自动控制理论实验指导书-实验一
哈尔滨工业大学飞行器控制实验教学中心
自动控制理论（1）实验
指导书
实验一控制系统的数学建模
概述
为了强化学生对自动控制理论核心课内容的掌握，加强对理论的实际应用能力和动手能力，本实验课程采用半实物仿真（hardware-in-loop simulation）的方式实现。所谓半实物仿真，即是将实物模型和计算机上实现的数学模型连接，组成一个可以运行的仿真系统。进行半实物仿真时，因有实物介入仿真回路，要求仿真是实时进行的，仿真计算机必须在与真实系统同步的条件下，获取动态的输入信号，并实时地产生动态的输出响应。具体来说，就是通过对控制对象原理的学习，基于不同物理系统数学模型上的等价特征，用电子元件在面包板上搭建电子网络来模拟实物控制对象，然后通过数据采集卡和计算机相连，从而可以通过MATLAB产生指定输入信号、接收对象的输出信号，以此可以实现对象的分析，也可以通过MATLAB在计算机上设计控制器，达到控制系统的目的。
本实验设备引入元件化、离散化理念，实验设备只提供实验面板，以及电阻、电容、运算放大器等电子元器件，由学生自己设计和搭建各种线性、非线性环节及系统。检测和控制接口部分采用运动控制卡，结合RTWT（Real-Time Windows Target）技术，完成MATLAB与控制卡的无缝连接，实现MATLAB环境下的实时数字
化控制。灵活的元件化设计可以模拟多种控制对象的实物模型，同时利用MATLAB的强大功能，能进行先进控制算法设计、复杂控制系统实验，并且可替代频率发生器、示波器、频率检测仪、函数记录仪等设备。设备可组成各种阶次的控制系统，能开设控制系统的时域分析、频率特性分析等传统实验；也可组成复杂控制系统，进行模型参数辨识、控制系统仿真、先进控制算法等设计型实验；还能自主设计实验对象，开展复杂控制算法实验。
本实验分为基本实验内容和研究性实验内容两种。基本实验内容可以完成设定的实验包括：控制系统的数学建模、二阶控制系统的时域分析、控制对象频率特性测试、控制系统设计等多种控制理论实验。研究性实验则非常灵活，借助运动控制卡可实现基本的数据的输入输出，MATLAB 可实现控制算法和系统模型的构建，两者的结合可实现任何的实验系统，达到实验者进行相应控制理论研究目的，实验者可自行设计控制系统并选择实验方式和方法。
第一章实验系统介绍
本实验需要通过计算机对控制对象进行实时控制，系统主要包括控制对象、数据采集和信号输出部分以及控制平台，如图1-1所示。控制对象是通过模拟电路来实现的，具体来说，就是采用电子元器件在面包板上搭建电路，进而模拟控制对象。数据采集和信号输出部分主要包括接口电路和运动控制卡。实验箱上有模拟输入和输出通道，分别用作数据采集和信号输出通道。实验箱内部集成了高精度的运动控制卡，可以实现数据采集和信号输出功能。系统的控制平台为数字计算机，通过计算机中MATLAB的实时控制工具箱，对系统性能进行分析和设计控制器。
图1-1系统组成原理图
第一节硬件组成
系统的硬件部分，包括计算机、实验箱以及若干电子元器件。其中实验箱如图1-2自动控制实验箱所示。实验中所用到的若干电子元器件如下所示。
自动控制理论实验箱
元器件放置盒控制对象构建区模拟和数字I/O接线区检测与外部扩展接线区
图1-2自动控制实验箱
第二节软件组成
系统的软件部分通过MATLAB实现，基于实时工作空间Real-Time Workshop(RTW)对系统进行控制。系统的运动控制卡配套
的软件GTS-400-PV Function Blocks是和MATLAB完全兼容的，只需要在MATLAB中安装对应的工具包即可使用。
Simulink是一个动态系统建模仿真和分析的软件包。它是基于Matlab的框图设计环境，支持线性系统和非线性系统，可以采用连续采样时间、离散采样时间或者两者混合的采样时间建模。Simulink 提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI )，操作简单便捷GTS-400-PV Function Blocks也是图形化的操作界面，兼容Simulink工具箱。其中的一些常用模块如图1-3所示。
图1-3 GTS-400-PV常用模块
在本实验中，最常用的的是GTS400-PV initialization、GTS GetADC、GTS SetDAC。一下将分别介绍三个模块的用途。
GTS400-PV initialization：用于对系统进行初始化处理。每一个仿真文件中都必须添加此模块，否则在程序编译、连接上会出错。
GTS GetADC：用于信号接收模块，将运动控制卡采集到的数
据导入仿真程序中，进行实时控制。
GTS SetDAC：用于输出控制信号，在计算机中处理完后，可以让对应的信号通过试验箱上模拟输入通道输出，作为系统的输入信号。
注：实验设备详细使用和功能见《自动控制理论实验装置使用说明》
第二章实验项目
项目一典型环节的模拟及仿真
一、实验目的
1、了解典型环节电路模型
2、掌握典型环节的电路搭建
3、掌握典型环节的Matlab/Simulink的半实物仿真方法
二、实验内容及步骤
实验过程中，需要在面包板上搭建模拟电路来实现系统的传递函数，作为被控对象进行系统分析与研究。其中涉及一些典型环节电路模型和常用电路，搭建模拟电路主要是基于运算放大器来实现的。
1、典型环节对应的模拟电路
(1)比例放大环节
传递函数
()
()
Y s
K
X s
=，其中1
R
K
R
=，取K=10
R1
图2-1 比例放大环节电路原理图(2)积分环节
传递函数
()1
()
Y s
X s Ts
=,其中
T R C
=，取T=0.1
图2-2 积分环节电路原理图
(3)惯性环节
传递函数
()()1
Y s K X s Ts =+,其中10R K R =，1T R C =，取K=20，T=0.2
R1
图2-3 惯性环节电路原理图
2、基于Matlab/Simulink 库函数中的运放、阻容器件，在Simulink 中搭建以上环节的仿真模型，并对模型进行测试。
说明：
1）电阻、电容、运放、接地等模块，在Simulink library 中的Simscape 的Foundation library 中的Electrical 中；
2）搭建好模型之后，需要在整个模型的输入端（X ）串联接入 DC voltage source 模块以及Solver configuration 模块（在Simscape 的Utilities ）可参考下面图片：
3）在输出端（Y）接入V oltage Sensor 模块，再串接PS-Simulink Converter模块（在Simscape的Utilities ），再连接scope模块，可在scope中观察到模块的输出，可参考下面图片：
4）示波器scope设置时，建议将History下的“Limit data points to last ：5000”的勾选去掉，保证波形的完整。
5）在仿真文件界面，打开“Simulation/Model Configuration Parameters”，将Solver中“Solver options”下，Type改为“Fixed-step”，Solver改为“ode1(Euler)”。
6）仿真运行。点击“编译Build model ”，再点击“运行Run”。
3、在实验箱的“控制对象构建区”，使用运算放大器、电阻、电容器件，在面包板上分别搭建三个典型环节的电子线路。
说明：
1）运算放大器使用OP07，器件引脚分布如下图：
2）根据电路要求，自行配置电阻，电容器件；电阻可选10K，100K，200K（阻值可参照电阻色环表读取或使用示波表
测试）电容可选用1uF ，10uF；
3）控制对象构建区由几块面包板组成，
标有+和－号的位置，是每列导通的，用于连接±12V电源以及GND接地，使用时注意尽量将+12V和－12V分开，分别放在最左和最右位置；其余的面包板插孔是横向A-E导通，F-J导通;
4、基于Matlab/Simulink和典型环节的电子线路，进行半实物仿真实验（参照“三、实验方案”），分别搭建三个开环仿真系统，输
入信号选为阶跃信号（积分环节和惯性环节的阶跃信号幅值设置为0.1），分别观测三个典型环节的输出曲线。
特别提示：每完成一个环节的3项实验操作后，需要通过指导教师验收，并签字确认，才可获得该部分的实验操作分数！
三、实验方案
实验前，请仔细阅读“四、实验要求”！
1、在实验箱上搭建电路。搭建过程中，需要注意运算放大器采用正负电源供电才可以正常工作，用实验箱上±12V供电。即运算放大器正电源端用+12V供电，运算放大器负电源端（或GND端）用-12V电源供电。
2、将电路和实验箱连接起来。实验箱上有“模拟量输入”和“模拟量输出”，如图2-4所示。其中“模拟量输出”表示计算机输出信号的端口。“模拟量输入”指的是计算机接收信号的端口。将“模拟量输出AO1”和所搭电路的输入连接，“模拟量输入AI1”和所搭电路的输出连接。
另外，实验箱上“模拟量输出AO1”和“模拟量输入AI1”的对应的GND要和面包板电路的GND以及电源GND相连，即整个电路所有GND都要一致。
图2-4模拟输入模拟输出
3、在MATLAB中建立仿真文件。
（1）打开MATLAB，进入simulink仿真界面，新建simulink 仿真文件，并将其保存至桌面的文件夹中。
（2）放置实时仿真模块“GTS SetDAC”和“GTS GetADC”:
①在Libraries中找到目录Googol Education Products v2.0下的GTS-400-PV Function Blocks，即可找到所需模块。“GTS SetDAC”模块对应计算机输出端口，用于给实际对象设定输入信号。“GTS GetADC”模块对应计算机接收信号的端口。
②在“GTS SetDAC”模块前加饱和环节，限幅10V,防止输入信号过大损坏实验箱和破坏电路。
③设置“GTS SetDAC”模块和“GTS GetADC”模块。双击模块设置Port Number的值。其值要和电路对应，即和试验箱上选择的“模拟量输出”和“模拟量输入”对应连接。
（3）放置实时仿真模块“Initialize GTS400-PV”。设置参数ServoON/OFF的值设置为“1”。Motion Mode的值设置为“0”。
（4）添加所需的其他常规仿真模块，如信号源、示波器等。示波器scope设置时，建议将History下的“Limit data points to last ：5000”的勾选去掉，保证波形的完整。
（5）参数配置
I、在仿真文件界面，打开“Simulation/Model Configuration Parameters”,进行参数配置。
①将Solver中“Solver options”下，Type改为“Fixed-step”,Solver 改为“ode1(Euler)”。“Fixed-step size”改为0.001。也可以自行设置。
②将Code Generation中System target file改为“rtwin.tlc”。
仿真文件界面如图2-5所示。
图2-5 仿真文件界面
II、在仿真文件界面，打开“Code/External Mode Control Panel”,点击“Configuration”下的“Signal&Triggering”进行参数配置。将
“Duration”的数值改大一些，比如“200000”。从而保证Scope示波器中波形的完整呈现。
III、仿真运行。点击“编译”，再点击“连接”，最后点击“运行”，如图2-6所示，之后即可由示波器观察仿真图像。
图2-6软件界面
在实验中，如果只更改具体的参数，如输入信号的幅值大小、频率值，或是实验中控制器的某个参数时，不需要再次编译。只要点击“连接”和“运行”即可再次实验。但是如果更改系统的结构或系统的仿真设置，如更改了系统连线，添加了其他模块，或更改仿真步长，此时需重新编译，否则系统会报错；更换电子器件，改变电路连线也需重新编译。另外，编译时，需更改MATLAB默认的当前路径，否则编译过程会报错。
四、实验要求
1、仔细检查搭建好的电子线路，确保无错接、虚接、短路等
错误，要求组内每名同学都需分别
检查一次
2、使用普通导线连接端子
3、杜邦线用作延长及连接面包板
4、电位器第1列为可调端
5、每次改变电路，更换器件，实验箱必须断电！断电！断电！
6、当电路中存在电容器件时，实验前需要关闭实验箱电源，并对电容放电（使用电阻接触电容两端引脚一定时间），否则电路不是零状态。
7、指导教师检查后，方可进行通电实验。
8、每组1个元器件盒，盒内装有10K,100K,200K,510K电阻各6个，1uF(105)电容和10uF(106)电容各6个，OP07运放4个；需要在名签上写每组同学的名字，下次实验继续使用同一元器件盒。
五、实验结果记录
1、保存3个典型环节的在simulink中的仿真模型框图；
2、保存搭建完成的3个典型环节的电子线路图片，并在下面表格中填写所使用的运放、电阻、电容的类型和数量（每个环节1
3、保存3个仿真系统的输出曲线图形。
项目二 一阶、二阶系统的模拟及仿真
一、实验目的
1、理解一阶、二阶系统的组成和结构
2、掌握一阶、二阶系统的电路模拟方法
3、掌握一阶、二阶系统的Matlab/Simulink 半实物仿真方法 二、实验内容及步骤
（一）一阶系统的模拟及仿真
1、利用第一节中的典型环节，组成一阶闭环系统,系统开环传递函数为
1()K G s Ts
= 2、在实验箱的“控制对象构建区”，使用实验箱上的可变电阻，以及运算放大器、电阻、电容器件，在面包板上分别搭建一阶系统的电子线路。（令K=1，时间常数T 分别取不同的值： 0.1、 0.2、0.5）
3、基于Matlab/Simulink 和一阶系统的电子线路，分别搭建闭环系统，进行半实物仿真实验，输入信号选为阶跃信号，观测系统的阶跃响应。实验中，令K=1，取不同的时间常数T 分别为： 0.1、 0.2、0.5，观测系统的阶跃响应。
特别提示：完成一阶系统2项实验操作后，需要通过指导教师验收，并签字确认，才可获得该部分的实验操作分数；
（二）二阶系统的模拟及仿真 1、利用第一节中的典型环节，组成二阶闭环系统，系统开环传递函数为
212()(1)K G s T s T s =
+，取K=1，T 1=1，T 2=1
2、基于Matlab/Simulink库函数中的运放、阻容器件，在Simulink 中搭建二阶系统的仿真模型，并对模型进行测试。
3、在实验箱的“控制对象构建区”，使用运算放大器、电阻、电容器件，在面包板上搭建二阶系统的电子线路。
4、基于Matlab/Simulink和二阶系统的电子线路，分别搭建闭环系统，进行半实物仿真实验，输入信号选为阶跃信号，观测系统的阶跃响应。
特别提示：完成二阶系统3项实验操作后，需要通过指导教师验收，并签字确认，才可获得该部分的实验操作分数；
三、实验方案
与实验一类似，注意在半实物Simulink仿真时，系统为闭环。
四、实验结果记录
1、保存实物搭建的一阶系统电子线路的图片，并在下面表格
2、记录一阶系统在不同时间常数T时的阶跃响应曲线。
3、保存二阶系统在simulink中的仿真模型框图以及实物搭建的电子线路的图片，在下面表格中填写所使用的运放、电阻、电容
4、记录二阶系统在Matlab/Simulink中的阶跃响应曲线。
实验指导书
Matlab实验指导书 河北大学电子信息工程学院 2004年1月
目录 MATLAB实验教学计划 (2) 实验一MATLAB基本操作 (3) 实验二MATLAB图形系统......................................................... . (5) 实验三 MATLAB程序设计 (6) 实验四 MATLAB基本应用领域 (7) 实验五设计性综合实验1---数字信道编译码 (14) 实验六设计性综合实验2---fir滤波器设计................................. . (16) 2
MATLAB实验教学计划 指导教师：郑晓昆薛文玲王竹毅学时数：12学时周4学时2次实验，共3周6次实验，第7—9教学周，每次实验2学时 所用仪器设备：MATLAB7.0实验软件系统 实验指导书：Matlab实验指导书 自编 实验参考书：
自动控制原理实验
自动控制原理实验 实验报告 实验三闭环电压控制系统研究 学号姓名 时间2014年10月21日 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、功能及自动控制原理课程所要解决的问题。 （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、预习与回答： （1）在实际控制系统调试时，如何正确实现负反馈闭环？ 答：负反馈闭环，不是单纯的加减问题，它是通过增量法实现的，具体如下： 1.系统开环； 2.输入一个增或减的变化量； 3.相应的，反馈变化量会有增减； 4.若增大，也增大，则需用减法器； 5.若增大，减小，则需用加法器，即。 （2）你认为表格中加1KΩ载后，开环的电压值与闭环的电压值，哪个更接近2V？ 答：闭环更接近。因为在开环系统下出现扰动时，系统前部分不会产生变化。故而系统不具有调节能力，对扰动的反应很大，也就会与2V相去甚远。 但在闭环系统下出现扰动时，由于有反馈的存在，扰动产生的影响会被反馈到输入端，系统就从输入部分产生了调整，经过调整后的电压值会与2V相差更小些。 因此，闭环的电压值更接近2V。 （3）学自动控制原理课程，在控制系统设计中主要设计哪一部份？ 答：应当是系统的整体框架及误差调节部分。对于一个系统，功能部分是“被控对象”部分，这部分可由对应专业设计，反馈部分大多是传感器，因此可由传感器的专业设计，而自控原理关注的是系统整体的稳定性，因此，控制系统设计中心就要集中在整个系统的协调和误差调节环节。 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。
2015VB实验指导书
计算机程序设计基础（VB）实验指导书主编：刘华伟 单位：信息工程学院
实验报告要求：每次实验要求写实验报告（word电子版），包括实验名称，实验目的，实验内容，所有主要界面（需把界面图贴上,用截图工具）和所有源程序（将代码复制粘贴到word报告里），每次上机课后的周五理论课对上机题目进行讲解，每次上机实验报告要求在上机内结束前提交，如果没做完最迟当天内提交给教师信箱458007844@https://www.wendangku.net/doc/6e3944221.html, 只能用自己的邮箱在这个时间段提交。 提交格式：邮件名和word文件名均为： 公141班张三000000第1次作业 第一次上机课要做实验指导书中前两次实验的内容，将两次上机的实验报告都写在同一个word文档里提交。以后每次上机均做一次实验的内容。
实验一VB6.0环境和程序设计初步 一、实验目的 1．学会使用VB开发环境。 2．学会建立、编辑、运行一个简单的VB应用程序的全过程。 3．掌握变量的概念及使用。 4．通过程序实践结合课堂例子，理解类、对象的概念，掌握属性、事件、方法的应用。 二、实验内容： 1．熟悉VB开发环境的标题栏、菜单栏、工具栏、窗体窗口、属性窗口、工程资源管理器窗口、代码窗口、立即窗口、窗体布局窗口、工具箱窗口的位置以及用法。（此题不需要写实验报告） 2．编写一个四则运算的功能，在界面上输入两个数，并设置加减乘除四个按钮，点击不同的按钮，显示不同的运算结果。 步骤： （1）建立用户界面的对象。 （2）对象属性的设置。 （3）对象事件过程及编程。 （4）保存和运行程序
实验二选择结构程序设计 一、实验目的 1．掌握逻辑表达式的正确书写形式。 2．掌握单分支与双分支语句的使用。 3．掌握多分支条件语句的使用。 4．掌握情况语句的使用与多分支条件语句的区别。 二、实验内容 1．P272实验C的1，2题，界面按自己思路设计。其中第1题要求用两种方法实现。 2．在界面上输入4个数，求最大值和最小值并显示，要求用两种方法实现。提示：先编写求最大值的程序，然后再编写求最小值的程序。 3．输入三门功课的成绩，评定某个学生是否得奖学金。 评奖学金标准如下： 平均分大于95分或两门100分第三门不低于80分。
《控制系统CAD》实验指导书
《控制系统CAD及仿真》实验指导书 自动化学院 自动化系
实验一SIMULINK 基础与应用 一、 实验目的 1、熟悉并掌握Simulink 系统的界面、菜单、工具栏按钮的操作方法； 2、掌握查找Simulink 系统功能模块的分类及其用途，熟悉Simulink 系统功能模块的操作方法； 3、掌握Simulink 常用模块的内部参数设置与修改的操作方法； 4、掌握建立子系统和封装子系统的方法。 二、 实验内容： 1. 单位负反馈系统的开环传递函数为： 1000 ()(0.11)(0.0011) G s s s s = ++ 应用Simulink 仿真系统的阶跃响应曲线。 2．PID 控制器在工程应用中的数学模型为： 1 ()(1)()d p i d T s U s K E s T s T s N =+ + 其中采用了一阶环节来近似纯微分动作，为保证有良好的微分近似效果，一般选10N ≥。试建立PID 控制器的Simulink 模型并建立子系统。 三、 预习要求： 利用所学知识，编写实验程序，并写在预习报告上。
实验二 控制系统分析 一、 实验目的 1、掌握如何使用Matlab 进行系统的时域分析 2、掌握如何使用Matlab 进行系统的频域分析 3、掌握如何使用Matlab 进行系统的根轨迹分析 4、掌握如何使用Matlab 进行系统的稳定性分析 5、掌握如何使用Matlab 进行系统的能观测性、能控性分析 二、 实验内容： 1、时域分析 （1）根据下面传递函数模型：绘制其单位阶跃响应曲线并在图上读标注出峰值，求出系统 的性能指标。 8 106) 65(5)(2 32+++++=s s s s s s G （2）已知两个线性定常连续系统的传递函数分别为1G (s)和2G (s)，绘制它们的单位脉冲响 应曲线。 4 5104 2)(2 321+++++=s s s s s s G ， 27223)(22+++=s s s s G （3）已知线性定常系统的状态空间模型和初始条件，绘制其零输入响应曲线。 ?? ??????????--=????? ???? ???212107814.07814.05572.0x x x x []?? ????=214493 .69691.1x x y ??? ???=01)0(x 2、频域分析 设线性定常连续系统的传递函数分别为1G (s)、2G (s)和3G (s)，将它们的Bode 图绘制在一张图中。 151)(1+= s s G ，4 53.0)(22++=s s s G ，16.0)(3 +=s s G 3、根轨迹分析 根据下面负反馈系统的开环传递函数，绘制系统根轨迹，并分析系统稳定 的K 值范围。 ) 2)(1()()(++= s s s K s H s G
实验指导书
混凝土基本理论及钢桁架静力测试试验指导书
试验一、钢筋混凝土受弯构件正截面破坏试验 一、试验目的 1．了解受弯构件正截面的承载力大小、挠度变化及裂缝出现和发展过程； 2．观察了解受弯构件受力和变形过程的三个工作阶段及适筋梁的破坏特征； 3．测定受弯构件正截面的开裂荷载和极限承载力，验证正截面承载力计算方法。 二、试件、试验仪器设备 1．试件特征 （1）. 根据试验要求，试验梁的混凝土强度等级为C20，纵向受力钢筋强度等级Ｉ级。 （2）. 试件尺寸及配筋如图1所示，纵向受力钢筋的混凝土净保护层厚度为15mm 。 （3）. 梁的中间500mm 区段内无腹筋，其余区域配有 6@60的箍筋，以保证不发生斜 截面破坏。 （4）. 梁的受压区配有两根架立筋，通过箍筋与受力筋绑扎在一起，形成骨架，保证受力钢筋处在正确的位置。 2．试验仪器设备 （1）. 静力试验台座、反力架、支座及支墩 （2）. 20T 手动式液压千斤顶 （3）. 读数显微镜及放大镜 （4）. 位移计（百分表）及磁性表座 三、试验装置及测点布置 1．试验装置见图2 （1）. 在加荷架中，用千斤顶通过分配梁进行两点对称加载，使简支梁跨中形成长 500mm 的纯弯曲段（忽略梁的自重）。 （2）. 构件两端支座构造应保证试件端部转动及其中一端水平位移不受约束，基本符 合铰支承的要求。 2．测点布置 梁的跨中及两个对称加载点各布置一位移计f 3～f 5，量测梁的整体变形，考虑在加载的过程中，两个支座受力下沉，支座上部分别布置位移测点f 1和f 2，以消除由于支座下沉对挠度测试结果的影响。 图1 试件尺寸及配筋图
《计算机图形学》新版实验指导书
湖北汽车工业学院实验报告 班级学号姓名 课程名称完成日期 实验一熟悉Visual C++绘图应用程序的开发过程 一、实验目的 1、熟悉VC6.0开发环境； 2、掌握MFC编程； 3、掌握CDC图形程序库； 4、掌握VC6.0下的简单图形程序的开发过程。 二、实验性质 验证性 三、实验要求 1、认真阅读本次实验的目的，了解本次实验要求掌握的内容； 2、能够根据实验指导书的要求，完成相关的内容； 3、务必掌握绘图程序的开发流程，为今后复杂的图形程序开发做好准备。 四、实验内容 （一）生成绘图应用程序的框架 开发绘图应用程序的第一步是使用AppWizard（程序生成向导）来建立程序的基本框架。AppWizard为框架的建立提供了一系列对话框及多种选项，用户可以根据不同的选项生成自己所需要的应用程序框架。具体步骤如下： 1、从“文件”菜单选择“新建”菜单项，在“新建”对话框中选择“工程”选项卡，从项目类型中选择MFC AppWizard（.exe）。在“位置”文本框中，可直接输入目录名称，或者单击“…”按钮选择已有的目录。在“工程名称”文本框中输入项目的名称，如Draw，其他采用默认值，这时确定按钮变亮，如下图所示：
2、单击确定按钮，弹出“MFC应用程序向导步骤1”对话框，如图所示，选择单文档单选按钮和“中文[中国]”选项，表示要生成以中文为用户界面的单文档（SDI绘图程序）。 3、点击下一步，在随后出现的几个对话框中，都点击下一步，表示采用各项的默认设置，直到出现“MFC应用程序向导步骤6”对话框，如图所示。
4、“MFC应用程序向导步骤6”对话框中默认设置确定了类得名称及其所在文件的名称。用户可以改CdrawApp、CmainFrame和CdrawDoc的文件名称，但不可以改变它们的基类。 单击完成按钮，应用程序向导显示将要创建的文件清单，再单击确定，MFC应用程序向导就自动生成绘图程序的各项源文件了。 MFC应用程序向导设置完后，点击组建按钮，然后再点击执行按钮，就会出现MFC 应用程序向导生成的完整应用程序的基本框架。
PLC控制系统实验指导书(三菱)(精)
电气与可编程控制器实验指导书 实验课是整个教学过程的—个重要环节.实验是培养学生独立工作能力,使用所学理解决实际问题、巩固基本理论并获得实践技能的重要手段。 一 LC控制系统实验的目的和任务实验目的 1.进行实验基本技能的训练。 2.巩固、加深并扩大所学的基本理论知识,培养解决实际问题的能。 3.培养实事求是、严肃认真,细致踏实的科学作风和良好的实验习惯。为将来从事生产和科学实验打下必要的基础。 4.直观察常用电器的结构。了解其规格和用途,学会正确选择电器的方法。 5.掌握继电器、接触器控制线路的基本环节。 6.初步掌握可编程序控制器的使用方法及程序编制与调试方法。 应以严肃认真的精神,实事求是的态度。踏实细致的作风对待实验课,并在实验课中注意培养自己的独立工作能力和创新精神 二实验方法 做一个实验大致可分为三个阶段,即实验前的准备;进行实验;实验后的数据处理、分及写出实验报告。 1.实验前的准备 实验前应认真阅读实验指导书。明确实验目的、要求、内容、步骤,并复习有关理论知识,在实验前要能记住有关线路和实验步骤。 进入实验室后,不要急于联接线路,应先检查实验所用的电器、仪表、设备是否良好,了解各种电器的结构、工作原理、型号规格,熟悉仪器设备的技术性能和使用
方法,并合理选用仪表及其量程。发现实验设备有故障时,应立即请指导教师检查处理,以保证实验顺利进行。 2. 联接实验电路 接线前合理安排电器、仪表的位置,通常以便于操作和观测读数为原则。各电器相互间距离应适当,以联线整齐美观并便于检查为准。主令控制电器应安装在便于操作的位置。联接导线的截面积应按回路电流大小合理选用,其长度要适当。每个联接点联接线不得多余两根。电器接点上垫片为“瓦片式”时,联接导线只需要去掉绝缘层,导体部分直接插入即可,当垫片为圆形时,导体部分需要顺时针方向打圆圈,然后将螺钉拧紧,下允许有松脱或接触不良的情况,以免通电后产生火花或断路现象。联接导线裸露部分不宜过长。以免相邻两相间造成短路,产生不必要的故障。 联接电路完成后,应全面检查,认为无误后,请指导老师检查后,方可通电实验。 在接线中,要掌握一般的控制规律,例如先串联后并联;先主电路后控制电路;先控制接点,后保护接点,最后接控制线圈等。 3.观察与记录 观察实验中各种现象或记录实验数据是整个实验过程中最主要的步骤,必须认真对待。 进行特性实验时,应注意仪表极性及量程。检测数据时,在特性曲线弯曲部分应多选几个点,而在线性部分时则可少取几个点。 进行控制电路实验时。应有目的地操作主令电器,观察电器的动作情况。进一理解电路工作原理。若出现不正常现象时,应立即断开电源,检查分析,排除故障后继续实验。 注意:运用万用表检查线路故障时,一般在断电情况下,采用电阻档检测故障点;在通电情况下,检测故障点时,应用电压档测量(注意电压性质和量程;此外,还要注意
[整理]15数字逻辑实验指导书1
------------- 数字逻辑与数字系统实验指导书 青岛大学信息工程学院实验中心巨春民 2015年3月
------------- 实验报告要求 本课程实验报告要求用电子版。每位同学用自己的学号+班级+姓名建一个文件夹（如2014xxxxxxx计算机X班张三），再在其中以“实验x”作为子文件夹，子文件夹中包括WORD 文档实验报告（名称为“实验x实验报告”，格式为实验名称、实验目的、实验内容，实验内容中的电路图用Multisim中电路图复制粘贴）和实验中完成的各Multisim文件、VerilogHDL源文件、电路图和波形图（以其实验内容命名）。
实验一电子电路仿真方法与门电路实验 一、实验目的 1．熟悉电路仿真软件Multisim的安装与使用方法。 2．验证常用集成逻辑门电路的逻辑功能。 3．掌握各种门电路的逻辑符号。 4．了解集成电路的外引线排列及其使用方法。 5. 学会用Multisim设计子电路。 二、实验内容 1．用逻辑门电路库中的集成逻辑门电路分别验证二输入与门、或非门、异或门和反相器的逻辑功能，将验证结果填入表1.1中。 注：与门型号7408，或门7432，与非门7400，或非门7402，异或门7486，反相器7404. 2．用 L=ABCDEFGH，写出逻辑表达式，给出逻辑电路图，并验证逻辑功能填入表1.2中。 ()' 三、实验总结 四、心得与体会
实验二门电路基础 一、实验目的 1. 掌握CMOS反相器、与非门、或非门的构成与工作原理。 2. 熟悉CMOS传输门的使用方法。 3. 了解漏极开路的门电路使用方法。 二、实验内容 1. 用一个NMOS和一个PMOS构成一个CMOS反相器，实现Y=A’。给出电路图，分析其工作原理，测试其逻辑功能填入表2-1。 表2-1 CMOS反相器逻辑功能表 2. 用2个NMOS和2个PMOS构成一个CMOS与非门，实现Y=(AB)’。给出电路图，分析其工作原理，测试其逻辑功能填入表2-2。 3. 用2个NMOS和2个PMOS构成一个CMOS或非门，实现Y=(A+B)’。给出电路图，分析其工作原理，测试其逻辑功能填入表2-3。 表2-3 CMOS或非门逻辑功能表 4. 用CMOS传输门和反相器构成异或门，实现Y=A B 。给出电路图，测试其逻辑功能填入表2-4。
自动控制原理实验1-6
实验一MATLAB 仿真基础 一、实验目的： （1）熟悉MATLAB 实验环境，掌握MATLAB 命令窗口的基本操作。 （2）掌握MATLAB 建立控制系统数学模型的命令及模型相互转换的方法。 （3）掌握使用MATLAB 命令化简模型基本连接的方法。 （4）学会使用Simulink 模型结构图化简复杂控制系统模型的方法。 二、实验设备和仪器 1．计算机；2. MATLAB 软件 三、实验原理 函数tf ( ) 来建立控制系统的传递函数模型，用函数printsys ( ) 来输出控制系统的函数，用函数命令zpk ( ) 来建立系统的零极点增益模型，其函数调用格式为：sys = zpk ( z, p, k )零极点模型转换为多项式模型[num , den] = zp2tf ( z, p, k ) 多项式模型转化为零极点模型 [z , p , k] = tf2zp ( num, den ) 两个环节反馈连接后，其等效传递函数可用feedback ( ) 函数求得。 则feedback （）函数调用格式为： sys = feedback （sys1, sys2, sign ） 其中sign 是反馈极性，sign 缺省时，默认为负反馈，sign ＝-1；正反馈时，sign ＝1；单位反馈时，sys2＝1，且不能省略。 四、实验内容： 1.已知系统传递函数，建立传递函数模型 2.已知系统传递函数，建立零极点增益模型 3．将多项式模型转化为零极点模型 1 2s 2s s 3s (s)23++++=G )12()1()76()2(5)(332 2++++++= s s s s s s s s G 12s 2s s 3s (s)23++++= G )12()1()76()2(5)(3322++++++=s s s s s s s s G
西门子PLC实验指导书
实验一：PLC认知及PLC编程软件的使用（两学时） 一、实验目的： 1.熟悉典型继电器电路的工作原理及电路接线。 2.熟悉西门子PLC 的组成，模块及电路接线。 3.熟悉西门子STEP 7 编程软件的使用方法。 4.熟悉利用STEP 7 建立项目、硬件组态、编程、编译、下载和运行等设 计步骤。 5.学会用基本逻辑指令实现顺控系统的编程，完成三相异步电机单向运行控 制程序的编制及调试。 二、实验设备： 1.个人PC 机 1 台 2.西门子1214C AC/DC/RLY PLC 1 台 3.西门子CM1241 RS485通信模块 1 台 4.实验操作板 1 块 5.线缆若干 三、实验步骤： 1.参照黑板上的电路接线图，电路连接好后经指导教师检查无误，可以上电 试验。 2.了解西门子PLC 的组成，熟悉PLC的电源、输入信号端I 和公共端 COM、输出信号端Q 和公共端COM；PLC 的编程口及PC 机的串行通讯口、编程电缆的连接；PLC 上扩展单元插口以及EEPROM 插口的连接方法；RUN/STOP开关及各类指示灯的作用等。 2.参照黑板上的电路接线图，电路连接好后经指导教师检查无误，并将 RUN/STOP 开关置于STOP 后，方可接入220V交流电源。 3.在PC 机启动西门子STEP 7编程软件，新建工程，进入编程环境。 4.根据实验内容，在西门子STEP 7编程环境下输入梯形图程序，转换后， 下载到PLC中。
5.程序运行调试并修改。 6.写实验报告。 四、实验内容： 实验1、三相笼型异步电动机全压起动单向运行控制 图1 三相笼型异步电动机全压起动单向运行控制接线图实验2、三相笼型异步电动机全压起动单向运行PLC控制 图2 三相笼型异步电动机全压起动单向运行PLC控制梯形图 五、实验总结与思考： 1.简述S7-1200 PLC的硬件由哪几部分组成。 2.请简要叙述从硬件组态开始到程序下载到PLC进行调试的整个过程。 3.做完本次实验的心得体会；
过程控制系统实验指导书解析
过程控制系统实验指导书 王永昌 西安交通大学自动化系 2015.3
实验一先进智能仪表控制实验 一、实验目的 1．学习YS—170、YS—1700等仪表的使用； 2．掌握控制系统中PID参数的整定方法； 3．熟悉Smith补偿算法。 二、实验内容 1．熟悉YS-1700单回路调节器与编程器的操作方法与步骤，用图形编程器编写简单的PID仿真程序； 2．重点进行Smith补偿器法改善大滞后对象的控制仿真实验； 3．设置SV与仿真参数，对PID参数进行整定，观察仿真结果，记录数据。 4．了解单回路控制，串级控制及顺序控制的概念，组成方式。 三、实验原理 1、YS—1700介绍 YS1700 产于日本横河公司，是一款用于过程控制的指示调节器，除了具有YS170一样的功能外，还带有可编程运算功能和2回路控制模式，可用于构建小规模的控制系统。其外形图如下： YS1700 是一款带有模拟和顺序逻辑运算的智能调节器，可以使用简单的语言对过程控制进行编程（当然，也可不使用编程模式）。高清晰的LCD提供了4种模拟类型操作面板和方便的双回路显示，简单地按前面板键就可进行操作。能在一个屏幕上对串级或两个独立的回路进行操作。标准配置I/O状态显示、预置PID控制、趋势、MV后备手动输出等功能，并且可选择是否通信及直接接收热偶、热阻等现场信号。对YS1700编程可直接在PC机上完成。
SLPC内的控制模块有三种功能结构，可用来组成不同类型的控制回路：（1）基本控制模块BSC，内含1个调节单元CNT1，相当于模拟仪表中的l台PID调节器，可用来组成各种单回路调节系统。 （2）串级控制模块CSC，内含2个互相串联的调节单元CNTl、CNT2，可组成串级调节系统。 （3）选择控制模块SSC，内含2个并联的调节单元CNTl、CNT2和1个单刀三掷切换开关CNT3，可组成选择控制系统。 当YS1700处于不同类型的控制模式时，其内部模块连接关系可以表示如下：（1）、单回路控制模式
土工实验指导书及实验报告
土工实验指导书及实验报告编写毕守一 安徽水利水电职业技术学院 二OO九年五月
目录 实验一试样制备 实验二含水率试验 实验三密度试验 实验四液限和塑限试验 实验五颗粒分析试验 实验六固结试验 实验七直接剪切试验 实验八击实试验 土工试验复习题
实验一试样制备 一、概述 试样的制备是获得正确的试验成果的前提，为保证试验成果的可靠性以及试验数据的可比性，应具备一个统一的试样制备方法和程序。 试样的制备可分为原状土的试样制备和扰动土的试样制备。对于原状土的试样制备主要包括土样的开启、描述、切取等程序；而扰动土的制备程序则主要包括风干、碾散、过筛、分样和贮存等预备程序以及击实等制备程序，这些程序步骤的正确与否，都会直接影响到试验成果的可靠性，因此，试样的制备是土工试验工作的首要质量要素。 二、仪器设备 试样制备所需的主要仪器设备，包括： （1）孔径0.5mm、2mm和5mm的细筛； （2）孔径0.075mm的洗筛； （3）称量10kg、最小分度值5g的台秤； （4）称量5000g、最小分度值1g和称量200g、最小分度值0.01g的天平；
（5）不锈钢环刀（内径61.8mm、高20mm；内径79.8mm、高20mm或内径61.8mm、高40mm）； （6）击样器：包括活塞、导筒和环刀； （7）其他：切土刀、钢丝锯、碎土工具、烘箱、保湿器、喷水设备、凡士林等。 三、试样制备 （一）原状土试样的制备步骤 1、将土样筒按标明的上下方向放置，剥去蜡封和胶带，开启土样筒取土样。 2、检查土样结构，若土样已扰动，则不应作为制备力学性质试验的试样。 3、根据试验要求确定环刀尺寸，并在环刀内壁涂一薄层凡士林，然后刃口向下放在土样上，将环刀垂直下压，同时用切土刀沿环刀外侧切削土样，边压边削直至土样高出环刀，制样时不得扰动土样。 4、采用钢丝锯或切土刀平整环刀两端土样，然后擦净环刀外壁，称环刀和土的总质量。 5、切削试样时，应对土样的层次、气味、颜色、夹杂物、裂缝和均匀性进行描述。 6、从切削的余土中取代表性试样，供测定含水率以及颗粒分析、界限含水率等试验之用。
自动控制原理_实验2(1)
实验二 线性系统时域响应分析 一、实验目的 1．熟练掌握step( )函数和impulse( )函数的使用方法，研究线性系统在 单位阶跃、单位脉冲及单位斜坡函数作用下的响应。 2．通过响应曲线观测特征参量ζ和n ω对二阶系统性能的影响。 3．熟练掌握系统的稳定性的判断方法。 二、基础知识及MATLAB 函数 （一）基础知识 时域分析法直接在时间域中对系统进行分析，可以提供系统时间响应的全部 信息，具有直观、准确的特点。为了研究控制系统的时域特性，经常采用瞬态响应（如阶跃响应、脉冲响应和斜坡响应）。本次实验从分析系统的性能指标出发，给出了在MATLAB 环境下获取系统时域响应和分析系统的动态性能和稳态性能的方法。 用MATLAB 求系统的瞬态响应时，将传递函数的分子、分母多项式的系数分 别以s 的降幂排列写为两个数组num 、den 。由于控制系统分子的阶次m 一般小于其分母的阶次n ，所以num 中的数组元素与分子多项式系数之间自右向左逐次对齐，不足部分用零补齐，缺项系数也用零补上。 1．用MATLAB 求控制系统的瞬态响应 1） 阶跃响应 求系统阶跃响应的指令有： step(num,den) 时间向量t 的范围由软件自动设定，阶跃响应曲线随 即绘出 step(num,den,t) 时间向量t 的范围可以由人工给定（例如t=0:0.1:10） [y ，x]=step(num,den) 返回变量y 为输出向量，x 为状态向量 在MATLAB 程序中，先定义num,den 数组，并调用上述指令，即可生成单位 阶跃输入信号下的阶跃响应曲线图。 考虑下列系统： 25 425)()(2++=s s s R s C 该系统可以表示为两个数组，每一个数组由相应的多项式系数组成，并且以s 的降幂排列。则MATLAB 的调用语句：
计算机过程控制系统(DCS)课程实验指导书(详)
计算机过程控制系统(DCS)课程实验指导书实验一、单容水箱液位PID整定实验 一、实验目的 1、通过实验熟悉单回路反馈控制系统的组成和工作原理。 2、分析分别用P、PI和PID调节时的过程图形曲线。 3、定性地研究P、PI和PID调节器的参数对系统性能的影响。 二、实验设备 AE2000A型过程控制实验装置、JX-300X DCS控制系统、万用表、上位机软件、计算机、RS232-485转换器1只、串口线1根、网线1根、24芯通讯电缆1根。 三、实验原理 图2-15为单回路水箱液位控制系统 单回路调节系统一般指在一个调节对象上用一个调节器来保持一个参数的恒定，而调节器只接受一个测量信号，其输出也只控制一个执行机构。本系统所要保持的参数是液位的给定高度，即控制的任务是控制水箱液位等于给定值所要求的高度。根据控制框图，这是一个闭环反馈单回路液位控制，采用SUPCON JX-300X DCS控制。当调节方案确定之后，接下来就是整定调节器的参数，一个单回路系统设计安装就绪之后，控制质量的好坏与控制器参数选择有着很大的关系。合适的控制参数，可以带来满意的控制效果。反之，控制器参数选择得不合适，则会使控制质量变坏，达不到预期效果。一个控制系统设计好以后，系统的投运和参数整定是十分重要的工作。 一般言之，用比例（P）调节器的系统是一个有差系统，比例度δ的大小不仅会影响到余差的大小，而且也与系统的动态性能密切相关。比例积分（PI）调节器，由于积分的作用，不仅能实现系统无余差，而且只要参数δ，Ti调节合理，也能使系统具有良好的动态性能。比例积分微分（PID）调节器是在PI调节器的基础上再引入微分D的作用，从而使系统既无余差存在，又能改善系统的动态性能（快速性、稳定性等）。但是，并不是所有单回路控制系统在加入微分作用后都能改善系统品质，对于容量滞后不大，微分作用的效果并不明显，而对噪声敏感的流量系统，加入微分作用后，反而使流量品质变坏。对于我们的实验系统，在单位阶跃作用下，P、PI、PID调节系统的阶跃响应分别如图2-16中的曲线①、②、③所示。 图2-16 P、PI和PID调节的阶跃响应曲线
数字逻辑实验指导书(1)
实验一 实验箱及小规模集成电路的使用 一 实验目的 1 掌握实验箱的功能及使用方法 2 学会测试芯片的逻辑功能 二 实验仪器及芯片 1 实验箱 2 芯片：74LS00 二输入端四与非门 1片 74LS86 二输入端四异或门 1片 74LS04 六非门 1片 三 实验内容 1 测试芯片74LS00和74LS86的逻辑功能并完成下列表格。 （1） 74LS00的14脚接＋5V 电源，7脚接地；1、2、4、5、9、10、12、13脚接逻辑开关，3、6、8、11接发光二极管。（可以将1、4、9、12接到一个逻辑开关上，2、5、10、13接到一个逻辑开关上。）改变输入的状态，观察发光二极管。74LS86的接法74LS00基本一样。 表 74LS00的功能测试 表 74LS86的功能测试 （2）分析74LS00和74LS86的四个门是否都是完好的。 2 用74LS00和74LS04组成异或门，要求画出逻辑图，列出异或关系的真值表。 （3）利用74LS00和74LS04设计一个异或门。画出设计电路图。
实验二译码器和数据选择器 一实验目的 1继续熟悉实验箱的功能及使用方法 2掌握译码器和数据选择器的逻辑功能 二实验仪器及芯片 1 实验箱 2 芯片：74LS138 3线－8线译码器 1片 74LS151 八选一数据选择器 1片 74LS20 四输入与非门 1片 三实验内容 1 译码器功能测试（74LS138） 芯片管脚图如图所示，按照表连接电路，并完成表格。其中16脚接＋5V，8脚接地，1～6脚都接逻辑开关，7、9、10、11、12、13、14、15接发光二极管。 表 2 数据选择器的测试（74LS151） 按照表连接电路，并完成表格。其中16脚接＋5V，8脚接地；9、10、11，为地址输入端，接逻辑开关；4、3、2、1、12、13、14、15为8个数据输入端，接逻辑开关；G为选通输入端，Y为输出端，接发光二极管。
自动控制原理实验一
《自动控制原理》MATLAB仿真实验控制系统理论、计算方法与计算机技术的结合是当代控制理论发展的标志，因此在以MATLAB为代表的软件平台上，对控制系统进行分析、设计与仿真就成了控制工程师必须熟练掌握的重要知识与技能。 控制系统CAD及仿真是建立在古典控制理论、现代控制理论、计算方法、计算机技术等多方面知识上的综合性学科，是一门综合性与实践性较强的专业课，目前已成为自动化学科重要的研究分支，灵活地掌握与运用它有助于我们深刻理解已学过的有关课程内容，为今后从事控制系统领域的研究与开发工作提供坚实的基础。 本书是编者们对教学、实验与科研工作的总结，并在借鉴国内外控制领域专家、学者研究成果的基础上编写而成的。在内容编排上具有如下几方面的特点： 1、将MATLAB的使用方法和程序设计以简练的篇幅进行介绍，使得直接、快速地了解和掌握MATLAB软件平台成为可能，并采用由浅到深，由易到难逐步深入的方式对控制系统应用MATLAB软件进行刻化； 2、在已学习的古典与现代控制理论的基础上，介绍在MATLAB软件平台上对系统进行分析和设计的方法； 3、重点介绍目前控制系统仿真技术中状态空间法和Simulink仿真的主要思想，达到学以致用的效果； 4、所有的实验、习题都经过精心选择，书中所有的用MATLAB描述的程序都经过严格的上机调试，保证所写程序的可用性，是本书的最重要的特色。
准备工作 熟悉MATLAB的仿真实验环境 一、实验目的 1．学习了解MATLAB的仿真实验环境 2．练习MATLAB命令的基本操作； 3．练习MATLAB的m文件的基本操作。 二、实验步骤 1．学习了解MATLAB仿真实验环境 开机执行程序进入MATLAB环境 在命令提示符位置键入下述命令： help 显示MATLAB的功能目录．并浏览内容。 intro 显示MATLAB语言的基本介绍，如矩阵输人、数值激位计算、曲线绘图等，阅读命令平台上的注释，内容，以尽快MATLAB函数的应用方法。内容，以尽快了解毗LAn函数的应用方法。 help heLp 显示联机帮助查阅功能(要求用中文作简要记录)。 info 显示工具箱中各种工具箱组件信息和开发商的联络信息； demo MATLAB的各种功能演水。 help control 阅读控制系统工具箱命令清单，阅读如下命令的帮助文件内容： help step help impule help cloop help printsys 2.练习MATLAB命令的基本操作 键人常数矩阵输人命令 a＝[1 2 3]与a＝[1；2；3] 记录结果，比较显示结果有何不同、 b＝[1 2 5]与b=[l 2 5]; 记录结果，比较显示结果有何不同! a a’ b b’ 记录结果，比较变量加“'”后的区别。
单回路控制系统实验过程控制实验指导书
单回路控制系统实验 单回路控制系统概述 实验三单容水箱液位定值控制实验 实验四双容水箱液位定值控制实验 实验五锅炉内胆静（动）态水温定值控制实验 实验三 实验项目名称：单容液位定值控制系统 实验项目性质：综合型实验 所属课程名称：过程控制系统 实验计划学时：2学时 一、实验目的 1．了解单容液位定值控制系统的结构与组成。 2．掌握单容液位定值控制系统调节器参数的整定和投运方法。 3．研究调节器相关参数的变化对系统静、动态性能的影响。 4．了解P、PI、PD和PID四种调节器分别对液位控制的作用。 5．掌握同一控制系统采用不同控制方案的实现过程。 二、实验内容和（原理）要求 本实验系统结构图和方框图如图3-4所示。被控量为中水箱（也可采用上水箱或下水箱）的液位高度，实验要求中水箱的液位稳定在给定值。将压力传感器LT2检测到的中水箱液位信号作为反馈信号，在与给定量比较后的差值通过调节器控制电动调节阀的开度，以达到控制中水箱液位的目的。为了实现系统在阶跃
给定和阶跃扰动作用下的无静差控制，系统的调节器应为PI或PID控制。 三、实验主要仪器设备和材料 1．实验对象及控制屏、SA-11挂件一个、计算机一台、万用表一个； 2．SA-12挂件一个、RS485/232转换器一个、通讯线一根； 3．SA-44挂件一个、CP5611专用网卡及网线、PC/PPI通讯电缆一根。 四、实验方法、步骤及结果测试 本实验选择中水箱作为被控对象。实验之前先将储水箱中贮足水量，然后将阀门F1-1、F1-2、F1-7、F1-11全开，将中水箱出水阀门F1-10开至适当开度，其余阀门均关闭。 具体实验内容与步骤按二种方案分别叙述。 （一）、智能仪表控制 1．按照图3-5连接实验系统。将“LT2中水箱液位”钮子开关拨到“ON”的位置。 图3-4 中水箱单容液位定值控制系统
实验指导书
《数控机床》 实 验 指 导 书 （简本） 蚌埠学院机电系李大胜2008年9月修订
实验一数控车床操作模拟（计算机仿真） 一、实验目的和要求 数控加工在制造业中占有非常重要的地位，数控机床是一种高效的自动化设备，它可以按照预先编制好的零件数控加工程序自动地对工件进行加工。宇航数控加工仿真系统可以在计算机屏幕上仿真完成数控加工程序的输入输出、数控机床操作、工件加工、虚拟测量等数控加工全过程，而且在数控加工仿真系统中，机床操作面板和操作步骤与相应的实际数控机床完全相同，学生在这种虚拟工业环境中可以学习掌握典型数控车床的加工操作方法，通过数控加工仿真系统可以使培训得到实物操作训练的目的，本次实验主要要求学生了解宇航仿真软件的使用和熟悉配备主流数控系统的数控车床的操作及对刀方法。 二、实验内容 1、了解数控车床的基本运动、加工对象及其用途； 2、了解数控车床操作面板各按键（CNC界面）的功用； 3、掌握数控车床的调整及加工前的准备工作、尤其要熟练掌握FANUC0i系统的多种对刀方法； 三、实验仪器 软件要求：宇航数控仿真系统30节点 硬件要求：微机30台 四、实验内容及步骤 YHCNC仿真系统及虚拟机床操作（FANUC 0i） 1、机床操作面板 机床操作面板位于窗口的右下侧，如下图所示,主要用于控制机床运行状态，由模式选择按钮、运行控制开关等多个部分组成，每一部分的详细说明如下： FANUC 0i面板 AUTO：自动加工模式。EDIT：编辑模式。MDI：手动数据输入。 INC：增量进给。 HND：手轮模式移动机床。 JOG：手动模式，手动连续移动机床。 REF：回参考点。
自动控制原理实验报告 (1)
实验1 控制系统典型环节的模拟实验（一） 实验目的： 1．掌握控制系统中各典型环节的电路模拟及其参数的测定方法。 2．测量典型环节的阶跃响应曲线，了解参数变化对环节输出性能的影响。 实验原理： 控制系统模拟实验采用复合网络法来模拟各种典型环节，即利用运算放大器不同的输入网络和反馈网络模拟各种典型环节，然后按照给定系统的结构图将这些模拟环节连接起来，便得到了相应的模拟系统。再将输入信号加到模拟系统的输入端，并利用计算机等测量仪器，测量系统的输出，便可得到系统的动态响应曲线及性能指标。 实验内容及步骤 实验内容： 观测比例、惯性和积分环节的阶跃响应曲线。 实验步骤： 分别按比例，惯性和积分实验电路原理图连线，完成相关参数设置，运行。 ①按各典型环节的模拟电路图将线接好(先接比例)。(PID先不接) ②将模拟电路输入端(U i)与阶跃信号的输出端Y相连接；模拟电路的输出端(Uo)接至示波器。 ③按下按钮(或松开按钮)SP时，用示波器观测输出端的实际响应曲线Uo(t)，且将结果记下。改变比例参数，重新观测结果。 ④同理得积分和惯性环节的实际响应曲线，它们的理想曲线和实际响应曲线。 实验数据
实验二控制系统典型环节的模拟实验（二） 实验目的 1．掌握控制系统中各典型环节的电路模拟及其参数的测定方法。 2．测量典型环节的阶跃响应曲线，了解参数变化对环节输出性能的影响。 实验仪器 1．自动控制系统实验箱一台 2．计算机一台 实验原理 控制系统模拟实验采用复合网络法来模拟各种典型环节，即利用运算放大器不同的输入网络和反馈网络模拟各种典型环节，然后按照给定系统的结构图将这些模拟环节连接起来，便得到了相应的模拟系统。再将输入信号加到模拟系统的输入端，并利用计算机等测量仪器，测量系统的输出，便可得到系统的动态响应曲线及性能指标。 实验内容及步骤 内容： 观测PI，PD和PID环节的阶跃响应曲线。 步骤： 分别按PI，PD和PID实验电路原理图连线，完成相关参数设置，运行 ①按各典型环节的模拟电路图将线接好。 ②将模拟电路输入端(U i)与方波信号的输出端Y相连接；模拟电路的输出端(Uo)接至示波器。 ③用示波器观测输出端的实际响应曲线Uo(t)，且将结果记下。改变参数，重新观测结果。 实验数据 实验结论及分析
C语言实验指导书
《C语言程序设计》实验指导书 每次实验（10分）一共100分，最后折合成50分计入最终成绩。 第一次实验（一星期完成） ●内容一：熟悉编译环境和工具 在VS中键入以下的这段程序 1）关键字变色，自动缩近，智能提醒 2）代码风格和注释 3）编译出错，连接出错。修改错误 4）调试，断点，监控变量，进入函数，跳出函数。监控内存，监控堆栈 在linux中键入以下这段程序 1）熟悉VIM程序，gcc编译程序(开两个终端窗口) 2）熟悉GDB调试程序的基本技巧。(list,backstrac; break, watch,delete; next, continue, run; print,set,help) 其中，help命令是一个非常的参考，如果忘记了某条具体的命令，可以随时去参考help命令来得到相关的细节。 3）介绍《鸟歌的私房菜》这本书 ●内容二：登陆https://www.wendangku.net/doc/6e3944221.html,网站，在线提交。 1）熟悉基本的提交方法和规则 2）现场演示反作弊程序的效果 ●程序： 输入：两个整数，用空格分隔， 输出：两个整数的和，计算两个整数的和的功能，要求用函数实现，同时如果输入有错误，例如（12 abc）程序能够给出“error input”的提示。 参考输入： 12 33 参考输出： 45 参考输入： 12 abc 参考输出：
error input ●思考和扩展（无标准答案） 如果用户输入12 12abc 如何判断并终止程序，输出“error input”的提示 第二次实验（一星期完成） ●内容一：登陆ACM，演示OJ系统 1）介绍这个网站，有兴趣的同学可以去尝试一下（） ●内容二：计算工资/小时程序 1）强制类型转换 2）一共有多少位的算法 3）整形数的溢出，以及针对特定问题，如何解决溢出问题 注意：linux编译下应该加上–lm 开关。 ●程序： 输入：工资数，小时数（整数，空格分隔）。 输出：工资/小时数（精确到小数点后2位），并根据四舍五入取整，然后将取整的数平方后计算一共有几位，后三位分别是什么？ 参考输入： 2345 2 ←input (separate by space) 参考输出： 1172.50 ←average salary 1173 ← round off to integer 7 ← number of digit 0 2 5 ← the last three digit (separate by space) 第三次实验（两星期完成） ●内容一：介绍linux 下的grep，并给出相应的实例。重点介绍下面要用到的四个符号。 ●内容二：正则表达式 ^ 代表字符串开始 . 代表任意字符 $ 代表字符串末尾