北京工业大学控制工程实验报告

控制工程基础课程

实验报告

北京工业大学

机电学院

班号

彩虹人

实验一控制系统的阶跃响应实验

二、实验内容

10

1、传递函数G（s）二「—1

s2+ 2s + 10

图像结果:

e u

p m A 代码：

num=[10];

den=[1 2 10];

damp(de n)

Eige nvalue Dampi ng Freque ncy

-1.OOe+OO + 3.00e+00i 3.16e-01 3.16e+00

-1.OOe+OO - 3.00e+00i 3.16e-01 3.16e+00

(Freque ncies expressed in rad/Time Un it) step( nu m,de n)

理论值计算: 实验值 理论值 峰值 Cmax( tp)

1.3509 1.351 峰值时间（tp ）

1.0492s 1.047s 过渡时间ts ±%5

2.518s 3s

%2 3.5147s 4s

1.4

1.2

0.8

0.6

0.4

0.2

1.0

Time (sec

onds) Step Response

C maxth 二1 e 一" Jf 二1.351

t pth - n/ , 1 - f 3n - 1 . 047s

t ath 1 = 3 / f 4 = 3s

t ath 2 = 4/ f中=4S

△c%= 1. 35°9 - 1.351H 100%= 0. 0074% 1.351

2 518 3

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A t ath 2 % = ---------------------------------- 疋100%= 12.13%

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A t p % = 1. 0492 - 1. 047

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七、实验报告要求：

(1) 分析系统的阻尼比和无阻尼振荡频率对系统阶跃响应的影响

答：阻尼比决定了振荡特性，0v <1越小，其阶跃响应超调量越大，上升时间越 长。，0< <1,有振荡 > 1,无振荡。系统无阻尼振荡频率越大，阶跃响应的 反应速度越快?

4、G 3(S )

S 3 2S 2 2S 10 ln-i mrF4 l

（2）分析响应曲线的零初值，非零初值与系统模型的关系

答：当分子、分母多项式阶数相等时响应曲线初值不为0,当分子多项式的阶数低于分母多项式的结束时相应曲线的初值为零初值。

（3）分析响应曲线的稳态值与系统模型的关系

答：当分子、分母多项式阶数相等时响应曲线稳态值为零；当分子多项式的阶数低于分母多项式的结束时相应曲线的稳态值为 1.

八、思考题：分析系统零点对阶跃响应的影响

答：当系统存在不稳定零点时，系统的阶跃响应可能有向下的峰值，，零点

的存在使振荡响应增加。

实验二控制系统的脉冲响应实验

、实验内容

10

~2

燕山大学控制工程基础实验报告(带数据)

自动控制理论实验报告 实验一 典型环节的时域响应 院系： 班级： 学号： 姓名：

实验一 典型环节的时域响应 一、 实验目的 1．掌握典型环节模拟电路的构成方法，传递函数及输出时域函数的表达式。 2．熟悉各种典型环节的阶跃响应曲线。 3．了解各项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+教学实验系统一套。 三、 实验步骤 1、按图1-2比例环节的模拟电路图将线接好。检查无误后开启设备电源。 注：图中运算放大器的正相输入端已经对地接了100k 电阻。不需再接。 2、将信号源单元的“ST ”端插针与“S ”端插针用“短路块”接好。将信号形式开关设为“方波”档，分别调节调幅和调频电位器，使得“OUT ”端输出的方波幅值为1V ，周期为10s 左右。 3、将方波信号加至比例环节的输入端R(t)， 用示波器的“CH1”和“CH2”表笔分别监测模拟电路的输入R(t)端和输出C(t)端。记录实验波形及结果。 4、用同样的方法分别得出积分环节、比例积分环节、惯性环节对阶跃信号的实际响应曲线。 5、再将各环节实验数据改为如下： 比例环节：；，k R k R 20020010== 积分环节：；，u C k R 22000== 比例环节：；，，u C k R k R 220010010=== 惯性环节：。，u C k R R 220010=== 用同样的步骤方法重复一遍。 四、 实验原理、内容、记录曲线及分析 下面列出了各典型环节的结构框图、传递函数、阶跃响应、模拟电路、记录曲线及理论分析。 1．比例环节 (1) 结构框图： 图1－1 比例环节的结构框图 (2) 传递函数： K S R S C =) () ( K R(S) C(S)

网络安全实验报告[整理版]

一Sniffer 软件的安装和使用 一、实验目的 1. 学会在windows环境下安装Sniffer； 2. 熟练掌握Sniffer的使用； 3. 要求能够熟练运用sniffer捕获报文，结合以太网的相关知识，分析一个自己捕获的以太网的帧结构。 二、实验仪器与器材 装有Windows操作系统的PC机，能互相访问，组成局域网。 三、实验原理 Sniffer程序是一种利用以太网的特性把网络适配卡(NIC,一般为以太同卡)置为杂乱模式状态的工具，一旦同卡设置为这种模式，它就能接收传输在网络上的每一个信息包。 四、实验过程与测试数据 1、软件安装 按照常规方法安装Sniffer pro 软件 在使用sniffer pro时需要将网卡的监听模式切换为混杂，按照提示操作即可。 2、使用sniffer查询流量信息： 第一步：默认情况下sniffer pro会自动选择网卡进行监听，手动方法是通过软件的file 菜单下的select settings来完成。 第二步：在settings窗口中我们选择准备监听的那块网卡，把右下角的“LOG ON”勾上，“确定”按钮即可。 第四步：在三个仪表盘下面是对网络流量，数据错误以及数据包大小情况的绘制图。 第五步：通过FTP来下载大量数据，通过sniffer pro来查看本地网络流量情况，FTP 下载速度接近4Mb/s。 第六步：网络传输速度提高后在sniffer pro中的显示也有了很大变化，utiliazation使用百分率一下到达了30%左右，由于我们100M网卡的理论最大传输速度为12.5Mb/s，所以4Mb/s刚好接近这个值的30%，实际结果和理论符合。 第七步：仪表上面的“set thresholds”按钮了，可以对所有参数的名称和最大显示上限进行设置。 第八步：仪表下的“Detail”按钮来查看具体详细信息。 第九步：在host table界面，我们可以看到本机和网络中其他地址的数据交换情况。

控制工程基础实验指导书(答案)

控制工程基础实验指导书 自控原理实验室编印

（内部教材）

实验项目名称: （所属课 程: 院系: 专业班级: 姓名: 学号: 实验日期: 实验地点: 合作者: 指导教师: 本实验项目成绩: 教师签字: 日期: （以下为实验报告正文） 、实验目的 简述本实验要达到的目的。目的要明确，要注明属哪一类实验（验证型、设计型、综合型、创新型）。 二、实验仪器设备 列出本实验要用到的主要仪器、仪表、实验材料等。 三、实验内容 简述要本实验主要内容，包括实验的方案、依据的原理、采用的方法等。 四、实验步骤 简述实验操作的步骤以及操作中特别注意事项。 五、实验结果

给出实验过程中得到的原始实验数据或结果，并根据需要对原始实验数据或结果进行必要的分析、整理或计算，从而得出本实验最后的结论。 六、讨论 分析实验中出现误差、偏差、异常现象甚至实验失败的原因，实验中自己发现了什么问题，产生了哪些疑问或想法，有什么心得或建议等等。 七、参考文献 列举自己在本次准备实验、进行实验和撰写实验报告过程中用到的参考文献资 料。 格式如下 作者，书名（篇名），出版社（期刊名），出版日期（刊期），页码

实验一控制系统典型环节的模拟、实验目的 、掌握比例、积分、实际微分及惯性环节的模拟方法; 、通过实验熟悉各种典型环节的传递函数和动态特性; 、了解典型环节中参数的变化对输出动态特性的影响。 二、实验仪器 、控制理论电子模拟实验箱一台; 、超低频慢扫描数字存储示波器一台; 、数字万用表一只;

、各种长度联接导线。 三、实验原理 运放反馈连接 基于图中点为电位虚地，略去流入运放的电流，则由图 由上式可以求得下列模拟电路组成的典型环节的传递函数及其单位阶跃响应。 、比例环节 实验模拟电路见图所示 U i R i U o 接示波器 以运算放大器为核心元件，由其不同的输入网络和反馈网络组成的各种典型环节，如图所示。图中和为复数阻抗，它们都是构成。 Z2 Z1 Ui ,— U o 接示波器 得:

南理工机械院控制工程基础实验报告

实验1模拟控制系统在阶跃响应下的特性实验 一、实验目的 根据等效仿真原理，利用线性集成运算放大器及分立元件构成电子模拟器, 以干电池作为输入信号，研究控制系统的阶跃时间响应。 二、实验内容 研究一阶与二阶系统结构参数的改变，对系统阶跃时间响应的影响。 三、实验结果及理论分析 1.一阶系统阶跃响应 a. 电容值1uF，阶跃响应波形： b. 电容值2.2uF，阶跃响应波形:

c. 电容值4.4uF，阶跃响应波形: 2?—阶系统阶跃响应数据表 U r= -2.87V R°=505k? R i=500k? R2=496k 其中

T = R2C U c C：)=「(R/R2)U r 误差原因分析： ①电阻值及电容值测量有误差； ②干电池电压测量有误差； ③在示波器上读数时产生误差； ④元器件引脚或者面包板老化，导致电阻变大； ⑤电池内阻的影响输入电阻大小。 ⑥在C=4.4uF的实验中，受硬件限制，读数误差较大3?二阶系统阶跃响应 a.阻尼比为0.1，阶跃响应波形: b.阻尼比为0.5，阶跃响应波形:

4.二阶系统阶跃响应数据表 E R w ( ?) 峰值时间 U o (t p ) 调整时间 稳态终值 超调（%） 震荡次数 C. d. 阻尼比为0.7，阶跃响应波形: 阻尼比为1.0，阶跃响应波形: CHI 反相 带宽限制 伏/格

四、回答问题 1.为什么要在二阶模拟系统中 设置开关K1和K2 ,而且必须 同时动作？ 答：K1的作用是用来产生阶跃信号，撤除输入信后，K2则是构成了C2的 放电回路。当K1 一旦闭合（有阶跃信号输入），为使C2不被短路所以K2必须断开，否则系统传递函数不是理论计算的二阶系统。而K1断开后，此时要让 C2尽快放电防止烧坏电路，所以K2要立即闭合。 2.为什么要在二阶模拟系统中设置 F3运算放大器？ 答：反相电压跟随器。保证在不影响输入和输出阻抗的情况下将输出电压传递到输入端，作为负反馈。 实验2模拟控制系统的校正实验 一、实验目的 了解校正在控制系统中的作用

计算机网络ACL配置实验报告

计算机网络ACL配置实验报告 件）学院《计算机网络》综合性、设计性实验成绩单开设时间：xx学年第二学期专业班级学号姓名实验题目ACL自我评价本次ACL的实验，模拟实现了对ACL的配置。在实验中，理解ACL对某些数据流进行过滤，达到实现基本网络安全的目的的过程。我加深了对网络中安全的理解，如何控制非法地址访问自己的网络，以及为什么要进行数据过滤，对数据进行有效的过滤，可以使不良数据进入青少年中的视野，危害青少年的身心健康发展。该实验加深了我对网络的理解，同时加强了自身的动手能力，并将理论知识应用到实践当中。教师评语评价指标：l 题目内容完成情况优□ 良□ 中□ 差□l 对算法原理的理解程度优□ 良□ 中□ 差□l 程序设计水平优□ 良□ 中□ 差□l 实验报告结构清晰优□ 良□ 中□ 差□l 实验总结和分析详尽优□ 良□ 中□ 差□成绩教师签名目录 一、实验目的3 二、实验要求3 三、实验原理分析3 四、流程图5 五、配置过程 51、配置信息 52、配置路由器R

1、R 2、R37（1）配置路由器R17（2）配置路由器R27（3）配置路由器R3 83、配置主机PC0、PC18（1）配置PC0的信息8（2）配置PC1的信息 94、配置路由器R2(R1)到路由器R1(R2)的静态路由10(1) 路由器R2到R1的静态路由10(2)路由器R1到R2的静态路由105、配置路由器R2(R3)到路由器R3(R2)的静态路由10(1) 路由器R2到R3的静态路由10(2) 路由器R3到R2的静态路由10六、测试与分析1 11、配置静态路由前1 12、配置好静态路由后1 23、结论13七、体会13实验报告 一、实验目的通过本实验，可以掌握如下技能： （1） ACL的概念（2） ACL的作用（3）根据网络的开放性，限制某些ip的访问（4）如何进行数据过滤 二、实验要求Result图本实验希望result图中PC2所在网段无法访问路由器R2，而只允许主机pc3访问路由器R2的tel 服务 三、实验原理分析ACL 大概可以分为标准，扩展以及命名ACL

南理工控制工程基础实验报告

南理工控制工程基础实验报告 成绩：《控制工程基础》课程实验报告班级：学号：姓名：南京理工大学2015年12月《控制工程基础》课程仿真实验一、已知某单位负反馈系统的开环传递函数如下G(s)?10 s2?5s?25借助MATLAB和Simulink完成以下要求：(1) 把G(s)转换成零极点形式的传递函数，判断开环系统稳定性。>> num1=[10]; >> den1=[1 5 25]; >> sys1=tf(num1,den1) 零极点形式的传递函数：于极点都在左半平面，所以开环系统稳定。(2) 计算闭环特征根并判别系统的稳定性，并求出闭环系统在0～10秒内的脉冲响应和单位阶跃响应，分别绘出响应曲线。>> num=[10];den=[1,5,35]; >>

sys=tf(num,den); >> t=[0::10]; >> [y,t]=step(sys,t); >> plot(t,y),grid >> xlabel(‘time(s)’) >> ylabel(‘output’) >> hold on; >> [y1,x1,t]=impulse(num,den,t); >> plot(t,y1,’:’),grid (3) 当系统输入r(t)?sin5t时，运用Simulink搭建系统并仿真，用示波器观察系统的输出，绘出响应曲线。曲线：二、某单位负反馈系统的开环传递函数为：6s3?26s2?6s?20G(s)?4频率范围??[,100] s?3s3?4s2?2s?2 绘制频率响应曲线，包括Bode图和幅相曲线。>> num=[6 26 6 20]; >> den=[1 3 4 2 2]; >> sys=tf(num,den); >> bode(sys,{,100}) >> grid on >> clear; >> num=[6 26 6 20]; >> den=[1 3 4 2 2]; >> sys=tf(num,den); >> [z , p , k] = tf2zp(num, den); >> nyquist(sys) 根据Nyquist判据判定系统的稳定性。

清华大学精仪系--控制工程基础--实验内容与实验报告

实验内容 （一）直流电机双环调速系统实验，此时必须松开连轴节！不带动工作台！ 1． 测试电流环特性 ，由于外接霍尔传感器只有一套，有五套PWM 放大器有电流输出（接成跟随器方式，其电流采样输出为25芯D 型插座的17（模拟地），19脚，但模拟地是电流环的模拟地，不是实验箱运算放大器OP07的地！所以，只能用万用表量测。多数同学可用手堵转，给定微小的输入电压（小于±50mV ）加入到电流环输入端,再加大就必须松开手，观察电机转速能否控制？为什么？如果要测试电流环静态特性，必须用台钳夹住电机轴，保证电机堵转。所以此项实验由教师按图22进行，这里只给出以下数据： 图 22 电流环静态特性实验接线图 （1）霍尔传感器的校准 利用直流稳压电源和电流表校准霍尔传感器，该 传感器为LEM-25,当原边为1匝时，量程为25A ，而原边采用5匝时， 量程为5A ；现在按后者的接法实验，M R 约500Ω。 （2）然后利用它来测试PWM 功率放大器的静态传递系数。电流环的静态特性如表2所示。注意电机是堵转的！

1V;得到通频带400Hz. 2.根据给定参数，利用MATLAB设计速度环的校正装置参数,画出校正前后的Bode图调，到实验室自己接线，教师检查无误后，可以通电调试；首先，正确接线保证系统处于负反馈，如果正反馈会产生什么现象？如何通过开环特性判断测速反馈是负反馈？对此有正确定答案后方能够开始实验。 （1）在1 β和β=0.4～0.5时分别调试校正装置的参数，使其单位阶跃输入的 = 响应曲线超调量最小，峰值时间最短，并记录阶跃响应曲线的特征值； 能够用A/D卡把数据采集到计算机中更好！ （2）断开电源，记录最佳的校正装置参数； （3）测试速度环静态特性，为加快测试速度，可直接测试输入电压和测速机电压的关系；在转速低的情况下用手动阻止电机的转动，是否会影响转速？ 为什么？分析速度环的机械特性（转速与负载力矩的关系曲线称为机械特 性），从而说明系统的刚度。 （4）有条件的小组可测试速度环频率特性（只测量幅频特性）。 （二）电压－位置伺服系统实验 开始，也必须脱开电机与工作台的连轴节！直到位置环调试好后，再把连轴节连接好！ 1．断开使能，手动电机转动，检查电子电位计工作的正确性！ 2．让位置环开环，利用调速系统，观察电子电位计在大范围工作的正确性，可利用示波器或万用表测试电位计的输出。 3．位置环要使用实验箱的头2个运算放大器，所以必须注意注意位置反馈的极性；为保证位置反馈是负反馈，必须通过位置系统开环来判断，这时位置调节器只利用比例放大器，如果发现目前的接线是正反馈后，怎么接线？ 4．将位置环的位置反馈正确接到反馈输入端，利用给定指令电位计，移动它，使电机位置按要求转动。正确后，即可把连轴节连接好，连接连轴节时用专用内六角扳手。这时应该断电！ 5．按设计的校正装置连接好，再上电。测试具有比例放大器和近似比例积分调节器时的阶跃响应曲线，并记录之； 6．测试输入电压－位置的传递特性曲线； 7．用手轮加小力矩估计系统的（电弹簧）刚度。 三、实验报告要求 （一）速度环实验 1．对速度环建模，画出速度环方块图，传递函数图 2．画出校正前后的Bode图，设计校正装置及其参数； 3．写出实验原始数据，整理出静态曲线和动态数据； 4．从理论和实际的结合上，分析速度环的特点，并写出实验的收获和改进意见； （二）位置环实验 1．对位置环建模，画出位置环方块图，传递函数图；

ACL配置实验报告

南京信息工程大学实验（实习）报告 实验（实习）名称ACL的配置实验（实习）日期得分指导教师刘生计算机专业计科年级 09 班次 03 姓名童忠恺学号 20092308916 1.实验目的 （1）了解路由器的ACL配置与使用过程，会运用标准、扩展ACL建立基于路由器的防火墙，保护网络边界。 （2）了解路由器的NA T配置与使用过程，会运用NA T保护网络边界。 2.实验内容 2.1 ACL配置 （1）实验资源、工具和准备工作。Catalyst2620路由器2台，Windows 2000客户机2台，Windows 2000 Server IIS服务器2台，集线器或交换机2台。制作好的UTP网络连接（双端均有RJ-45头）平行线若干条、交叉线（一端568A，另一端568B）1条。网络连接和子网地址分配可参考图8.39。 图8.39 ACL拓扑图 （2）实验内容。设置图8.39中各台路由器名称、IP地址、路由协议（可自选），保存配置文件；设置WWW服务器的IP地址；设置客户机的IP地址；分别对两台路由器设置扩展访问控制列表，调试网络，使子网1的客户机只能访问子网2的Web服务80端口，使子网2的客户机只能访问子网1的Web服务80端口。 3.实验步骤 按照图8.39给出的拓扑结构进行绘制，进行网络互连的配置。 ①配置路由器名称、IP地址、路由协议（可自选），保存配置文件。 ②设置WWW服务器的IP地址。设置客户机的IP地址。 ③设置路由器扩展访问控制列表，调试网络。使子网1的客户机只能访问子网2的Web服务80端口， 使子网2的客户机只能访问子网1的Web服务80端口。 ④写出各路由器的配置过程和配置命令。 按照图8.38给出的拓扑结构进行绘制，进行网络互连的配置。参考8.5.7节内容。写出各路由器的配置过程和配置命令。

南京理工大学控制工程基础实验报告

《控制工程基础》实验报告 姓名欧宇涵 914000720206 周竹青 914000720215 学院教育实验学院 指导老师蔡晨晓 南京理工大学自动化学院 2017年1月

实验1：典型环节的模拟研究 一、实验目的与要求： 1、学习构建典型环节的模拟电路； 2、研究阻、容参数对典型环节阶跃响应的影响； 3、学习典型环节阶跃响应的测量方法，并计算其典型环节的传递函数。 二、实验内容： 完成比例环节、积分环节、比例积分环节、惯性环节的电路模拟实验，并研究参数变化对其阶跃响应特性的影响。 三、实验步骤与方法 （1）比例环节 图1-1 比例环节模拟电路图 比例环节的传递函数为：K s U s U i O =)()(，其中1 2R R K =，参数取R 2=200K ，R 1=100K 。 步骤： 1、连接好实验台，按上图接好线。 2、调节阶跃信号幅值(用万用表测)，此处以1V 为例。调节完成后恢复初始。 3、Ui 接阶跃信号、Uo 接IN 采集信号。 4、打开上端软件，设置采集速率为“1800uS”，取消“自动采集”选项。 5、点击上端软件“开始”按键，随后向上拨动阶跃信号开关，采集数据如下图。 图1-2 比例环节阶跃响应

（2）积分环节 图1-3 积分环节模拟电路图 积分环节的传递函数为： S T V V I I O 1 -=，其中T I =RC ，参数取R=100K ，C=0.1μf 。 步骤：同比例环节，采集数据如下图。 图1-4 积分环节阶跃响应 （3）微分环节 图1-5 微分环节模拟电路图 200K R V I Vo C 2C R 1 V I Vo 200K

计算机网络实验报告(7)访问控制列表ACL配置实验

一、实验项目名称 访问控制列表ACL配置实验 二、实验目的 对路由器的访问控制列表ACL 进行配置。 三、实验设备 PC 3 台；Router-PT 3 台；交叉线；DCE 串口线；Server-PT 1 台； 四、实验步骤 标准IP访问控制列表配置： 新建Packet Tracer 拓扑图 （1）路由器之间通过V.35 电缆通过串口连接，DCE 端连接在R1 上，配置其时钟频率64000；主机与路由器通过交叉线连接。 （2）配置路由器接口IP 地址。 （3）在路由器上配置静态路由协议，让三台PC 能够相互Ping 通，因为只有在互通的前提下才涉及到方控制列表。 （4）在R1 上编号的IP 标准访问控制。 （5）将标准IP 访问控制应用到接口上。 （6）验证主机之间的互通性。 扩展IP访问控制列表配置： 新建Packet Tracer 拓扑图 （1）分公司出口路由器与外路由器之间通过V.35 电缆串口连接，DCE 端连接在R2 上，配置其时钟频率64000；主机与路由器通过交叉线连接。 （2）配置PC 机、服务器及路由器接口IP 地址。 （3）在各路由器上配置静态路由协议，让PC 间能相互ping 通，因为只有在互通的前提下才涉及到访问控制列表。 （4）在R2 上配置编号的IP 扩展访问控制列表。 （5）将扩展IP 访问列表应用到接口上。 （6）验证主机之间的互通性。 五、实验结果 标准IP访问控制列表配置： PC0： PC1：

PC2：

PC1ping:

PC0ping: PC1ping: 扩展IP 访问控制列表配置：PC0： Server0：

控制工程基础实验报告

控制工程基础[英]实验 实验一.典型环节的模拟研究： 已知一个小车、倒单摆系统非线性系统方程为： ( 2.92)0.008x x u =-+ 20.004sin 36cos n n x θωθωθθ=-+- 其中假设 (0)0;(0)0.2x x ==， (0)0;(0); 6.781,n θθπω=== （1）要求绘出系统[0,10]t ∈的状态响应曲线 （2）并将上述系统在0θ≈的条件下线性化，并要求绘出线性化后系统 [0,10]t ∈的状态响应曲线，并与非线性系统状态响应曲线相比较。 (1)下面利用Simulink 对该系统进行仿真如下图所示。 图1.倒单摆系统仿真图 在图中已经对主要信号进行了标注下面给出每个未标注信号后加入放大器的增益： 008.092.2= 阶跃K 008 .01 -=一阶微分x K 98.45=二阶微分θK 通过示波器Scope 和Scope1观察x(t)和θ(t)的波形图如下所示。

图2.x(t)波形图3.θ(t)波形（2）将上述系统在0 θ≈的条件下线性化，则方程组改写成如下形式： ( 2.92)0.008 x x u =-+ 2 0.004sin36 n n x θωθωθ =-+- 在Simulink中对系统仿真如下所示。 图4.线性化后仿真系统 通过示波器模块可以观察输出信号，图形如下图所示。

图5.x(t)输出波形 图6.θ（t ）输出波形 实验二.典型系统时域响应动、静态性能和稳定性研究； 已知系统的开环传递函数为 2()11G s s s = ++ （1）利用已知的知识判断该开环系统的稳定性（系统的特征方程根、系统零极点表示法）。 （2）判别系统在单位负反馈下的稳定性，并求出闭环系统在[0,10]t ∈内的脉冲响应和单位阶跃响应，分别绘制出相应响应曲线。 （1）该系统的特征方程的根、零极点表示的求解代码如下：

南理工 机械院 控制工程基础实验报告

页眉 实验1 模拟控制系统在阶跃响应下的特性实验一、实验目的 根据等效仿真原理，利用线性集成运算放大器及分立元件构成电子模拟器，以干电池作为输入信号，研究控制系统的阶跃时间响应。 二、实验内容 研究一阶与二阶系统结构参数的改变，对系统阶跃时间响应的影响。 三、实验结果及理论分析 1.一阶系统阶跃响应 a.电容值1uF，阶跃响应波形： b.电容值2.2uF，阶跃响应波形： 页脚 页眉

，阶跃响应波形：电容值c.4.4uF 阶系统阶跃响应数据表2.一稳态终值U（∞）（V）时间常数T(s) 电容值c（uF）理论值实际值实际值理论值0.50 2.87 1.0 0.51 2.90 1.07 2.90 2.2 2.87 1.02 2.06 2.90 2.87 4.4 2.24 元器件实测参数=505kU= -2.87V R? R=496k? =500kR?2o1r其中 T?RC2U(?)??(R/R)U rc21页脚 页眉 误差原因分析： ①电阻值及电容值测量有误差；

②干电池电压测量有误差； ③在示波器上读数时产生误差； ④元器件引脚或者面包板老化，导致电阻变大； ⑤电池内阻的影响输入电阻大小。 ⑥在C=4.4uF的实验中，受硬件限制，读数误差较大。 3.二阶系统阶跃响应 a.阻尼比为0.1，阶跃响应波形： b.阻尼比为0.5，阶跃响应波形： 页脚 页眉 ，阶跃响应波形：0.7c.阻尼比为

，阶跃响应波形：阻尼比为1.0d. 阶系统阶跃响应数据表4.二ξR（?）峰值时间U(t) 调整时间稳态终值超调（%）震荡次数pow M（）t）t（s V（）（s UV）N psps6 62.7 2.8 0.3 0.1 2.95 454k 4.8 1 0.5 0.5 3.3 52.9k 2.95 11.9 0.4 1 0.7 0.3 0.4 24.6k 3.0 2.7 2.92 1.0 1.0 2.98 1.0 2.97k 2.98 页脚 页眉 四、回答问题

访问控制列表ACL配置-实验报告

课设5：访问控制列表ACL的配置 【实验目的】： 1．熟悉掌握网络的基本配置连接 2．对网络的访问性进行配置 【实验说明】： 路由器为了过滤数据包，需要配置一系列的规则，以决定什么样的数据包能够通过，这些规则就是通过访问控制列表ACL定义的。访问控制列表是偶permit/deny语句组成的一系列有顺序的规则，这些规则根据数据包的源地址、目的地址、端口号等来描述。 【实验设备】： 【实验过程记录】：

步骤1：搭建拓扑结构，进行配置 （1）搭建网络拓扑图： （2 虚拟机名IP地址Gateway PC0 PC1 PC2 PC3 PC4 上节课的实验已经展示了如何配置网关和IP地址，所以本次实验将不再展示，其配置对应数据见上表。 （3）设置路由信息并测试rip是否连通

三个路由器均做route操作。 对rip结果进行测试，测试结果为连通。

（4）连通后对访问控制列表ACL进行配置 代码如下： Route(config)#route rip Route(config-route)#net Route(config-route)#net Route(config-route)#exit Route(config)#access-list 1 deny Route(config)#access-list 1 permit any Route(config)#int s3/0 Route(config-if)#ip access-group 1 in Route(config-if)#end

步骤2：检验线路是否通畅 将访问控制列表ACL配置完成后点开PC0进行ping操作，ping 。 检验结果：结果显示目的主机不可达，访问控制列表ACL配置成功。

清华控制工程基础-实验1 Matlab仿真实验

实验一 Matlab 仿真实验 基本实验 1、 对于一阶惯性系统 G s s ()= +K T 1 当分别取以下几组参数时，试画出系统单位阶跃响应曲线、频率特性乃氏图和伯德图。 1).K=1,T=10; 2).K=1,T=1; 3).K=1,T=0.1 结果：

2、 对于二阶系统 G s s s ()= ++1 2122T T ζ 分别就T=1和T=0.1，?分别取0, 0.2, 0.5, 0.7, 1, 10时，画出系统单位阶跃响应曲线、频率特性乃氏图和伯德图。 结果：

3、自构造高阶系统，试利用Matlab软件工具分析其时域、频域特性。 构造高阶系统 2 32 0.01315 () 0.00040.120100 s s G s s s s ++ = +++ 利用软件画出系统单位阶跃响应曲线、频率特性乃氏图和伯德图如下： 4、对于下列系统，试画出其伯德图，求出相角裕量和增益裕量，并判其稳定性 （1） )1 0047 .0 )( 1 03 .0( 250 ) ( ) ( + + = s s s s H s G 伯德图：

增益裕量：-0.1366dB 相角裕量：-0.3080degree 故，闭环后系统不稳定。 （2） ) 10047.0)(103.0)(110() 15.0(250)()(++++=s s s s s s H s G 伯德图： 增益裕量：25.2910dB 相角裕量：58.0765degree 故，闭环后系统稳定。 实验目的 1） 熟悉直流伺服电机控制系统各环节的传递函数模型； 2）根据给定的性能指标，设计速度环与位置环的控制器参数。 实验内容及要求 2.1 速度环仿真实验 图1－1 双环调速系统简化方框图

机械控制工程基础实验报告

中北大学机械与动力工程学院 实验报告 专业名称__________________________________ 实验课程名称______________________________ 实验项目数_______________总学时___________ 班级______________________________________ 学号______________________________________ 姓名______________________________________ 指导教师__________________________________ 协助教师__________________________________ 日期______________年________月______日____

实验二二阶系统阶跃响应 一、实验目的 1．研究二阶系统的特征参数如阻尼比ζ和无阻尼自然频率ω n 对系统动态性能 的影响；定量分析ζ和ω n 与最大超调量Mp、调节时间t S 之间的关系。 2．进一步学习实验系统的使用方法。 3．学会根据系统阶跃响应曲线确定传递函数。 二、实验仪器 1．EL-AT-II型自动控制系统实验箱一台 2．PC计算机一台 三、实验原理 1．模拟实验的基本原理： 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。若改变系统的参数，还可进一步分析研究参数对系统性能的影响。 2.时域性能指标的测量方法：超调量% σ： 1)启动计算机，在桌面双击图标 [自动控制实验系统] 运行软件。 2)测试计算机与实验箱的通信是否正常,通信正常继续。如通信不正常查 找原因使通信正常后才可以继续进行实验。 3)连接被测量典型环节的模拟电路。电路的输入U1接A/D、D/A卡的DA1 输出，电路的输出U2接A/D、D/A卡的AD1输入。检查无误后接通电源。 4)在实验课题下拉菜单中选择实验二[二阶系统阶跃响应] 。 5)鼠标双击实验课题弹出实验课题参数窗口。在参数设置窗口中设置相应 的实验参数后鼠标单击确认等待屏幕的显示区显示实验结果。 6)利用软件上的游标测量响应曲线上的最大值和稳态值，带入下式算出超 调量： Y MAX - Y ∞ % σ=——————×100% Y ∞ t P 与t s :利用软件的游标测量水平方向上从零到达最大值与从零到达95%稳 态值所需的时间值，便可得到t P 与t s 。 四、实验内容 典型二阶系统的闭环传递函数为 ω2 n ?（S）= （1） s2＋2ζω n s＋ω2 n

控制工程基础实验指导书(答案) 2讲解

实验二二阶系统的瞬态响应分析 一、实验目的 1、熟悉二阶模拟系统的组成。 2、研究二阶系统分别工作在ξ=1，0<ξ<1，和ξ> 1三种状态下的单 位阶跃响应。 3、分析增益K对二阶系统单位阶跃响应的超调量σP、峰值时间tp和调 整时间ts。 4、研究系统在不同K值时对斜坡输入的稳态跟踪误差。 5、学会使用Matlab软件来仿真二阶系统，并观察结果。 二、实验仪器 1、控制理论电子模拟实验箱一台； 2、超低频慢扫描数字存储示波器一台； 3、数字万用表一只； 4、各种长度联接导线。 三、实验原理 图2-1为二阶系统的原理方框图，图2-2为其模拟电路图，它是由惯性环节、积分环节和反号器组成，图中K=R2/R1，T1=R2C1，T2=R3C2。 图2-1 二阶系统原理框图

图2-1 二阶系统的模拟电路 由图2-2求得二阶系统的闭环传递函 12 22 122112 /() (1)()/O i K TT U S K U S TT S T S K S T S K TT ==++++ :而二阶系统标准传递函数为 (1)(2), 对比式和式得 n ωξ== 12 T 0.2 , T 0.5 , n S S ωξ====若令则。调节开环增益K 值，不仅能改变系统无阻尼自然振荡频率ωn 和ξ的值，可以得到过阻尼(ξ>1)、 临界阻尼（ξ=1）和欠阻尼（ξ<1）三种情况下的阶跃响应曲线。 （1）当K >0.625， 0 < ξ < 1，系统处在欠阻尼状态，它的单位阶跃响应表达式为： 图2-3 0 < ξ < 1时的阶跃响应曲线 （2）当K =0.625时，ξ=1，系统处在临界阻尼状态，它的单位阶跃响应表达式为： 如图2-4为二阶系统工作临界阻尼时的单位响应曲线。 (2) +2+=222n n n S S )S (G ωξω ω1 ()1sin( 2-3n t o d d u t t tg ξωωωω--=+=式中图为二阶系统在欠阻尼状态下的单位阶跃响应曲线e t n o n t t u ωω-+-=)1(1)(

控制工程基础仿真实验

控制工程基础仿真实验 一．实验目的 通过仿真实验，直观了解各典型环节的时间响应和频率响应，巩固课程中所学的基本概念和基本原理。 二．实验要求 学生可自由组合，1至3人一组，要求根据实验内容，完成计算机仿真实验，并对仿真结果进行分析, 撰写实验报告。 三．实验内容（课程教材所附光盘中的仿真实验） 实验1. 一阶系统的单位脉冲响应 输入5个不同的时间常数，观察一阶系统单位脉冲响应曲线的变化，分析时间常数T 对系统性能的影响。 实验2. 一阶系统的单位阶跃响应 （1） 输入3个不同的时间常数，观察一阶系统单位阶跃响应曲线的变化，将响应曲线绘 制在坐标纸上，并分析时间常数T 对系统性能的影响。 （2） 若通过实验已测得一阶系统的单位阶跃响应曲线，试说明如何通过该曲线确定系统 的时间常数T 。 实验3. 二阶系统的单位脉冲响应 保持系统的无阻尼固有频率2=n ω不变，改变系统的阻尼比ξ为0.1，0.5，0.7，1和2，观察系统的响应曲线变化情况，并分析阻尼比ξ如何影响系统的性能。 实验4. 二阶系统的单位阶跃响应 保持系统的无阻尼固有频率5=n ω不变，改变系统的阻尼比ξ为0.1，0.5，0.7，1和2，观察系统的响应曲线变化情况，将响应曲线绘制在坐标纸上，并分析阻尼比ξ如何影响二阶系统的性能。 实验5. Nyquist 图 分别绘制下列开环传递函数的Nyquist 图，并分析相应闭环系统的稳定性。 （1）1 21.006.0105.0)(2+++=s s s s G （2）s s s G 2.01)(?= （3）1029)(?=s s G 实验6. Bode 图 已知系统开环传递函数为) 5)(1()(++=s s s K s G ，当K 的取值为1，10，100和1000

浙师大机械控制工程基础实验报告资料

机械控制工程基础实验报告 学院工学院职业技术教育学院 班级机械设计制造及其自动化 姓名XXX 学号xxxxxxxx

实验项目名称： Matlab语言基础实验 《机械控制工程基础》实验报告之一 一、实验目的和要求 1、掌握Matlab软件使用的基本方法 2、熟悉Matlab的数据表示、基本运算和程序控制语句 3、熟悉Matlab绘图命令及基本绘图控制 4、掌握Matlab软件求拉普拉斯变换与逆变换基本方法 二、实验内容 1) MATLAB工作环境平台 Command 图1 在英文Windows 平台上的MATLAB6.5 MATLAB工作平台 ①命令窗口（Command Window） 命令窗口是对 MATLAB 进行操作的主要载体，默认的情况下，启动MATLAB 时就会打开命令窗口，显示形式如图 1 所示。一般来说，MATLAB的所有函数和命令都可以在命令窗口中执行。掌握 MALAB 命令行操作是走入 MATLAB 世界的第一步。命令行操作实现了对程序设计而言简单而又重要的人机交互，通过对命令行操作，避免了编程序的麻烦，体现了MATLAB所特有的灵活性。 在运行MATLAB后，当命令窗口为活动窗口时，将出现一个光标，光标的左侧还出现提示符“>>”，表示MATLAB正在等待执行命令。注意：每个命令行键入完后，都必须按回车键！ 当需要处理相当繁琐的计算时，可能在一行之内无法写完表达式，可以换行表示，此时需要使用续行符“…”否则 MATLAB 将只计算一行的值，而不理会该行是否已输入完毕。 使用续行符之后 MATLAB 会自动将前一行保留而不加以计算，并与下一行衔接，等待完整输入后再计算整个输入的结果。 在 MATLAB 命令行操作中，有一些键盘按键可以提供特殊而方便的编辑操作。比如：“↑”可用于调出前一个命令行，“↓”可调出后一个命令行，避免了重新输入的麻烦。当然下面即将讲到的历史窗口也具有此功能。 ②历史窗口（Command History） 历史命令窗口是 MATLAB6 新增添的一个用户界面窗口，默认设置下历史命令窗口会保留自安装时起所有命令的历史记录，并标明使用时间，以方便使用者的查询。而且双击某一行命令，即在命令窗口中执

访问控制列表实验

0分计。 4. 实验报告文件以PDF 格式提交。 【实验题目】访问控制列表（ACL ）实验。 【实验目的】 1. 掌握标准访问列表规则及配置。 2. 掌握扩展访问列表规则及配置。 3. 了解标准访问列表和扩展访问列表的区别。 【实验内容】 完成教材实例5-4（P190），请写出步骤0安装与建立FTP 、WEB ，的步骤，并完成P192～P193的测试要求。 【实验要求】 重要信息信息需给出截图， 注意实验步骤的前后对比。 【实验记录】(如有实验拓扑请自行画出) 【实验拓扑】 本实验的拓扑图结构如下图： 【实验设备】 路由器一台，PC 5台（其中两台作为WWW Server 和FTP Server ）。 【实验原理】 基于时间的ACL 是在各种ACL 规则（标准ACL 、扩展ACL 等）后面应用时间段选项（time-range ）以实现基于时间段的访问控制。当ACL 规则应用了时间段后，只有在此时间范围内规则才能生效。此外，只有配置了时间段的规则才会在指定的时间段内生效，其他未引用时间段的规则将不受影响。 要基于时间的ACL 一生效，一般需要下面的配置步骤。

（1）定义时间段及时间范围。 （2）ACL自身的配置，即将详细的规则添加到ACL中。 （3）应用ACL，将设置好的ACL添加到相应的端口中。 【实验步骤】 步骤0： （1）配置3台PC（PC1、PC2和Manager）的IP地址、掩码、网关。 （2）检查PC与服务器的连通性如何？ PC与服务器无法连通，因为还未安装FTP Server和WWW Server和配置路由器。 （3）在服务器上安装FTP Server和WWW Server。FTP Server需至少创建一个用户名和口令。 FTP Server我们选择Serv-U，下载安装后见如下界面。

机械控制工程基础实验指导书版

河南机电高等专科学校《机械控制工程基础》

目录 实验任务和要求............................................................................................................................................. 实验模块一MATLAB基础实验............................................................................................................

实验任务和要求 一、自动控制理论实验的任务 自动控制理论实验是自动控制理论课程的一部分，它的任务是： 1、通过实验进一步了解和掌握自动控制理论的基本概念、控制系统的分析方法和设 2、按实验指导书要求进行操作；在实验中注意观察，记录有关数据和图像，并由指 导教师复查后才能结束实验。 3、实验后关闭电脑，整理实验桌子，恢复到实验前的情况。

4、认真写实验报告，按规定格式做出图表、曲线、并分析实验结果。字迹要清楚， 画曲线要用坐标纸，结论要明确。 5、爱护实验设备，遵守实验室纪律。 实验模块一MATLAB基础实验 ——MATLAB环境下控制系统数学模型的 建立 一、预备知识 1.MATLAB的简介 MATLAB为矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，由美国MathWorks公司出品的商业数学软件。主要用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。 来源：20世纪70年代，美国新墨西哥大学计算机科学系主任Cleve Moler为了减轻学生编程的负担，用FORTRAN编写了最早的MATLAB。1984年由Little、Moler、Steve Bangert合作成立了的MathWorks公司正式把MATLAB推向市场。到20世纪90年代，MATLAB已成为国际控制界的标准计算软件。 地位：和Mathematica、Maple并称为三大数学软件，在数学类科技应用软件中，在数值计算方面首屈一指。 功能：矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言

现代控制工程Maltab实验报告(超前、迟后和迟后超前校正)

实验1： 一、实验目的： 1．掌握控制系统设计的频率响应法； 2．研究超前、迟后和迟后-超前校正的仿真方法； 3. 比较不同校正方法对控制系统的影响。 二、实验内容 一、控制系统的开环传递函数如下： 设计超前校正控制器，要求： （1）系统的静态误差常数 1 20- = v K s （2）相角裕度50? γ≥ （3）幅值裕度 10 ≥ g K db 仿真实验要求如下： 1.绘制未校正原系统的BODE图，求出未校正系统的 ,,, ωγωK c g g； >> G=(tf(4,[1 2 0])); >>[mag,phase,w]=bode(G); >>margin(G) >> grid on; >>[Gm,Pm,Wcg,Wcp] = margin(G) Gm =Inf Pm =51.8273 Wcg =Inf

Wcp =1.5723 K g=∞rad/s;γ=51.8273°;w g=∞°;w c=1.5723rad/s 2.求出控制器传递函数，绘制控制器的BODE图； 超前矫正装置： G c s=K Ts+1 αTs+1=K c(1+Z) (1+P) K v=lim s→0sG c s G(s)=lim s→0 4sK s(s+2) =20 得出K=10; 计算最大超前相位?(m): ?m=γ?γ′+10 sin?m=1?α 1+α L c W m+20log?(α) Z=αωc;P=c α>>K=10; >>G0=K*G;

>>[Gm,Pm,Wcg,Wcp] = margin(G0); >>r=50-Pm+10; >>a=(1-sin((r*pi)/180))/(1+sin((r*pi)/180)); >>[x]=solve('20*log10( 40/sqrt(((-x^2)^2+(2*x)^2)))==-20*log10(1/sqrt(a))') >>Wc=double(x); >>Z=sqrt(a)*Wc; >>P=Wc/sqrt(a); >>Kc=K/a; >>Gc=Kc*tf([1 Z],[1 P]) Gc= 50.53( s + 4.17) ------------------------- s + 21.08 >>[mag,phase,w]=bode(Gc); >>margin(Gc) >>grid on;