复位单元电路（开关K2）。 5，设计实现整点报时单元电路（产生59’53”,59’55”,59’57”,三低音频率F3,59’59”一高音频率F4）。三，设计电路总体原理框图设计框图：四，电路工作原理简述电路由振荡器电路、分频器、计数器、译码器、显示器、校时电路和报时电路组成。振荡器产生的脉冲信号经过十二级分频器作为秒脉冲，秒脉冲送入计数器，计数器通过“时”、“分”、“秒”译码器显示时间，将分秒计时器分开，加入快速校分电路与防抖动电路，并控制秒计

时器停止工作。较分电路实现对“分”上数值的控制，而不受秒十位是否进位的影响，在60进制控制上加入任意时刻复位电路。报时电路通过1kHz或2kHz的信号和要报时的时间信号进行“与”的运算来实现的顶点报时的，通过两个不同频率的脉冲信号使得在不同的时间发出不同的声响。五，各单元电路原理及逻辑设计（1）脉冲发生电路脉冲信号发生电路是危机时期提供技术脉冲，此次实验要求产生1HZ的脉冲信号。用NE555集成电路和CD4040构成。555定时器用来构成多谐振荡器，CD4040产生几种频率为后面电路使用。实验电路如下（自激多谐振荡电路,周期矩形波发生电路）震荡周期T=0.695(R1+2*R2)C，其中R1=1KΩ，R2=3KΩ，C=0.047uf，计算T=228.67*10-6 s ，f=4373.4Hz产生的脉冲频率为4KHz,脉冲信号发生电路和CD4040连接成如图所示的电路，则从Q12输出端可以得到212分频信号F1,即1Hz的信号，Q11可以得到F2即2Hz的信号提供给D触发器CP和校分信号，Q3输出分频信号500Hz，Q2输出1KHz提供给报时电路二，秒计时电路应用CD4518及74LS00可以设计该电路，CD4518是异步清零，所以在进行分和秒十位计数的时候，需要进行清零，而在个位计数的时候不需要清零。所以Cr2=2QcQb,Cr4=4Qc4QB。当秒个位为1001时，秒十位要实现进位，此时需要EN2=1Qd，同理分的个位时钟EN3=2Qc，分十位时钟端EN4=3Qd。因此，六十进制计数器逻辑电路如下图所示

北航自动控制原理实验报告(完整版)

自动控制原理实验报告一、实验名称：一、二阶系统的电子模拟及时域响应的动态测试二、实验目的 1、了解一、二阶系统阶跃响应及其性能指标与系统参数之间的关系 2、学习在电子模拟机上建立典型环节系统模型的方法 3、学习阶跃响应的测试方法三、实验内容 1、建立一阶系统的电子模型，观测并记录在不同时间常数T时的响应曲线，测定过渡过程时间T s 2、建立二阶系统电子模型，观测并记录不同阻尼比的响应曲线，并测定超调量及过渡过程时间T s 四、实验原理及实验数据一阶系统系统传递函数：由电路图可得，取则K=1，T分别取：0.25, 0.5, 1 T 0.25 0.50 1.00 R2 0.25MΩ0.5M Ω1MΩ C 1μ1μ1μ T S 实测0.7930 1.5160 3.1050 T S 理论0.7473 1.4962 2.9927 阶跃响应曲线图1.1 图1.2 图1.3 误差计算与分析（1）当T=0.25时，误差==6.12%；（2）当T=0.5时，误差==1.32%；（3）当T=1时，误差==3.58% 误差分析：由于T决定响应参数，而,在实验中R、C的取值上可能存在一定误差，另外，导线的连接上也存在一些误差以及干扰，使实验结果与理论值之间存在一定误差。但是本实验误差在较小范围内，响应曲线也反映了预期要求，所以本实验基本得到了预期结果。实验结果说明由本实验结果可看出，一阶系统阶跃响应是单调上升的指数曲线，特征有T确定，T越小，过度过程进行得越快，系统的快速性越好。二阶系统图1.1 图1.2 图1.3

系统传递函数：令二阶系统模拟线路 0.25 0.50 1.00 R4 210.5 C2 111 实测45.8% 16.9% 0.6% 理论44.5% 16.3% 0% T S实测13.9860 5.4895 4.8480 T S理论14.0065 5.3066 4.8243 阶跃响应曲线图2.1 图2.2 图2.3 注：T s理论根据matlab命令[os,ts,tr]=stepspecs(time,output,output(end),5)得出，否则误差较大。误差计算及分析 1）当ξ=0.25时，超调量的相对误差= 调节时间的相对误差= 2）当ξ=0.5时，超调量的相对误差==3.7% 调节时间的相对误差==3.4% 4）当ξ=1时，超调量的绝对误差= 调节时间的相对误差==3.46% 误差分析：由于本试验中，用的参量比较多，有R1,R2,R3,R4;C1,C2;在它们的取值的实际调节中不免出现一些误差，误差再累加，导致最终结果出现了比较大的误差，另外，此实验用的导线要多一点，干扰和导线的传到误差也给实验结果造成了一定误差。但是在观察响应曲线方面，这些误差并不影响，这些曲线仍旧体现了它们本身应具有的特点，通过比较它们完全能够了解阶跃响应及其性能指标与系统参数之间的关系，不影响预期的效果。实验结果说明由本实验可以看出，当ωn一定时，超调量随着ξ的增加而减小，直到ξ达到某个值时没有了超调；而调节时间随ξ的增大，先减小，直到ξ达到某个值后又增大了。经理论计算可知，当ξ=0.707时，调节时间最短，而此时的超调量也小于5%，此时的ξ为最佳阻尼比。此实验的ξ分布在0.707两侧，体现了超调量和调节时间随ξ的变化而变化的过程，达到了预期的效果。图2.2 图2.1 图2.3

科教版六年级下册科学实验报告单

六年级下册小学科学实验报告单学校年级六年级实验者时间实验名称放大镜下的新发现实验器材：放大镜2只【3X、5X 各一】/每组我的猜测：放大镜观察物体，比用肉眼看得要清晰，看得要大步骤：1、 2、 3、 4、观察到的现象：结论：我认为指导教师：评定等级：★优秀☆良好□及格 ○待改进

小学科学实验报告单学校年级六年级实验者时间实验名称放大镜的特点实验器材：放大镜1只、玻璃塑料瓶1个、圆柱玻璃杯1只、烧杯1只、烧瓶1只、保鲜膜3张、透明塑料绳2米我的猜测：步骤：1、比较放大镜与平板玻璃：放大镜的中间，周围较，而平板玻璃，没有放大功能； 2、在圆柱玻璃杯、烧杯、烧瓶中灌上清水，透过瓶体观察物体，发现比直接观察看到的图像要； 3、再次比较圆柱烧杯和烧瓶，我们发现，圆烧瓶比烧杯放大的倍数要。观察到的现象：结论：我认为

小学科学实验报告单学校年级六年级实验者时间实验名称奇特的身体构造实验器材：放大镜动物的标本1套我的猜测：用放大镜可以观察到肉眼观察不清楚的细微部分步骤： 1、观察昆虫的触角： 2、苍蝇的眼： 3、蝴蝶的鳞片： 4、蟋蟀的外壳： 5、苍蝇的脚：观察到的现象：观察的小昆虫和肉眼大不相同，借助放大镜，可以观察到结论：我认为指导教师：蒋先红评定等级：★优秀☆良好□及格 ○待改进

小学科学实验报告单学校年级六年级实验者时间实验名称蚜虫和它的天敌---草蛉实验器材：蚜虫标本1片、草蛉标本1片、放大镜2只我的猜测：肉眼看不清的蚜虫，身体构造也是完整的，草蛉像螳螂步骤： 1、 2、 3、观察到的现象：蚜虫、草蛉结构和大的昆虫 . 结论：我认为指导教师：蒋先红评定等级：★优秀☆良好□及格 ○待改进

自控实验报告-系统校正

西安邮电学院自动控制原理实验报告

实验三系统校正一，实验目的 1.了解和掌握系统校正的一般方法。 2.熟悉掌握典型校正环节的模拟电路构成方法。二．实验原理及电路 1.未校正系统的结构方框图图1 2.校正前系统的参考模拟方框图图2 3.校正后系统的结构方框图

图3 4.校正后系统的模拟电路图图4 三．实验内容及步骤 1.测量未校正系统的性能指标（1）按图2接线（2）加入阶跃电压观察阶跃响应曲线，并测出超调量和调节时间，并将曲线和参数记录出来。 2.测量校正系统的性能指标（1）按图4接线

（2）加入阶跃电压，观察阶跃响应曲线，并测出超调量以及调节时间。四．实验结果未校正系统理论值σ% = 60.4% t s = 3.5s 测量值σ% = 60% t s = 2.8s 校正后系统理论值σ% = 16.3% t s = 0.35s 测量值σ% = 5% t s = 0.42s

五．心得体会在课本的第六章，我们学习了线性系统的校正方法，包括串联校正、反馈校正以及复合校正等矫正方法，相对于之前学习的内容，理解起来相对难一些，做起实验来也不容易上手。试验期间，遇到了很多难题，反复调整修改甚至把连接好的电路全都拆了重连，最后终于完成了实验。相对于之前的几次试验，这次实验师最让人头疼的，幸好之前积累了些经验，才使得我们这次实验的时候不至于手忙脚乱，但是也并不轻松。虽然遇到的困难很多，但是我们却收获的更多，线性系统的校正是自动控制原理中重要的部分，通过理论课的学习，再加上实验课的实践，我终于对这些内容有个系统的理解。

实验八实验报告电工学

中山大学电工原理及其应用实验报告 SUN YAT-SEN UNIVERSITY 院（系）：移动信息工程学号：审批专业：软件工程实验人：实验题目：实验九：BJT单管共射电压放大电路一、实验目的 1. 掌握放大电路静态工作点的测试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响。 2. 掌握放大电路动态性能（电压增益、输入电阻、输出电阻、最大不失真输出电压以及幅频特性等）的测试方法。 3. 进一步熟练常用电子仪器的使用二、预习思考题 1.阅读教材中有关单管放大电路的内容并估算实验电路的性能指标。假设：3DG6 的β＝100，Rb2＝20KΩ，Rb1＝60KΩ，RC＝2KΩ，RL＝2KΩ。估算放大电路的静态工作点，电压增益AV，输入电阻Ri和输出电阻RO 2、阅读实验附录中有关示波器的使用、晶体管特性图示仪简介以及放大电路干扰和自激振荡消除的内容。 3、能否用直流电压表直接测量晶体管的VBE？为什么实验中要采用测VB、VE，再间接算出VBE的方法？答：一般的电压表直接测不准，会引起电路参数变化，因为电表直接接在输入端，形成额外的输入信号。而测UB、UE时，电压表的一端是接地的，不容易形成额外输入。 4、怎样测量Rb1阻值？答：用万用表电阻档测量。 5、当调节偏置电阻Rb1，使放大电路输出波形出现饱和或截止失真时，晶体管的管压降VCE怎样变化？

答：饱和失真时Uce减小Ic增大，截止失真时Uce增大Ic减小。 6、改变静态工作点对放大电路的输入电阻Ri有否影响？改变外接电阻RL对输出电阻RO有否影响？答：因为Ri≈Rbe‖Rb1‖Rb2；Ro≈Rc，所以对输入电阻有影响对输出电阻吴影响。 7、在测试AV，Ri和RO时怎样选择输入信号的大小和频率？为什么信号频率一般选1KHz，而不选100KHz或更高？答：应该选Ui=10mv作用f=1KHZ左右，因为，试验电路为阻容耦合单管共射放大电路，阻容耦合单管放大电路的下限频率fL越小电路的低频响应越好，所以采用1KHZ而不用更高的 8.单管共射级放大电路测试中,如果将函数信号发生器,交流毫伏表,示波器中任一仪器的二个测试端子接线换位，将会出现什么问题？答：对于函数信号发生器:如果有波形输出，例如正弦波，则在示波器端的显示是反相。交流毫伏表：正电流显示为负电流，负电流显示为正电流，容易造成仪器损坏。示波器：只是显示的通道不同了而已，没影响。三、原理说明图9－1为射极偏置单管放大电路。它由Rb1和Rb2组成分压电路，并在发射极中接有电阻Re，以稳定放大器的静态工作点。当在放大电路的输入端加入输入信号vi后，在放大电路的输出端便可得到一个与vi相位相反，幅值被放大了的输出信号vo，从而实现电压放大。图9-1

西安交大自动控制原理实验报告

自动控制原理实验报告学院：班级：姓名：学号：

西安交通大学实验报告课程自动控制原理实验日期2014 年12月22 日专业班号交报告日期 2014 年 12月27日姓名学号实验五直流电机转速控制系统设计一、实验设备 1.硬件平台——NI ELVIS 2.软件工具——LabVIEW 二、实验任务 1.使用NI ELVIS可变电源提供的电源能力，驱动直流马达旋转，并通过改变电压改变其运行速度； 2.通过光电开关测量马达转速； 3.通过编程将可变电源所控制的马达和转速计整合在一起，基于计算机实现一个转速自动控制系统。三、实验步骤任务一：通过可变电源控制马达旋转任务二：通过光电开关测量马达转速任务三：通过程序自动调整电源电压，从而逼近设定转速

编程思路：PID控制器输入SP为期望转速输出，PV为实际测量得到的电机转速，MV为PID输出控制电压。其中SP由前面板输入；PV通过光电开关测量马达转速得到；将PID 的输出控制电压接到“可变电源控制马达旋转”模块的电压输入控制端，控制可变电源产生所需的直流电机控制电压。通过不断地检测马达转速与期望值对比产生偏差，通过PID控制器产生控制信号，达到直流电机转速的负反馈控制。 PID参数：比例增益：0.0023 积分时间：0.010 微分时间：0.006 采样率和待读取采样：采样率：500kS/s 待读取采样：500 启动死区：电机刚上电时，速度为0，脉冲周期测量为0，脉冲频率测量为无限大。通过设定转速的“虚拟下限”解决。本实验电机转速最大为600r/min。故可将其上限值设为600r/min，超过上限时，转速的虚拟下限设为200r/min。改进：利用LabVIEW中的移位寄存器对转速测量值取滑动平均。

自动控制原理实验报告73809

-150-100 -50 50 实验一典型环节的模拟研究及阶跃响应分析 1、比例环节可知比例环节的传递函数为一个常数：当Kp 分别为0.5，1，2时，输入幅值为1.84的正向阶跃信号，理论上依次输出幅值为0.92，1.84，3.68的反向阶跃信号。实验中，输出信号依次为幅值为0.94，1.88，3.70的反向阶跃信号，相对误差分别为1.8%,2.2%,0.2%. 在误差允许范围内可认为实际输出满足理论值。 2、积分环节积分环节传递函数为：（1）T=0.1(0.033)时，C=1μf (0.33μf )，利用MATLAB ，模拟阶跃信号输入下的输出信号如图： T=0.1 T=0.033 与实验测得波形比较可知，实际与理论值较为吻合，理论上T=0.033时的波形斜率近似为T=0.1时的三倍，实际上为8/2.6=3.08，在误差允许范围内可认为满足理论条件。 3、惯性环节 i f i o R R U U -=TS 1 CS R 1Z Z U U i i f i 0-=-=-=15 20

惯性环节传递函数为： K = R f /R 1,T = R f C, （1）保持K = R f /R 1 = 1不变，观测T = 0.1秒，0.01秒（既R 1 = 100K,C = 1μf ， 0.1μf ）时的输出波形。利用matlab 仿真得到理论波形如下： T=0.1时 t s （5%）理论值为300ms,实际测得t s =400ms 相对误差为：（400-300）/300=33.3%,读数误差较大。 K 理论值为1，实验值2.12/2.28，相对误差为（2.28-2.12）/2.28=7%与理论值较为接近。 T=0.01时 t s （5%）理论值为30ms,实际测得t s =40ms 相对误差为：（40-30）/30=33.3% 由于ts 较小，所以读数时误差较大。 K 理论值为1，实验值2.12/2.28，相对误差为（2.28-2.12）/2.28=7%与理论值较为接近（2）保持T = R f C = 0.1s 不变，分别观测K = 1，2时的输出波形。 K=1时波形即为（1）中T0.1时波形 K=2时，利用matlab 仿真得到如下结果： t s （5%）理论值为300ms,实际测得t s =400ms 相对误差为：（400-300）/300=33.3% 读数误差较大 K 理论值为2，实验值4.30/2.28， 1 TS K )s (R )s (C +-=