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数字图像处理试验报告

实验二：数字图像的空间滤波和频域滤波

姓名： XX学号： 2XXXXXXX实验日期：2017年4月26日

1. 实验目的

1. 掌握图像滤波的基本定义及目的。

2. 理解空间域滤波的基本原理及方法。

3. 掌握进行图像的空域滤波的方法。

4. 掌握傅立叶变换及逆变换的基本原理方法。

5. 理解频域滤波的基本原理及方法。

6. 掌握进行图像的频域滤波的方法。

2. 实验内容与要求

1. 平滑空间滤波：

1) 读出一幅图像，给这幅图像分别加入椒盐噪声和高斯噪声后并与前一张图显示在同一

图像窗口中。

2)对加入噪声图像选用不同的平滑（低通）模板做运算，对比不同模板所形成的效果，要求在

同一窗口中显示。

3)使用函数 imfilter时，分别采用不同的填充方法（或边界选项，如零填

充、’ replicate ’、’ symmetric ’、’ circular ’）进行低通滤波，显示处理后的图

像。

4) 运用 for 循环，将加有椒盐噪声的图像进行10 次， 20 次均值滤波，查看其特点, 显

示均值处理后的图像（提示 : 利用 fspecial 函数的’ average ’类型生成均值滤波器）。

5) 对加入椒盐噪声的图像分别采用均值滤波法，和中值滤波法对有噪声的图像做处理，要

求在同一窗口中显示结果。

6)自己设计平滑空间滤波器，并将其对噪声图像进行处理，显示处理后的图像。

2.锐化空间滤波

1) 读出一幅图像，采用3×3 的拉普拉斯算子 w = [ 1, 1, 1; 1 – 81;1,1, 1]

对其进行滤波。

2) 编写函数 w = genlaplacian(n) ，自动产生任一奇数尺寸n 的拉普拉斯算子，如 5

×5的拉普拉斯算子

w = [ 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 -24 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1]

3) 分别采用5×5，9×9，15×15 和 25×25 大小的拉普拉斯算子对blurry_moon.tif

进

行锐化滤波，并利用式 g(x, y)

2 f (x, y) 完成图像的锐化增强，观察其有何

f (x, y)

不同，要求在同一窗口中显示。

4)采用不同的梯度算子对该幅图像进行锐化滤波，并比较其效果。

5)自己设计锐化空间滤波器，并将其对噪声图像进行处理，显示处理后的图像；

3.傅立叶变换

1)读出一幅图像，对其进行快速傅立叶变换，分别显示其幅度图像和相位图像。仅对

相位部分进行傅立叶反变换后查看结果图像。

2)仅对幅度部分进行傅立叶反变换后查看结果图像。

3)将图像的傅立叶变换 F 置为其共轭后进行反变换，比较新生成图像与原始图像的差

异。

4.平滑频域滤波

1)设计理想低通滤波器、巴特沃斯低通滤波器和高斯低通滤波器，截至频率自选，分

别给出各种滤波器的透视图。

2)读出一幅图像，分别采用理想低通滤波器、巴特沃斯低通滤波器和高斯低通滤波器

对其进行滤波（截至频率自选），再做反变换，观察不同的截止频率下采用不同低通

滤波器得到的图像与原图像的区别，特别注意振铃效应。( 提示 :1) 在频率域滤波同样要注意到填充问题；2）注意到 (-1);)

5.锐化频域滤波

1)设计理想高通滤波器、巴特沃斯高通滤波器和高斯高通滤波器，截至频率自选，分

别给出各种滤波器的透视图。

2)读出一幅图像，分别采用理想高通滤波器、巴特沃斯高通滤波器和高斯高通滤波器

对其进行滤波（截至频率自选），再做反变换，观察不同的截止频率下采用不同高

通滤波器得到的图像与原图像的区别。

3.实验具体实现

1.平滑空间滤波：

（1） . 读出一幅图像，给这幅图像分别加入椒盐噪声和高斯噪声后并与前一张图显示

在同一图像窗口中。

img=imread('lena.png')

figure,subplot(1,3,1); imshow(img);title('

原始图像 '); img2=imnoise(img,'salt &

pepper',0.02); subplot(1,3,2);

imshow(img2); title('椒盐噪声图像

');

img3=imnoise(img,'gaussian',0.02);

subplot(1,3,3),imshow(img3);

title('高斯噪声图像 ');

实验结果如下：

（2） . 对加入噪声图像选用不同的平滑（低通）模板做运算，对比不同模板所形成的效果，要求在同一窗口中显示。平滑滤波是低频增强的空间域滤波技术。它的目的有两个，一是模

糊，二是消除噪声。将空间域低通滤波按线性和非线性特点有：线性、非线性平滑滤波器，

线性平滑滤波器包括均值滤波器，非线性的平滑滤波器有最大值滤波器，中值滤波器，最小值滤波器。

代码如下：

img=imread('lena.png') img=rgb2gray(img);

figure,subplot(1,3,1);

imshow(img);title('原始图像');

img2=imnoise(img,'salt & pepper',0.02);

subplot(1,3,2);imshow(img2);title(' 椒盐噪声图像 ');

img3=imnoise(img,'gaussian',0.02);

subplot(1,3,3),imshow(img3); title(' 高斯噪声图像

');

%对椒盐噪声图像进行滤波处理

h=fspecial('average',3);

I1=filter2(h,img2)/255;

I2=medfilt2(img2,[3 3]);

figure,subplot(2,2,1),imshow(img),title(' 原图像 ');

subplot(2,2,2),imshow(img2),title(' 椒盐噪声图 ');

subplot(2,2,3),imshow(I1),title('3*3 均值滤波图 ');

subplot(2,2,4),imshow(I2),title('3*3 中值滤波图 ');

%对高斯噪声图像进行滤波处理

G1=filter2(h,img3)/255;

G2=medfilt2(img3,[3 3]);

figure,subplot(2,2,1),imshow(img),title(' 原图像 ');

subplot(2,2,2),imshow(img3),title(' 高斯噪声图 ');

subplot(2,2,3),imshow(G1),title('3*3 均值滤波图 ');

subplot(2,2,4),imshow(G2),title('3*3 中值滤波图 ');

实验结果如下：

(3).使用函数充、’ replicate imfilter ’、’时，分别采用不同

symmetric ’、’c ircular

的填充方法（或边界选项，如零填

’）进行低通滤波，显示处理后的图像。

g = imfilter(f, w, filtering_mode, boundary_options, size_options) ，其中， f 为输入图像， w 为滤波掩模， g 为滤波后图像。

h=fspecial('motion',50,45); %创建一个运动模糊滤波器

filteredimg=imfilter(img,h);

boundaryReplicate=imfilter(img,h,'replicate');

boundary0=imfilter(img,h,0);

boundarysymmetric=imfilter(img,h,'symmetric');

boundarycircular=imfilter(img,h,'circular');

figure,subplot(3,2,1),imshow(img),title('Original Image');

subplot(3,2,2),imshow(filteredimg),title('Motion Blurred Image');

subplot(3,2,3),imshow(boundaryReplicate),title('Replicate');

subplot(3,2,4),imshow(boundary0),title('0-Padding');

subplot(3,2,5),imshow(boundarysymmetric),title('symmetric');

subplot(3,2,6),imshow(boundarycircular),title('circular');

实验结果如下：

（4） . 运用 for循环，将加有椒盐噪声的图像进行10 次， 20 次均值滤波，查看其特点

示均值处理后的图像（提示: 利用 fspecial函数的’ ave rage’类型生成均值滤波器）。

, 显

代码如下：

h=fspecial('average');

J1=imfilter(img2,h);

end

for j=1:20

J2=imfilter(img2,h);

end

figure,subplot(1,3,1),imshow(img2),title('salt & pepper Noise');

subplot(1,3,2),imshow(J1),title('10 Average Filtering');

subplot(1,3,3),imshow(J2),title('20 Average Filtering');

实验结果 :

（5） . 对加入椒盐噪声的图像分别采用均值滤波法，和中值滤波法对有噪声的图像做处理，要求在同一窗口中显示结果。

代码如下：

h1=fspecial('average');

J=imfilter(img2,h1);

J2=medfilt2(img2);

figure,subplot(1,3,1),imshow(img2),title('salt & pepper Noise');

subplot(1,3,2),imshow(J),title('Averaging Filtering');

subplot(1,3,3),imshow(J2),title('Median Filtering');

实验结果为：

（6） . 自己设计平滑空间滤波器，并将其对噪声图像进行处理，显示处理后的图像。

代码如下：

[m n]=size(img2);

figure,subplot(1,2,1),imshow(img2);

s=zeros(1,9);

for j=2:1:n-1

h=1;

for p=i-1:1:i+1

for q=j-1:1:j+1

s(h)=img2(p,q);

h=h+1;

end

end

s=sort(s);

I(i,j)=s(5);

end

end

subplot(1,2,2),imshow(I);

实验结果：

2. 锐化空间滤波

（1）读出一幅图像，采用3×3的拉普拉斯算子w = [ 1, 1, 1; 1 –81;1,1,1] 对其进行滤波。

代码如下：

img=imread('lena.png');

img=rgb2gray(img);

img=im2double(img);

w=[1,1,1;

1,-8,1;

1,1,1]

k=conv2(img,w,'same');

imshow(k);

实验结果为：

（2）编写函数 w = genlaplacian(n) ，自动产生任一奇数尺寸n 的拉普拉斯算子，如 5×5 的拉普拉斯算子

w = [ 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 -24 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1]

代码如下：

num=input('please enter any num:');

n=num;

W=ones(n,n);

for i=1:n

for j=1:n

if(i==fix(n/2)+1 && j==fix(n/2)+1)

W(i,j)=n*n-1;

end

end

end

display (W);

代码运行结果为：

（3）分别采用5×5，9×9，15×15 和 25×25 大小的拉普拉斯算子对blurry_moon.tif

进行锐化滤波，并利用式完成图像的锐化增强，观察其有何不同，要求在同一窗口中显示。

代码如下：基于上一题要求形

成一函数：

function [W]=lapulasi(num)

n=num,W=ones(n),x=fix(n/2)+1;

W(x,x)=-(n*n-1);

其他代码：

f=imread('moon.tif');

f=im2double(f);

figure,subplot(2,3,1),imshow(f),title('Original Image'); w0=lapulasi(3),w1=lapulasi(5),w2=lapulasi(9);

w3=lapulasi(15),w4=lapulasi(25);

f0=f-imfilter(f,w0,'replicate');

subplot(2,3,2),imshow(f0),title('3*3 lapulasi');

f1=f-imfilter(f,w1,'replicate');

subplot(2,3,3),imshow(f1),title('5*5 lapulasi');

f2=f-imfilter(f,w2,'replicate');

subplot(2,3,4),imshow(f2),title('9*9 lapulasi');

f3=f-imfilter(f,w3,'replicate');

subplot(2,3,5),imshow(f3),title('15*15 lapulasi');

f4=f-imfilter(f,w4,'replicate');

subplot(2,3,6),imshow(f4),title('25*25 lapulasi');

实验结果为：

（4）采用不同的梯度算子对该幅图像进行锐化滤波，并比较其效果。代码如下：

[I,map]=imread('moon.tif');

I=double(I);

figure,subplot(2,3,1),imshow(I,map),title('Original Image');

[Gx,Gy]=gradient(I);

G=sqrt(Gx.*Gx+Gy.*Gy),J1=G;

subplot(2,3,2),imshow(J1,map),title('Operator1 Image');

J2=I;K=find(G>=7);

J2(K)=G(K);

subplot(2,3,3),imshow(J2,map);

title('Operator2 Image');

J3=I;

K=find(G>=7);

J3(K)=255;

subplot(2,3,4),imshow(J3,map),title('Operator3 Image');

J4=I;

K=find(G<=7);

J4(K)=255;

subplot(2,3,5),imshow(J4,map),title('Operator4 Image');

J5=I;

K=find(G<=7);

J5(K)=0;

Q=find(G>=7);

J5(Q)=255;

subplot(2,3,6),imshow(J5,map),title('Operator5 Image');

实验效果如下：

（5）自己设计锐化空间滤波器，并将其对噪声图像进行处理，显示处理后的图像；

代码如下：

I=imread('lena.png');

I=rgb2gray(I);

h=fspecial('sobel');

h1=h'*0.5;

h2=h';

h3=h'*1.5;

z1=imfilter(I,h1);

z2=imfilter(I,h2);

z3=imfilter(I,h3);

figure,subplot(2,2,1),imshow(I),title('Original Image');

subplot(2,2,2),imshow(z1);title('Vertical filtering1');

subplot(2,2,3),imshow(z2);title('Vertical filtering2');

subplot(2,2,4),imshow(z3);title('Vertical filtering3')

运行结果如下：

3.傅立叶变换

（1） . 读出一幅图像，对其进行快速傅立叶变换，分别显示其幅度图像和相位图像。仅对相位部分进行傅立叶反变换后查看结果图像。

代码为：

img=imread('lena.png');

img=rgb2gray(img);

f1=fft2(img); %快速傅里叶变换

f2=log(1+abs(f1)); %振幅谱

f3=fftshift(f1);

f4=angle(f1); %相位谱

figure,subplot(1,3,1),imshow(img),title('Original Image');

subplot(1,3,2),imshow(log(1+abs(f3)),[]),title('amplitude spectrum');

subplot(1,3,3),imshow(f4),title('phase spectrum');

实验结果为：

代码为：

f=ifft2(abs(f1));

figure,subplot(1,3,1),imshow(img),title('Original Image');

subplot(1,3,2),imshow(log(1+abs(f3)),[]),title('amplitude spectrum');

subplot(1,3,3),imshow(log(1+abs(f)),[]),title('absamplitude spectrum');

（2） . 仅对幅度部分进行傅立叶反变换后查看结果图

像。实验结果为：

（3） . 将图像的傅立叶变换 F 置为其共轭后进行反变换，比较新生成图像与原始图像的差异。

代码

f1=fft2(img);

f2=log(1+abs(f1));

f3=fftshift(f1);

f4=angle(f1);

f5=-f4;

f6=double(f3*exp(f4)); %傅立叶变换的复共轭

f7=ifft2(f6); %反傅立叶变换

figure,subplot(1,2,1),imshow(img),title('Original Image');

subplot(1,2,2),imshow(real(f7),[]),title('inverse fourier transform');

实验效果：

4.平滑频域滤波

（1） . 设计理想低通滤波器、巴特沃斯低通滤波器和高斯低通滤波器，截至频率自选，分别给出各种滤波器的透视图。

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%理想低通滤波器的透视图%%%%% a=100;

b=100;

U=0:a;

V=0:b;

M=length(U);N=length(V);

D0=10; %D0是频带的中心半径;

x1=50;y1=50;

x0=-50;y0=-50;

m=fix(M/2); n=fix(N/2);

H=zeros(M,N);

n=2;

for u=1:M

for v=1:N

a=sqrt((U(u) - 50) .* (U(u)-50) + (V(v) - 50) .* (V(v) -

50));%D(u,v)的值

if(a<=D0)%理想滤波器

H(u,v)=1;

else

H(u,v)=0;

end

end

end

figure; subplot(1,3,1),

surf(U,V,H),title('理想低通滤波透视图') ;

%%%%%%%%%%%%2阶巴特沃斯低通滤波透视图%%%%%%%%%%%%%%%%55 a=100;

b=100;

U=0:a;

V=0:b;

M=length(U);N=length(V);

D0=10;%W=200;%D0 是频带的中心半径;W 是频带的宽度

x1=50;y1=50;

x0=-50;y0=-50;

m=fix(M/2); n=fix(N/2);

H=zeros(M,N);

n=2;

for u=1:M

for v=1:N

a=sqrt((U(u) - 50) .* (U(u)-50) + (V(v) - 50) .* (V(v) -

50));%D(u,v)的值

b=1+(a/D0)^2*n;

H(u,v)=1/b;

end

end

subplot(1,3,2),surf(U,V,H);

title('n=2 Butterworth lowess filter')

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%高斯低通滤波%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% a=100;

b=100;

U=0:a;

V=0:b;

M=length(U);N=length(V);

D0=10; %D0是频带的中心半径

x1=50;y1=50;

x0=-50;y0=-50;

m=fix(M/2); n=fix(N/2);

H=zeros(M,N);

for u=1:M

for v=1:N

D1=((u-m-x0)^2+(v-n-y0).^2)^0.5;

D2=((u-m+x0)^2+(v-n+y0).^2)^0.5;

D11=((u-m-x1)^2+(v-n-y1).^2)^0.5;

D21=((u-m+x1)^2+(v-n+y1).^2)^0.5;

H(u,v) = (U(u) - 50) .* (U(u)-50) + (V(v) - 50) .* (V(v)

- 50);

end

end

%在绘制高斯曲面的时候，加上下述代码，显示得美观

S=50;

H = -H/(2*S);

H = exp(H) / (sqrt(2*pi) * sqrt(S));

subplot(1,3,3),surf(U,V,H),title('Gaussian lowess filter');

实验结果：

由上图可知，当频带中心宽度相同时，理想低通滤波器为圆柱形图像，二阶巴特沃斯

低通滤波器的面线比较紧凑，高斯滤波图像最为平滑。

（2）读出一幅图像，分别采用理想低通滤波器、巴特沃斯低通滤波器和高斯低通滤波器对其

进行滤波（截至频率自选），再做反变换，观察不同的截止频率下采用不同低通滤波器得

到的图像与原图像的区别，特别注意振铃效应。( 提示 :1) 在频率域滤波同样要注意到填充问题； 2）注意到 (-1)x+y;)

%理想低通滤波

img=imread('lena.png');

img=rgb2gray(img);

f=double(img);

g=fft2(f); %傅立叶变换

g=fftshift(g);

[M,N]=size(g);

d0=15;

m=fix(M/2);

n=fix(N/2);

for i=1:M

for j=1:N

d=sqrt((i-m)^2+(j-n)^2);

if(d<=d0)

h=1;

else

h=0;

end

result(i,j)=h*g(i,j);

end

end

result=ifftshift(result);

J1=ifft2(result);

J2=uint8(real(J1));

figure,subplot(2,2,1),imshow(img),title('Original Image');

subplot(2,2,2),imshow(J2),title('d0=15 lowpss filter');

%%%%%%%%d0=30的理想低通滤

波 %%%%%%%%%%%%%%% d0=30;

m=fix(M/2);

n=fix(N/2);

for i=1:M

for j=1:N

d=sqrt((i-m)^2+(j-n)^2);

if(d<=d0)

h=1;

else

h=0;

end

result(i,j)=h*g(i,j);

end

end

result=ifftshift(result);

J1=ifft2(result);

J2=uint8(real(J1));

subplot(2,2,3),imshow(J2),title('d0=30 lowpss filter');

%%%%%%%%d0=100的理想低通滤波%%%%%%%%%%%%%%% d0=100;

m=fix(M/2);

n=fix(N/2);

for i=1:M

for j=1:N

d=sqrt((i-m)^2+(j-n)^2);

if(d<=d0)

h=1;

else

h=0;

end

result(i,j)=h*g(i,j);

end

end

result=ifftshift(result);

J1=ifft2(result);

J2=uint8(real(J1));

subplot(2,2,4),imshow(J2),title('d0=100 lowpss filter');

实验结果：

当截止频率d0=15 时，滤波后的图像比较模糊，振铃现象也很明显；当d0=30 时，图像模糊程度减弱，振铃现象仍存在。当 d0=100 时，滤波后的图像比较清晰，但高频分量损失后，图

像边沿仍然存在一点振铃现象。

2阶巴特沃斯低通滤波

nn=2;

d0=15;

m=fix(M/2),n=fix(N/2);

for i=1:M

for j=1:N

d=sqrt((i-m)^2+(j-n)^2);

h=1/(1+0.414*(d/d0)^(2*nn));

result(i,j)=h*g(i,j);

end

end

result=ifftshift(result);

J1=ifft2(result);

J2=uint8(real(J1));

figure,subplot(2,2,1),imshow(img),title('Original Image');

subplot(2,2,2),imshow(J2),title('d0=15 Butterworth lowpss filter');

%%%%%%%%d0=30的巴特沃斯低通滤波%%%%%%%%%%%%%%%

d0=30;

m=fix(M/2),n=fix(N/2);

for i=1:M

for j=1:N

d=sqrt((i-m)^2+(j-n)^2);

h=1/(1+0.414*(d/d0)^(2*nn));

result(i,j)=h*g(i,j);

end

end

result=ifftshift(result);

J1=ifft2(result)， J2=uint8(real(J1));

subplot(2,2,3),imshow(J2),title('d0=30 Butterworth lowpss filter');

%%%%%%%%d0=100的巴特沃斯低通滤波%%%%%%%%%%%%%%%d0=100;

m=fix(M/2),n=fix(N/2);

for i=1:M

for j=1:N

d=sqrt((i-m)^2+(j-n)^2);

h=1/(1+0.414*(d/d0)^(2*nn));

result(i,j)=h*g(i,j);

end

end

result=ifftshift(result);

J1=ifft2(result)， J2=uint8(real(J1));

subplot(2,2,4),imshow(J2),title('d0=100 Butterworth lowpss filter');

实验效果为：

采用截止频率分别为15 ， 30,100 进行实验，滤波后的图像逐渐清晰，整体的振铃现象

没有理想低通滤波器的严重。

%高斯低通滤波

d0=15;

m=fix(M/2),n=fix(N/2);

for i=1:M

for j=1:N

d=sqrt((i-m)^2+(j-n)^2);

h=exp(-(d.^2)./(2*(d0^2)));

result(i,j)=h*g(i,j);

end

end

result=ifftshift(result); J1=ifft2(result) ，

J2=uint8(real(J1));

figure,subplot(2,2,1),imshow(img),title('Original Image');

subplot(2,2,2),imshow(J2),title('d0=15 Gaussian filter');

%%%%%%%%d0=30的高斯低通滤波%%%%%%%%%%%%%%% d0=30;

m=fix(M/2),n=fix(N/2);

for i=1:M

for j=1:N

d=sqrt((i-m)^2+(j-n)^2);

h=exp(-(d.^2)./(2*(d0^2)));

result(i,j)=h*g(i,j);

end

end

result=ifftshift(result); J1=ifft2(result)，

J2=uint8(real(J1)); subplot(2,2,3),imshow(J2),title('d0=30

Gaussian filter');

%%%%%%%%d0=100的高斯低通滤

波 %%%%%%%%%%%%%%% d0=100;

m=fix(M/2),n=fix(N/2);

for i=1:M

for j=1:N

d=sqrt((i-m)^2+(j-n)^2);

h=exp(-(d.^2)./(2*(d0^2)));

result(i,j)=h*g(i,j);

end

end

result=ifftshift(result);

J1=ifft2(result)，J2=uint8(real(J1));

subplot(2,2,4),imshow(J2),title('d0=100 Gaussian filter');

实验结果为：

从实验对比

可知，高斯滤波器的平滑效果不如二阶巴特沃斯滤波器，但用高斯滤波后的图像无振铃现象产生。

5.锐化频域滤波

（1）设计理想高通滤波器、巴特沃斯高通滤波器和高斯高通滤波器，截至频率自选，分别

给出各种滤波器的透视图。

%%%%%%%%%%%%%%%%理想高通滤波器%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% a=100;

b=100;

U=0:a;

V=0:b;

M=length(U);N=length(V);

D0=15; %D0 是频带的中心半径;

H=zeros(M,N);

n=2;

for u=1:M

for v=1:N

a=sqrt((U(u)-50).*(U(u)-50)+(V(v)-50).*(V(v)-50));%D(u,v)的值if(a>=D0)

H(u,v)=1;

else

H(u,v)=0;

end

end

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

过程控制系统实验报告材料(最新版)

实验一、单容水箱特性的测试 一、实验目的 1. 掌握单容水箱的阶跃响应的测试方法，并记录相应液位的响应曲线。 2. 根据实验得到的液位阶跃响应曲线，用相关的方法确定被测对象的特征参数T和传递函数。 二、实验设备 1. THJ-2型高级过程控制系统实验装置 2. 计算机及相关软件 3. 万用电表一只 三、实验原理 图2-1单容水箱特性测试结构图由图2-1可知，对象的被控制量为水箱的液位H，控制量（输入量）是流入水箱中的流量Q1，手动阀V1和V2的开度都为定值，Q2为水箱中流出的流量。根据物料平衡关系，在平衡状态时 Q1-Q2=0 (1)

动态时，则有 Q1-Q2=dv/dt (2) 式中 V 为水箱的贮水容积，dV/dt为水贮存量的变化率，它与 H 的关系为 dV=Adh ,即dV/dt=Adh/dt (3) A 为水箱的底面积。把式(3)代入式(2)得 Q1-Q2=Adh/dt (4) 基于Q2=h/RS，RS为阀V2的液阻,则上式可改写为 Q1-h/RS=Adh/dt 即 ARsdh/dt+h=KQ1 或写作 H(s)K/Q1(s)=K/(TS+1) (5) 式中T=ARs,它与水箱的底积A和V2的Rs有关:K=Rs。 式(5)就是单容水箱的传递函数。 对上式取拉氏反变换得 (6) 当t—>∞时,h(∞)=KR0 ,因而有K=h(∞)/R0=输出稳态值/阶跃输入当 t=T 时，则有 h(T)=KR0(1-e-1)=0.632KR0=0.632h(∞)

式(6)表示一阶惯性环节的响应曲线是一单调上升的指数函数，如图 2-2 所示。当由实验求得图2-2所示的阶跃响应曲线后,该曲线上升到稳态值的63%所对应的时间,就是水箱的时间常数T。该时间常数 T也可以通过坐标原点对响应曲线作切线，切线与稳态值交点所对应的时间就是时间常数T,由响应曲线求得K和T后,就能求得单容水箱的传递函数。如果对象的阶跃响应曲线为图2-3,则在此曲线的拐点D处作一切线，它与时间轴交于B点,与响应稳态值的渐近线交于A点。图中OB即为对象的滞后时间τ,BC为对象的时间常数T,所得 的传递函数为： 四、实验内容与步骤 1．按图2-1接好实验线路,并把阀V1和V2开至某一开度,且使V1的开度大于V2的开度。 2．接通总电源和相关的仪表电源,并启动磁力驱动泵。

药理实验报告

药理实验报告 一、实验目的 1. 研究不同剂量的戊巴比妥对小白鼠作用的效果的不同。 2. 研究不同的给药途径的对小白鼠作用效果的不同。 二、实验原理 1. 药物剂量的大小决定血药浓度的高低，血药浓度又决定药理效应，因此药物剂量决定药理用强弱。 2. 给药途径不同，吸收速度有差别，药物反应的潜伏期和程度亦有差别，一般是腹腔大于皮下大于灌胃的药效。 实验一剂量对药物作用的影响 三、实验材料 Mice 18-22g，2只/组鼠称、苦味酸、1mL注射器、生理盐水、戊巴比妥 0.2%、0.4%、0.8%戊巴比妥钠溶液四、实验步骤 1、每组取性别相同，体重相近的小鼠2只，承重、编号； 2、分别i.p0.2%、0.4%、0.8%戊巴比妥钠溶液0.1mL/10g； 3、给药后仔细观察小鼠活动情况，并记录在表1； 4、实验结束后，对全班实验结果进行统计分析，得出结论并分析实验结果。五、实验结果及分析 2、表2 剂量对药物作用的影响 p 以上实验结果说明，不同剂量的戊巴比妥对小白鼠作用的效果不同。 3、本组实验结果与全班实验结果对比——潜伏期

六、思考 1、了解药物剂量与作用的关系及其临床意义。 答：剂量－效应关系药理效应与剂量在一定范围内成比例关系。由于药理效应与血药浓度的关系较为密切，所以在药理学研究中常用浓度－效应关系。 在剂量－效应关系中，纵坐标：表示效应的强弱；横坐标：表示药物浓度对称曲线。量效曲线说明量效关系存在以下四个规律： 1、药物必须达到一定的剂量才能产生效应。 2、在一定范围内剂量增加，效应增加。 3、效应的增加不是无限的。 4、量效曲线的对称点在50%处，对剂量的变化反应最为灵敏。 量反应是指药理效应强弱是连续增减的量变。例如：血压的升降，平滑肌的舒缩等，用具体数量或最大反应的百分率表示。 质反应是指药理效应只能用全或无，阳性或阴性表示。例如：死亡与生存、抽搐与不抽搐等，必需用多个动物或多个实验标本以阳性率表示。从量效曲线可以看到下列几个特定的位点： 最小有效浓度即刚能引起效应的阈浓度 半数有效量是能引起50%阳性反应或50%最大效应的浓度 如：ED50：半数有效剂量 EC50：半数有效浓度 TC50：半数中毒浓度 TD50：半数中毒剂量 LC50：半数致死浓度 LD50：半数致死剂量 最大效能继续增加浓度或剂量而效应量不再继续上升，即药物产

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

过程控制实验报告

过程控制实验 实验报告 班级:自动化1202 姓名:杨益伟 学号:120900３21 2015年１0月 信息科学与技术学院 实验一过程控制系统建模 作业题目一: 常见得工业过程动态特性得类型有哪几种?通常得模型都有哪些？在Ｓimｕlｉnｋ中建立相应模型,并求单位阶跃响应曲线、 答:常见得工业过程动态特性得类型有:无自平衡能力得单容对象特性、有自平衡能力得单容对象特性、有相互影响得多容对象得动态特性、无相互影响得多容对象得动态特性等。通常得模型有一阶惯性模型,二阶模型等、 单容过程模型 1、无自衡单容过程得阶跃响应实例 已知两个无自衡单容过程得模型分别为与,试在Siｍulinｋ中建立模型,并求单位阶跃响应曲线。 Simuｌinｋ中建立模型如图所示: 得到得单位阶跃响应曲线如图所示:

2、自衡单容过程得阶跃响应实例 已知两个自衡单容过程得模型分别为与,试在Sｉmulinｋ中建立模型,并求单位阶跃响应曲线。 Ｓimulink中建立模型如图所示: 得到得单位阶跃响应曲线如图所示:

多容过程模型 3、有相互影响得多容过程得阶跃响应实例 已知有相互影响得多容过程得模型为,当参数, 时,试在Ｓiｍｕlink中建立模型,并求单位阶跃响应曲线在Ｓimｕlink中建立模型如图所示:得到得单位阶跃响应曲线如图所示:

4、无相互影响得多容过程得阶跃响应实例 已知两个无相互影响得多容过程得模型为(多容有自衡能力得对象)与(多容无自衡能力得对象),试在Simuｌink中建立模型,并求单位阶跃响应曲线。 在Simuｌink中建立模型如图所示: 得到得单位阶跃响应曲线如图所示:

药理实验报告

药理学 实 验 指 导 邵阳医专药理学教研室

前言 药理学既是理论科学，又是实践科学。药理学实验课是药理学教学的一个重要组成部分。它的目的一方面是验证理论，巩固并加强对理论知识的理解；另一方面是学习和掌握药效学与药代动力学实验的基本操作方法和技能，培养学生对科学工作严肃的态度，严密的方法、严格的要求及科学的思维方式，学习实验设计及实验数据统计处理的有关知识，初步具备客观地对药理学实验现象进行观察、比较分析、综合和解决实际问题的能力。从而更深入、准确地理解和掌握药理学基本知识，指导临床合理用药；并为研究开发新药、发现药物新用途，为其他生命科学的研究探索奠定初步基础。 一、药理实验注意事项 实验前①仔细阅读实验指导，了解实验的目的、要求、方法和操作步骤，领会其设计原理；②结合实验内容，复习有关药理学和生理学、生化学等方面的理论知识，达到充分理解；③估计实验中可能出现的情况和发生的问题。 实验时①严格按照实验指导上的步骤进行操作，准确计算给药量，防止出现差错造成实验失败；②认真、细致地观察实验过程中出现的现象，随时记录药物反应的出现时间、表现以及最后结果，联系理论内容进行思考；③实验过程中要注意节约药品及实验材料，避免造成浪费。 实验后①认真整理实验结果，经过分析思考，写出报告，按时交给指导教师；②整理实验器材，洗净擦干，妥为安放。将实验后的动物按要求放到指定地点，课后认真做好实验室的清洁卫生工作。 二、实验报告的书写： 每次实验后应写好实验报告，交给实验教师批阅。实验报告要求结构完整、条理分明、文字简练、书写工整，措辞应注意科学性和逻辑性。 实验报告一搬包括下列几项内容： ①实验题目与日期 ②实验目的实验的意义所在，要做什么，用什么方法，达到什么目的 ③实验材料包括动物、实验药品、主要使用仪器、也包括手术器材、玻璃器材等的数量，及实验条件。 ④实验方法步骤要清晰、使别人能看懂、能重复。如果实验方法临时有变更，或者由于操作技术方面的原因影响观察结果时，应做简要说明。 ⑤实验结果可用文字，也可表格或图示多种方法表示，是实验报告中重要的部分，需保证其绝对的真实性。应随时将实验中观察到的现象在记录本上记录，实验告一段落后立即进行整理。不可单凭记忆或将原始记录搁置很久之后再做整理，这样易致实验结果遗漏或错误。实验报告上一般只列经过归纳、整理的结果。但原始记录应保存备查。 ⑥分析讨论应针对实验中所观察到的现象与结果，联系课堂讲授的理论知识，进行分析和讨论。要根据实验内容详细讨论实验结果说明了什么，是否达到实验目的要求和观察到设计的现象；各项指标说明了哪些问题；实验成功或失败的原因，应吸取的经验教训。

自动化控制实验报告(DOC 43页)

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本科生实验报告 实验课程自动控制原理 学院名称 专业名称电气工程及其自动化 学生姓名 学生学号2013 指导教师 实验地点6C901 实验成绩 二〇一五年四月——二〇一五年五月

线性系统的时域分析 实验一（3.1.1）典型环节的模拟研究 一. 实验目的 1． 了解和掌握各典型环节模拟电路的构成方法、传递函数表达式及输出时域函数表达式 2． 观察和分析各典型环节的阶跃响应曲线，了解各项电路参数对典型环节动态特性的影响 二．典型环节的结构图及传递函数 方 框 图 传递函数 比例 （P ） K (S) U (S) U (S)G i O == 积分 （I ） TS 1 (S)U (S)U (S)G i O == 比例积分 （PI ） )TS 1 1(K (S)U (S)U (S)G i O +== 比例微分 （PD ） )TS 1(K (S) U (S) U (S)G i O +== 惯性 TS 1K (S)U (S)U (S)G i O += =

环节 （T） 比例 积分 微分 （PI D） S T K S T K K (S) U (S) U (S) G d p i p p i O + + = = 三．实验内容及步骤 观察和分析各典型环节的阶跃响应曲线，了解各项电路参数对典型环节动态特性的影响.。 改变被测环节的各项电路参数，画出模拟电路图，阶跃响应曲线，观测结果，填入实验报告 运行LABACT程序，选择自动控制菜单下的线性系统的时域分析下的典型环节的模拟研究中的相应实验项目，就会弹出虚拟示波器的界面，点击开始即可使用本实验机配套的虚拟示波器（B3）单元的CH1测孔测量波形。具体用法参见用户手册中的示波器部分。1)．观察比例环节的阶跃响应曲线 典型比例环节模拟电路如图3-1-1所示。 图3-1-1 典型比例环节模拟电路 传递函数： 1 (S) (S) (S) R R K K U U G i O= = = ；单位阶跃响应：

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.

计算机过程控制实验报告

计算机过程控制实验报告

实验1 单容水箱液位数学模型的测定实验 1、试验方案： 水流入量Qi 由调节阀u 控制，流出量Qo 则由用户通过负载阀R 来改变。被调量为水位H 。分析水位在调节阀开度扰动下的动态特性。 直接在调节阀上加定值电流，从而使得调节阀具有固定的开度。（可以通过智能调节仪手动给定，或者AO 模块直接输出电流。） 调整水箱出口到一定的开度。 突然加大调节阀上所加的定值电流观察液位随时间的变化，从而可以获得液位数学模型。 通过物料平衡推导出的公式： μμk Q H k Q i O ==, 那么 )(1 H k k F dt dH -=μμ， 其中，F 是水槽横截面积。在一定液位下，考虑稳态起算点，公式可以转换成 μμR k H dt dH RC =+。 公式等价于一个RC 电路的响应函数，C=F 就是水容，k H R 0 2= 就是水阻。 如果通过对纯延迟惯性系统进行分析，则单容水箱液位数学模型可以使用以下S 函数表示： ) 1()(0 += TS S KR S G 。 相关理论计算可以参考清华大学出版社1993年出版的《过程控制》，金以慧编著。 2、实验步骤： 1) 在现场系统A3000-FS 上，将手动调节阀JV201、JV206完全打开，使下水箱闸板具有 一定开度，其余阀门关闭。 2) 在控制系统A3000-CS 上，将下水箱液位（LT103）连到内给定调节仪输入端，调节仪 输出端连到电动调节阀（FV101）控制信号端。 3) 打开A3000-CS 电源，调节阀通电。打开A3000-FS 电源。 4) 在A3000-FS 上，启动右边水泵（即P102），给下水箱（V104）注水。 给定值 图1 单容水箱液位数学模型的测定实验

药理实验报告

药理学实验报告 学校： 学院： 班级： 学号： 姓名： 指导老师：

元胡止痛片对小鼠镇痛抗炎镇痛活性研究 组员：指导老师: 摘要：目的：研究元胡止痛片是否具有镇痛抗炎的效果。方法：使用小鼠热板法、醋酸扭体法、耳肿胀法，并分别建立小鼠的镇痛抗炎模型，观察元胡止痛片对小鼠的镇痛抗炎作用的影响。结果：1.热板法：元胡止痛片对小鼠热板法实验中给药60分钟后有显著性差异，阳性药阿司匹林与生理盐水组相比有明显的痛阈降低，低浓度与生理盐水组相比有痛阈降低。2. 醋酸扭体法：实验结果有显著差异，阿司匹林阳性药与高浓度元胡溶液相比有显著性差异，阳性药有明显的镇痛作用。而阿司匹林组与生理盐水，低浓度与生理盐水组没有出现显著性差异。3. 热肿胀法：结果显示无显著性差异，阳性药阿司匹林没有明显的抗炎活性。结论：阿司匹林阳性药有抗炎镇痛作用，元胡止痛片无抗炎镇痛作用。 关键词：元胡止痛片；镇痛；抗炎；热板法；醋酸扭体法；耳肿胀法 元胡止痛片为中药复方制剂，由延胡索(醋制)、白芷等中药组成，延胡索(醋制)具辛、苦、温，归肝脾经，由活血、理气、止痛等功效；白芷辛温，归胃、大肠、肺经，其功能与主治为散风除湿、通窍止痛、消肿排脓。该制剂为中国药典方，临床上用于气滞血淤的胃痛、胁痛、头痛及月经痛等。由于直肠给药50％以上的药物可以不通过肝脏而直接进入血液作用于全身，可避免口服引起的胃肠道刺激，同时减少。胃液和肝脏对药物的破坏和降解，从而提高药效减轻药物的不良反应。另外，直肠给药药物吸收缓慢，可使药效维持较长的时间。本实验旨在对元胡止痛栓的镇痛抗炎作用的研究。 1 材料与方法 1.1 动物健康昆明种小白鼠，体重25±8g，雌性32只，雄性32只。健康昆明种小白鼠，体重40±10g，雄性，32只。 1.2 药品与试剂元胡止痛片，广西半宙天龙制药有限公司，批号130807；0.9%氯化钠注射液，新疆华世丹药业股份有限公司，批号214070702；阿司匹林肠溶片，临汾宝珠制药有限公司，批号140401；二甲苯，天津市富宇精细化工有限公司，批号120411；冰乙酸，天津市光复科技发展有限公司，批号090527。 1.3 仪器YLS-6B智能热板仪，淮北正华生物仪器设备有限公司，出厂日期071018；天孚牌JYT-5架盘药物天平，生产日期2011年8月；YLS-25A电动耳肿打耳器，济南益延科技发展有限公司，出厂日期20140521；电子天平。 2 实验内容 2.1 热板法 2.1.1 动物筛选致痛潜伏期(痛阈值)为5~45s 之间的合格雌性小鼠。32只，热板法镇痛 试验，筛选痛阈值合格的小鼠，取♀小鼠于给药前先用热板仪于55 ±0.5 ℃分别测定每只小鼠的正常痛阈值［将小鼠放于智能热板仪上至出现舔后足的所需时间作为痛阈值( s) ，连续2次，间隔30 s，测定平均值即为正常痛阈值］。将舔后足时间＜5 s 或＞45s，或跳跃者不用于此实验。 2.1.2 分组按体重随机分组，分4组，编号，每组8只。 2.1.3 给药1组生理盐水空白对照组（按0.1mg/10g灌胃生理盐水），2组阿司匹林阳性对照组（按4mg/10g灌胃20mg/ml的阿司匹林），3组元胡止痛片低剂量组（按0.6mg/10g 灌胃2mg/ml的元胡止痛片溶液），4组元胡止痛片高剂量组（按1.3mg/10g灌胃10mg/ml 的元胡止痛片溶液）。 2.1.4 测定痛阈值各鼠给药前测定正常痛阈值。取智能热板仪，调节温度，使温度恒定在55±0．5℃,取每组合格雌性小鼠，按2.1.2灌胃不同药液，测定给药后每组15、30、60、

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

过程控制实验报告

东南大学自动化学院 实验报告 课程名称：过程控制实验 实验名称：水箱液位控制系统 院（系）：自动化专业：自动化姓名：学号： 实验室：实验组别： 同组人员： 实验时间： 评定成绩：审阅教师：

目录 一、系统概论 (3) 二、对象的认识 (4) 三、执行机构 (14) 四、单回路调节系统 (15) 五、串级调节系统Ⅰ (18) 六、串级调节系统Ⅱ (19) 七、前馈控制 (21) 八、软件平台的开发 (21)

一、系统概论 1.1实验设备 图1.1 实验设备正面图图1.2 实验设备背面图 本实验设备包含水箱、加热器、变频器、泵、电动阀、电磁阀、进水阀、出水阀、增压器、流量计、压力传感器、温度传感器、操作面板等。 1.1.2 铭牌 ·加热控制器： 功率1500w，电源220V（单相输入） ·泵： Q40-150L/min，H2.5-7m，Hmax2.5m，380V，VL450V， IP44，50Hz，2550rpm，1.1kw，HP1.5，In2.8A，ICL B ·全自动微型家用增压器： 型号15WZ-10，单相电容运转马达 最高扬程10m，最大流量20L/min，级数2，转速2800rmp，电压220V， 电流0.36A，频率50Hz，电容3.5μF，功率80w，绝缘等级 E ·LWY-C型涡轮流量计： 口径4-200mm，介质温度-20—+100℃，环境温度-20—+45℃，供电电源+24V， 标准信号输出4-20mA，负载0-750Ω，精确度±0.5%Fs ±1.0%Fs，外壳防护等级 IP65 ·压力传感器 YMC303P-1-A-3 RANGE 0-6kPa，OUT 4-20mADC，SUPPLY 24VDC，IP67，RED SUP+，BLUE OUT+/V- ·SBWZ温度传感器 PT100 量程0-100℃，精度0.5%Fs，输出4-20mADC，电源24VDC

药理学实训报告

影响药物作用的因素 一、实验目的 1. 研究不同剂量的戊巴比妥对小白鼠作用的效果的不同。 2. 研究不同的给药途径尼可刹米的对小白鼠作用效果的不同。二、实验原理 1. 药物剂量的大小决定血药浓度的高低，血药浓度又决定药理效应，因此药物剂量决 定药理用强弱。 2. 给药途径不同，吸收速度有差别，药物反应的潜伏期和程度亦有差别，一般是腹腔 大于皮下大于灌胃的药效。 实验一剂量对药物作用的影响 三、实验材料 mice 18-22g，2只/组 鼠称、苦味酸、1ml注射器、生理盐水、戊巴比妥 0.2%、0.4%、0.8%戊巴比妥钠溶液四、 实验步骤 1、每组取性别相同，体重相近的小鼠2只，承重、编号； 2、分别i.p0.2%、0.4%、0.8% 戊巴比妥钠溶液0.1ml/10g（注意注射器勿搞混）； 3、给药后仔细观察小鼠活动情况，并记 录在表1； 4、实验结束后，对全班实验结果进行统计分析，得出结论并分析实验结果（对 本组实验结果及全班实验结果进行分析讨论）。（注：数据统计时注意剔除可疑数据。）五、 实验结果及分析 2、 表2 剂量对药物作用的影响（全班数据） - 1 - ### p<0.001 表示0.4%与0.8%作用维持时间有显著差异。 以上实验结果说明，不同剂量的戊巴比妥对小白鼠作用的效果不同。 3、本组实验结果与全班实验结果对比——潜伏期 六、思考 1、了解药物剂量与作用的关系及其临床意义。 答：剂量－效应关系药理效应与剂量在一定范围内成比例关系。由于药理效应与血药 浓度的关系较为密切，所以在药理学研究中常用浓度－效应（曲线）关系。 在剂量－效应关系（用对数表示时为一条s型对称曲线）中，纵坐标：表示效应的强弱； 横坐标：表示药物浓度（用对数表示时为一条s型）对称曲线。量效曲线说明量效关系存 在以下四个规律： 1、药物必须达到一定的剂量才能产生效应。 2、在一定范围内剂量增加，效应增加。 3、 效应的增加不是无限的。 4、量效曲线的对称点在50%处，对剂量的变化反应最为灵敏。 量反应是指药理效应强弱是连续增减的量变。例如：血压的升降，平滑肌的舒缩等，用 具体数量或最大反应的百分率表示。 质反应是指药理效应只能用全或无，阳性或阴性表示。例如：死亡与生存、抽搐与不抽 搐等，必需用多个动物或多个实验标本以阳性率表示。从量效曲线可以看到下列几个特定 的位点： 最小有效浓度（剂量）即刚能引起效应的阈浓度（或剂量） 半数有效量是能引起50%阳性反应（质反应）或50%最大效应（量反应）的浓度（或剂 量） 如：ed50：半数有效剂量 ec50：半数有效浓度 tc50：半数中毒浓度 td50： 半数中毒剂量 lc50：半数致死浓度 - 2 -

过程控制系统实验报告

《过程控制系统实验报告》 院－系： 专业： 年级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 2015 年6 月

过程控制系统实验报告 部门：工学院电气工程实验教学中心实验日期：年月日 姓名学号班级成绩 实验名称实验一单容水箱液位定值控制实验学时 课程名称过程控制系统实验及课程设计教材过程控制系统 一、实验仪器与设备 A3000现场系统，任何一个控制系统，万用表 二、实验要求 1、使用比例控制进行单溶液位进行控制，要求能够得到稳定曲线，以及震荡曲线。 2、使用比例积分控制进行流量控制，能够得到稳定曲线。设定不同的积分参数，进行 比较。 3、使用比例积分微分控制进行流量控制，要求能够得到稳定曲线。设定不同的积分参数，进行比较。 三、实验原理 (1)控制系统结构 单容水箱液位定值(随动)控制实验，定性分析P, PI，PD控制器特性。 水流入量Qi由调节阀u控制，流出量Qo则由用户通过负载阀R来改变。被调量为水位H。使用P,PI , PID控制，看控制效果，进行比较。 控制策略使用PI、PD、PID调节。 (2)控制系统接线表 使用ADAM端口测量或控制量测量或控制量标号使用PLC端 口 锅炉液位LT101 AI0 AI0 调节阀FV101 AO0 AO0 四、实验内容与步骤 1、编写控制器算法程序，下装调试；编写测试组态工程，连接控制器，进行联合调试。这些步骤不详细介绍。

2、在现场系统上，打开手阀QV-115、QV-106，电磁阀XV101（直接加24V到DOCOM，GND到XV102控制端），调节QV-116闸板开度(可以稍微大一些)，其余阀门关闭。 3、在控制系统上，将液位变送器LT-103输出连接到AI0，AO0输出连到变频器U-101控制端上。 注意：具体哪个通道连接指定的传感器和执行器依赖于控制器编程。对于全连好线的系统，例如DCS，则必须安装已经接线的通道来编程。 4、打开设备电源。包括变频器电源，设置变频器4-20mA的工作模式，变频器直接驱动水泵P101。 5、连接好控制系统和监控计算机之间的通讯电缆，启动控制系统。 6、启动计算机，启动组态软件，进入测试项目界面。启动调节器，设置各项参数，将调节器的手动控制切换到自动控制。 7、设置PID控制器参数，可以使用各种经验法来整定参数。这里不限制使用的方法。 五、实验结果记录及处理 六、实验心得体会： 比例控制特性：能较快克服扰动的影响，使系统稳定下来，但有余差。 比例积分特性：能消除余差，它能适用于控制通道时滞较小、负荷变化不大、被控量不允许由余差的场合。 比例微分特性：对于改善系统的动态性能指标，有显著的效果。

药理实验报告范文

药理实验报告范文 一、实验目的 1. 研究不同剂量的戊巴比妥对小白鼠作用的效果的不同。 2. 研究不同的给药途径的对小白鼠作用效果的不同。 二、实验原理 1. 药物剂量的大小决定血药浓度的高低，血药浓度又决定药理效应，因此药物剂量决定药理用强弱。 2. 给药途径不同，吸收速度有差别，药物反应的潜伏期和程度亦有差别，一般是腹腔大于皮下大于灌胃的药效。 实验一剂量对药物作用的影响 三、实验材料 Mice 18-22g，2只/组鼠称、苦味酸、1mL注射器、生理盐水、戊巴比妥0.2%、0.4%、0.8%戊巴比妥钠溶液四、实验步骤 1、每组取性别相同，体重相近的小鼠2只，承重、编号； 2、分别i.p0.2%、0.4%、0.8%戊巴比妥钠溶液0.1mL/10g（注意注射器勿搞混）； 3、给药后仔细观察小鼠活动情况，并记录在表1； 4、实验结束后，对全班实验结果进行统计分析，得出结论并分析实验结果（对本组实验结果及全班实验结果进行分析讨论）。（注：数据统计时注意剔除可疑数据。）五、实验结果及分析 2、表2 剂量对药物作用的影响（全班数据）p<0.001 表示0.4%与0.8%作用维持时间有显著差异。 以上实验结果说明，不同剂量的戊巴比妥对小白鼠作用的效果不

同。 3、本组实验结果与全班实验结果对比——潜伏期 六、思考 1、了解药物剂量与作用的关系及其临床意义。 答：剂量－效应关系药理效应与剂量在一定范围内成比例关系。由于药理效应与血药浓度的关系较为密切，所以在药理学研究中常用浓度－效应（曲线）关系。 在剂量－效应关系（用对数表示时为一条s型对称曲线）中，纵坐标：表示效应的强弱；横坐标：表示药物浓度（用对数表示时为一条s型）对称曲线。量效曲线说明量效关系存在以下四个规律： 1、药物必须达到一定的剂量才能产生效应。 2、在一定范围内剂量增加，效应增加。 3、效应的增加不是无限的。 4、量效曲线的对称点在50%处，对剂量的变化反应最为灵敏。 量反应是指药理效应强弱是连续增减的量变。例如：血压的升降，平滑肌的舒缩等，用具体数量或最大反应的百分率表示。 质反应是指药理效应只能用全或无，阳性或阴性表示。例如：死亡与生存、抽搐与不抽搐等，必需用多个动物或多个实验标本以阳性率表示。从量效曲线可以看到下列几个特定的位点： 最小有效浓度（剂量）即刚能引起效应的阈浓度（或剂量） 半数有效量是能引起50%阳性反应（质反应）或50%最大效应（量反应）的浓度（或剂量）

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。

《过程控制系统》实验报告

《过程控制系统》实验报告 学院：电气学院 专业：自动化 班级：1505 姓名及学号：任杰311508070822 日期：2018.6.3

实验一、单容水箱特性测试 一、 实验目的 1. 掌握单容水箱阶跃响应测试方法，并记录相应液位的响应曲线。 2. 根据实验得到的液位阶跃响应曲线，用相关的方法确定被测对象的特征参数T 和传递函数。 二、 实验设备 1. THJ-FCS 型高级过程控制系统实验装置。 2. 计算机及相关软件。 3. 万用电表一只。 三、 实验原理 图1 单容水箱特性测试结构图 由图 2-1 可知，对象的被控制量为水箱的液位 h ，控制量（输入量）是流入水箱中的流量 Q 1，手动阀 V 1 和 V 2 的开度都为定值，Q 2 为水箱中流出的流量。根据物料平衡关系，在平衡状态时02010=-Q Q （式2-1），动态时，则有dt dV Q Q = -21，（式2-2）式中 V 为水箱的贮水容积，dt dV 为水贮存量的变化率，它与 h 的关

系为Adh dV =，即dt dh A dt dV =（式2-3），A 为水箱的底面积。把式（2-3）代入式（2-2）得dt dh A Q Q =-21（式2-4）基于S R h Q =2,S R 为阀2V 的液阻，（式2-4）可改写为dt dh A R h Q S =-1，1KQ h dt dh AR S =+或()()1s 1+=Ts K s Q H （式2-5）式中s AR T =它与水箱的底面积A 和2V 的S R 有关，（式2-5）为单容水箱的传递函数。若令()S R S Q 01=,常数=0R ，则式2-5可表示为()T S KR S R K S R T S T K S H 11/000+-=?+= 对上式取拉氏反变换得()()T t e KR t h /01--=（式2-6）,当∞→t 时()0KR h =∞,因而有()0/R h K ∞==输出稳态值/阶跃输入，当T t =时，()() ()∞==-=-h KR e KR T h 632.0632.01010，式2-6表示一阶惯性响应曲线是一单调上升的指数函数如下图2-2所示 当由实验求得图 2-2 所示的阶跃响应曲线后，该曲线上升到稳态值的 63%所对应的时间，就是水箱的时间常数 T 。该时间常数 T 也可以通过 坐标原点对响应曲线作切线，切线与稳态值交点所对应的时间就是 时间常数 T ，由响应曲线求得 K 和 T 后，就能求得单容水箱的传递函 数如式（2-5）所示。 如果对象的阶跃响应曲线为图 2-3，则在此曲线的拐点 D 处作一切线，它与时间轴交于 B 点，与响应稳态值的渐近线交于 A 点。图中OB 即为对象的滞后时间

药理实验报告

河子大学小学期制实验结课论文 小学期药理实验报告、 姓名：王义西 班级：药学（3）班 学号：2010515073 指导老师：田慧王晓琴 日期：2013年9月5日

吲哚美辛肠溶片的镇痛抗炎作用 摘要：目的：研究吲哚美辛肠溶片的镇痛抗炎作用。方法：用小鼠醋酸扭体法和热板刺激法观察镇痛作用；用二甲苯小鼠耳廓肿胀法观察抗炎作用。结果：吲哚美辛肠溶片（3.75mg/10g）灌胃给药能显著减少醋酸20min内所致的小鼠扭体次数；灌胃给药（2mg/10g,6mg/10g）能提高小鼠热刺激痛阈值。灌胃给药（4mg/10g）能明显抑制二甲苯所致的小鼠耳廓肿胀。结论：吲哚美辛肠溶片具有明显的镇痛抗炎作用,且其镇痛抗炎作用比阿司匹林强。 关键词：吲哚美辛肠溶片，阵痛，抗炎，小鼠 Abstract: objective: to study the indomethacin enteric-coated metformin hydrochloride analgesic anti-inflammatory effects. Methods: using acetic acid in mice body torsion method and hot plate method to observe the analgesic effect; By xylene in mice auricle swelling method to observe the anti-inflammatory effects. Results: indomethacin enteric-coated metformin hydrochloride (3.75 mg/g) to fill the stomach to medicine can significantly reduce the mice caused by acetic acid in 20 min twisting the body; Drug lavage (2 mg / 10 g, 6 mg / 10 g) can improve thermal stimulus pain threshold in mice. Gastric drug delivery (4 mg / 10 g) can obviously inhibit the mice auricle swelling caused by dimethylbenzene. Conclusion: indomethacin enteric-coated metformin hydrochloride has obvious analgesic anti-inflammatory effect, anti-inflammatory effect and analgesic than aspirin. 吲哚美辛肠溶片是消炎镇痛类药,临床上广泛应用于类风湿性关节炎的治疗，其作用机理为通过对环氧酶的抑制而减少前列腺素的合成。实验所用的吲哚美辛肠溶片由山西云鹏制药生产的药品，已载入国家食品药品监督管理局国家药品标准（国药准字H14020771 ）。本实验研究了其镇痛抗炎作用。 1 材料和仪器 1.1 药物吲哚美辛肠溶片，山西云鹏制药生产；阿司匹林泡腾片， 生理盐水。 1.2 动物小鼠，由石河子大学医学院实验动物中心提供。 1.3 仪器PL-200热刺痛仪，成都泰盟科技有限公司；AL104型电子分析天平，梅特勒—托利多仪器（上海）有限公司；YLS-Q4耳肿打孔器； 2 方法及结果 2.1 统计学方法实验数据用SPSS10.0统计软件，进行组间比较或自身比较的t检验。 2.2 对醋酸所致小鼠扭体的影响雄性小鼠27只随机分为三组：①生理盐水组；②阿司匹林组 3.75mg/10g；③药物组3.75mg/10g。三组均是灌胃给药，末次给药后30min，每鼠腹腔注射0.7%醋酸0.2ml/10g，观察小鼠20min内小鼠的扭体次数。表1结果显示，与生理盐水组比较，吲哚美辛肠溶片组能明显减少扭体次数，作用比阿司匹林泡腾片强。