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)
(3) 阶跃响应：C(t = K ( t ≥0 ) 其中K = R 1 / R 0 (4) 模拟电路：
图1－2 比例环节的模拟电路图
(5)记录曲线：
(6)k R k R 20020010==，时的记录曲线：
_
R0=200k
R1=100k
_ 10K
10K
C(t)
反相器 比例环节 R(t)
(7)曲线分析：比例放大倍数K 与1R 的阻值成正比。 2．积分环节 (1) 结构框图：
图1－3 积分环节的结构框图
(2) 传递函数：
TS
S R S C 1
)()(=
(3) 阶跃响应：t T
t C 1
)(= ( t ≥0 ) 其中T = R 0C (4) 模拟电路：
图1－4 积分的模拟电路图
(5)记录曲线：
TS
R(S)
C(S)
1 _
R(t) R0=200k
C=1u
_
10K
10K
C(t)
反相器 积分环节
(6)u C k R 22000==，时的记录曲线：
(7) 曲线分析：积分时间常数T 与电容C 成正比 3．比例积分环节
(1) 结构框图：
图1－5 比例积分环节的结构框图
(2) 传递函数：
TS
K S R S C 1
)()(+
= (3) 阶跃响应：t T
K t C 1
)(+= ( t ≥0 ) 其中K = R 1/R 0 ；T = R 0C (4) 模拟电路：
图1－6 比例积分环节的模拟电路图
(5)记录曲线：
(6)u C k R k R 220010010===，，时的记录曲线：
TS
R(S)
C(S)
1 + +
+
K
_
R(t)
R0=200k
R1=200k _
10K
10K
C(t)
反相器 比例积分环节 C=1u
(7)曲线分析： 比例放大系数K 与0R 成反比，积分时间常数T 与C R 0成正比
4．惯性环节 (1) 结构框图：
图1－7 惯性环节的结构框图
(2) 传递函数：
1
)()(+=
TS K
S R S C 。 (3) 阶跃响应：)1()(T
t e K t C --=，其中01
R R K =
；C R T 1=。
(4) 模拟电路：
图1－8 惯性环节的模拟电路图
TS+1
R(S)
C(S)
K _
R(t)
R0=200k
C=1u
_
10K
10K
C(t)
反相器
惯性环节 R1=200k
(5)记录曲线：
(6)u C k R R 220010===，时的记录曲线：
(7)曲线分析：惯性时间常数T 与电容C 成正比
五、 数据处理
理论计算比例放大倍数K 、积分时间常数T 、惯性时间常数T 的值与实际测量值进行验证。
1.比例环节：
(1)k R k R 10020010==，时，理论计算得：5.020010001===k
k R R K 实际测量得：4936.0mV 1013mV
500==K
(2)k R k R 20020010==，时，理论计算得：120020001===k
k R R K 实际测量得：1013.1013.1==V
V
K
2.积分环节：
(1)u C k R 12000==，时，理论计算得：s 2.012000=?==u k C R T 实际测量得：0.2188s s 1000
8
.218)(==??=
t C t T
(2)u C k R 22000==，时，理论计算得：s 4.022000=?==u k C R T 实际测量得：0.3750s s 1000
.375)(==??=t C t T
3.比例积分环节：
(1)u C k R k R 120020010===，，时，理论计算得：
120020001===
k
k R R K ；s 2.012000=?==u k C R T 实际测量得：1)0(==C K ；s T 1875.0=
(2)u C k R k R 220010010===，，时，理论计算得：
210020001===
k
k R R K ；s 2.021000=?==u k C R T 实际测量得：2)0(==C K ；s T 2031.0= 4.惯性环节：
(1)u C k R R 120010===，时，理论计算得：
120020001===
k
k R R K ；s 2.012001=?==u k C R T 实际测量得：1)(=∞=C K ；s 2188.0=T )%2.63)((m U T U =
(2)u C k R R 220010===，时，理论计算得：
120020001===
k
k R R K ；s 4.022001=?==u k C R T 实际测量得：1)(=∞=C K ；s 4063.0=T )%2.63)((m U T U =
六、 思考题
1、由运算放大器组成的各种环节的传递函数是在什么条件下推导出的？
答：由运算放大器组成的各种环节的传递函数都是在理想运放虚短、虚断的条件下推导出的，因而其输入阻抗认为无穷大。
2、实验电路中串联的后一个运放的作用？若没有则其传递函数有什么差别？
答：实验电路中后一个运放起反相器的作用。若没有则传递函数须加一个负号。
3、惯性环节在什么条件下可以近似为比例环节？而在什么条件下可以近似为积分环节？
答：在惯性时间常数C R T 1=很小时惯性环节可近似为比例环节，而在惯性时间常数C R T 1=很大且01R R =时惯性环节可近似为积分环节。
七、 实验总结
自动控制理论实验报告
实验二
典型系统的时域响应和稳定性分析
院系：
班级：
学号：
姓名：
实验二 典型系统的时域响应和稳定性分析
一、 实验目的
1．研究二阶系统的特征参量（
ξ
、
n ω）对过渡过程的影响。
2．研究二阶对象的三种阻尼比下的响应曲线及系统的稳定性。 3．熟悉Routh 判据，用Routh 判据对三阶系统进行稳定性分析。
二、 实验设备
PC 机一台，TD －ACC+系列教学实验系统一套。
三、 实验原理及内容
1．典型的二阶系统稳定性分析 (1) 结构框图：见图2－1
图2－1典型的二阶系统结构框图
(2) 对应的模拟电路图
图2－2 典型二阶系统的模拟电路图
(3) 理论分析
系统开环传递函数为：)
1()1()()(101101
+=+=
s T s T k s T s T k s H s G ；
开环增益10/K K T =。 (4) 实验内容
r(t) _
20K 20K
_
R
100K －C(t) _
500K
2uF
1uF
20K
_
10K
10K
C (t) 输出测量端
输出
输入
T S+1 R(S) C(S)
K1
+ _ T S 1
1
0 E(S)
先算出临界阻尼、欠阻尼、过阻尼时电阻R 的理论值，再将理论值应用于模拟电路中，观察二阶系统的动态性能及稳定性，应与理论分析基本吻合。在此实验中(图2－2)， s T 10= , s T 1.01= ,R k 1001= , R k T k K 100101===
系统闭环传递函数为：R
s s R
s s s W n n n 10001010002)(222++=++=ωξωω
其中阻尼比： R
1021
=
ξ
（5）当R = 10K ，理论计算1
0.5210/R
ζ=
=，101010n R ω==，处于欠阻尼状态，计算超调量、峰值时间、调整时间如下：
2
exp()100%=16.3%1p M ζπ
ζ
=-
-
2
0.3631p n
t s π
ζω=
=-
3
0.6s n
t s ζω≈
=
当R = 20K ，理论计算1
0.707210/R
ζ=
=，10107.071n R ω==，处于欠阻尼状态，计算超调量、峰值时间、调整时间如下：
2
exp()100%=4.33%1p M ζπ
ζ
=-
-
2
0.6281p n
t s π
ζω=
=-
3
0.6s n
t s ζω≈
=
当R = 40K ，理论计算1
1210/R
ζ=
=，10105n R ω==，处于临界阻尼状态，计算超调量、峰值时间、调整时间如下：
当R = 100K，理论计算
1
1.581
210/R
ζ==，
10
10 3.16
n R
ω==，处于过阻尼状态，
无超调。
2．典型的三阶系统稳定性分析
(1) 结构框图
T S+1R(S)K2
+
_
T S 12
0E(S)
T S+1C(S)
K1
1
图2－3典型三阶系统的结构框图
(2) 模拟电路图
图2－4典型三阶系统的模拟电路图
(3) 理论分析
系统的开环传函为:500/()()(0.11)(0.51)
R
G S H S S S S =
++(其中500/K R =)，
系统的特征方程为:0K 20S 20S 12S 0)S (H )S (G 12
3
=+++?=+。 (4) 实验内容
实验前由Routh 判据得Routh 行列式为： 3
s 1 20 2s 12 20K 1s )3520(K - 0 0s 20K 0 为了保证系统稳定，第一列各值应为正数，所以有:
03520>-K
020>K
得： 120<
r(t) _
20K 20K
_
R
100K C(t) _ 100K
1uF
1uF 20K
_
10K 10K
测量端
输入
_
500K
2uF
输出 500K
12>K ,K R 7.41<,系统不稳定
实际测量系统临界稳定时K R 2.35=,波形如下：
当K R 96.9=，此时系统应该处于不稳定状态，理论分析的波形应为发散振荡，实验实际得到的波形如下所示：
当K R 3.86=，此时开环增益500/ 4.312K R ==<，系统应该处于稳定状态，理论分析的波形应为衰减振荡，实验实际得到的波形如下所示：
分析这些曲线，可见系统实际临界稳定点的位置与理论计算有一定的便宜，经过测量，分析得出这是因为电路的参数不精确造成的，电路中的电阻、电容值与理论值有一定的偏差。而变化总的趋势和理论分析是一致的。
四、思考题
1、在图2—
2、图2—4电路中在串联1:1的反相器，系统是否稳定？
答：再串联反向器后反馈变为正反馈，系统不会稳定。
2、在图2—4电路中，改变增益是否会出现不稳定现象？
答：由实验结果测得的波形可知，在不同的增益下，对应系统的单位阶跃响应是有变化的，当增益超过某一K值（临界增益）时，系统的阶跃响应开始出现发散振荡状态，即系统不稳定。
五、实验总结
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)
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
控制工程基础实验指导书(答案) 2..
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( ) (3) 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)(
燕山大学软件工程课程设计
燕山大学 课程设计报告自习室座位管理系统 学院信息科学与工程学院年级专业09级计算机科学2班学生姓名XXX 090104010XXX XXX 090104010XXX XXX 090104010XXX 指导教师XXX 提交日期2012-6-14
摘要 本次课程设计在Windows 7平台上，以VS2010作为界面开发工具，分析设计了“图书馆自习室座位管理系统”。学生可以通过终端进行座位申请、座位退还、座位保留操作；管理员可以通过账户登录获取管理权限，对数据库进行更新和修改。 本报告中首先说明了该系统的特点与业务需求，构造了系统的数据模型、功能模型和动态模型，之后详细说明了系统的业务流程和系统开发流程，重点介绍了系统各模块的功能及相关功能的实现方向。 关键词座位管理系统；座位；数据库；VS2010；动态模型；模块
目录 摘要 (1) 第1章绪论 (2) 1.1 课题背景 (3) 1.2 课题意义 (4) 1.3 选题依据 (5) 第2章系统需求分析 (10) 2.1 系统功能描述 (10) 2.2 系统功能需求 (11) 2.3系统功能模块图 (12) 第3章系统总体设计 (13) 2.1 系统方案选取 (14) 2.2 系统功能设计 (15) 2.3数据库设计 (16) 结论 (18) 参考文献 (53)
第一章绪论 1.1 背景和意义 在大学中，公共自习室的座位管理是一个很重要的问题，因为它牵扯到能否让每个同学公平地享用到其应有的公共资源，同时更好的做好配合学校教学的服务工作，所以一个有力的图书馆座位管理系统不可或缺。由于图书馆的座位是免费使用，所以必须要做到公平；但是，图书馆的座位资源有限，应该得到最大限度地使用，所以必须讲究效率。每到学期末或考试周，图书管的公共自习室就变成了紧俏资源，一系列因为管理上的不力所产生的问题接踵而至，例如：一些座位被长期占用却得不到回收，一人同时占用多个座位，座位信息不能及时反馈给同学等等。一个有力的座位管理系统可以公平管理和分配公共资源，使其得以充分利用，并节省人力物力，避免人为因素所导致的错误，同时还可以实时更新信息使得信息统一从而为同学节省宝贵时间。 现代信息技术的飞速发展给我们生活带来了极大的便利，尤其对于复杂的信息管理，计算机能够充分发挥它的优越性。作为计算机应用的一部分，管理信息系统具有着手工管理所无法比拟的优点，例如：检索迅速、查找方便、可靠性高、存储量大、寿命长、实时性好、成本低等。如果我们将信息技术运用至自习室座位管理系统，那么再给我们带来方便的同时，也能让我们时刻体会到数字化的乐趣。 1.2 主要内容和工作 (1)前期准备：做好需求分析工作，作为一个座位管理系统，使用者应该以学生为主，自习室座位信息更新界面应简单易用，输入方便，针对学生对系统的实时性要求较高的特点，要做好数据库的设计。需求分析之后要进一步明确问题域，站在用户人群的角度进行开发。进行可行性分析，从经济、技术、操作等方面入手，看问题能否解决。 (2)设计实施：对系统功能进行调查分析，逐步抽象，构造功能模块，建立系统的功能模型、数据模型、动态模型。然后进行总体设计，完成系统的大致框架，画出层次图。然后再进行详细设计工作，完成数据编码工作，设计出数据库和人机界面。
机械控制工程基础复习题及参考答案
一、单项选择题： 1. 某二阶系统阻尼比为0，则系统阶跃响应为 A. 发散振荡 B. 单调衰减 C. 衰减振荡 D. 等幅振荡 2． 一阶系统G(s)=1 +Ts K 的时间常数T 越小，则系统的输出响应达到稳态值的时间 A ．越长 B ．越短 C ．不变 D ．不定 3. 传递函数反映了系统的动态性能，它与下列哪项因素有关？ A.输入信号 B.初始条件 C.系统的结构参数 D.输入信号和初始条件 4．惯性环节的相频特性)(ωθ，当∞→ω时，其相位移)(∞θ为 A ．-270° B ．-180° C ．-90° D ．0° 5．设积分环节的传递函数为G(s)= s 1 ，则其频率特性幅值M(ω)= A. ωK B. 2K ω C. ω1 D. 21ω 6. 有一线性系统，其输入分别为u 1(t)和u 2(t)时，输出分别为y 1(t)和y 2(t)。当输入为a 1u 1(t)+a 2u 2(t)时(a 1,a 2为常数)，输出应为 A. a 1y 1(t)+y 2(t) B. a 1y 1(t)+a 2y 2(t) C. a 1y 1(t)-a 2y 2(t) D. y 1(t)+a 2y 2(t) 7．拉氏变换将时间函数变换成 A ．正弦函数 B ．单位阶跃函数 C ．单位脉冲函数 D ．复变函数 8．二阶系统当0<ζ<1时，如果减小ζ，则输出响应的最大超调量%σ将 A.增加 B.减小 C.不变 D.不定 9．线性定常系统的传递函数，是在零初始条件下 A ．系统输出信号与输入信号之比 B ．系统输入信号与输出信号之比 C ．系统输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比 D ．系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比 10．余弦函数cos t ω的拉氏变换是 A.ω+s 1 B.2 2s ω+ω C.22s s ω+ D. 2 2s 1ω + 11. 微分环节的频率特性相位移θ(ω)= A. 90° B. -90° C. 0° D. -180° 12. II 型系统开环对数幅频渐近特性的低频段斜率为 A. -40(dB/dec) B. -20(dB/dec) C. 0(dB/dec) D. +20(dB/dec) 13．令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，则可得到系统的
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；
机械控制工程基础实验指导书(07年)
中北大学 机械工程与自动化学院 实验指导书 课程名称：《机械工程控制基础》 课程代号：02020102 适用专业：机械设计制造及其自动化 实验时数：4学时 实验室：数字化实验室 实验内容：1.系统时间响应分析 2.系统频率特性分析 机械工程系 2010.12
实验一 系统时间响应分析 实验课时数：2学时 实验性质：设计性实验 实验室名称：数字化实验室 一、实验项目设计内容及要求 1.试验目的 本实验的内容牵涉到教材的第3、4、5章的内容。本实验的主要目的是通过试验，能够使学生进一步理解和掌握系统时间响应分析的相关知识，同时也了解频率响应的特点及系统稳定性的充要条件。 2.试验内容 完成一阶、二阶和三阶系统在单位脉冲和单位阶跃输入信号以及正弦信号作用下的响应，求取二阶系统的性能指标，记录试验结果并对此进行分析。 3.试验要求 学习教材《机械工程控制基础（第5版）》第2、3章有关MA TLAB 的相关内容，要求学生用MA TLAB 软件的相应功能，编程实现一阶、二阶和三阶系统在几种典型输入信号（包括单位脉冲信号、单位阶跃信号、单位斜坡信号和正弦信号）作用下的响应，记录结果并进行分析处理：对一阶和二阶系统，要求用试验结果来分析系统特征参数对系统时间响应的影响；对二阶系统和三阶系统的相同输入信号对应的响应进行比较，得出结论。 4.试验条件 利用机械工程与自动化学院数字化试验室的计算机，根据MA TLAB 软件的功能进行简单的编程来进行试验。 二、具体要求及实验过程 1.系统的传递函数及其MA TLAB 表达 (1)一阶系统 传递函数为：1 )(+= Ts K s G 传递函数的MA TLAB 表达： num=[k]；den=[T,1]；G(s)=tf(num,den) (2)二阶系统 传递函数为：2 2 2 2)(n n n w s w s w s G ++= ξ 传递函数的MA TLAB 表达： num=[2n w ]；den=[1，ξ2wn ，wn^2]；G(s)=tf(num,den) （3）任意的高阶系统 传递函数为：n n n n m m m m a s a s a s a b s b s b s b s G ++++++++= ----11 101110)( 传递函数的MA TLAB 表达： num=[m m b b b b ,,,110- ]；den=[n n a a a a ,,,110- ]；G(s)=tf(num,den)
燕山大学操作系统课程设计说明书
燕山大学课程设计说明书课程设计名称：操作系统 题目：多道程序缓冲区协调操作 （模拟生产者消费者问题） 课题负责人： 学院：信息科学与工程学院 班级： 姓名： 学号： 课题开发日期：2014年1月13日 自评成绩： A
目录 1概述-------------------------------------------------------------------- ------------------3 目的--------------------------------------------------------3 主要完成的任务----------------------------------------------3 使用的开发工具、开发语言------------------------------------3 本软件解决的主要问题 ---------------------------------------4 2 设计的基本理念、概念和原理------------------------------------------------4 设计的基本理念----------------------------------------------4 基本概念----------------------------------------------------4 基本原理----------------------------------------------------5 3 总体设计----------------------------------------------------5 基本的技术路线：面向对象--------------------------------------------------------5 模块关系及总体流程-------------------------------------------5 4 详细设计----------------------------------------------------7 变量设计----------------------------------------------------7 线程的设计--------------------------------------------------7 button按钮的设计-------------------------------------------8 5编码设计----------------------------------------------------9 开发环境----------------------------------------------------9 注意事项----------------------------------------------------9 主要代码设计------------------------------------------------9 PUTTER线程的设计---------------------------------------------------9 MOVER1线程的设计---------------------------------------------------10 GETTER1线程的设计--------------------------------------------------11 “开始”按钮的设计--------------------------------------------------12 “结束”按钮的设计--------------------------------------------------14 解决的主要难题----------------------------------------------16 6测试出现的问题及其解决方案-------------------------------16 7工程总结----------------------------------------------------16 8参考文献----------------------------------------------------16
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
燕山大学发电厂电气部分课程设计 大型骨干电厂电气主接线
目录 第一章原始资料的分析 (1) 1.1电压等级 (1) 第二章电气主接线方案 (1) 2.1 电气主接线设计的基本原则 (1) 2.2 具体方案的拟定 (2) 第三章主要电气设备的选择 (4) 3.1 发电机 (4) 3.2 主变压器 (4) 3.4 断路器和隔离开关 (5) 3.5电压互感器 (8) 3.6电流互感器的选择 (9) 3.7 母线的导体 (10) 第四章方案优化 (11) 第五章短路电流计算 (12) 5.1 等效阻抗网络图 (12) 5.2阻抗标幺值计算 (12) 5.3 短路点短路电流计算 (14) Q的计算 (15) 5.4 短路电流热效应 K 第六章校验动、热稳定（设备） (17) 6.1断路器稳定校验 (18) 6.2 隔离开关稳定校验 (18) 6.3电流互感器稳定校验 (19) 6.4 母线导体稳定校验 (20) 第七章心得体会 (20) 参考资料 (21)
大型骨干电厂电气主接线 第一章原始资料的分析 1.1电压等级 根据原始资料的分析可知，需要设计的是一个大型骨干凝汽电厂，共有两个电压等级：220KV，500KV 1.2 系统（电源）、负荷 电压等级进出线回数负荷(max) 负荷(min) 220kv 4 600MW 300MW 500kv 6 1.3 发电机、主变压器容量及台数 发电机容量和台数为6× 300MW (QFSN-300-2） 因此主变压器的台数选为6台。 1.4 联络变压器 选择三绕组变压器，连接两个电压等级，剩余一端引接备用电源。 第二章电气主接线方案 2.1 电气主接线设计的基本原则 电气主接线设计的基本原则是以设计任务书为依据，以国家的经济建设方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下、兼顾运行、维护方便，尽可能的节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。 电气主接线是由高压电器通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流，高电压的网络，它要
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
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
控制工程-实验指导书-修订版
《控制工程基础》实验指导书常熟理工学院机械工程学院 2009.9
目录 1.MATLAB时域分析实验 (2) 2.MATLAB频域分析实验 (4) 3.Matlab校正环节仿真实验 (8) 4.附录：Matlab基础知识 (14)
实验1 MATLAB 时域分析实验 一、实验目的 1． 利用MATLAB 进行时域分析和仿真。 要求：(1)计算连续系统的时域响应（单位脉冲输入，单位阶跃输入，任意输入）。 2．掌握Matlab 系统分析函数impulse 、step 、lsim 、roots 、pzmap 的应用。 二、实验内容 1．已知某高阶系统的传递函数为 ()265432 220501584223309240100 s s G s s s s s s s ++=++++++，试求该系统的单位脉冲响应、单位阶跃响应、单位速度响应和单位加速度响应。 MATLAB 计算程序 num=[2 20 50]; den=[1 15 84 223 309 240 100]; t= (0: 0.1: 20); figure (1); impulse (num,den,t); %Impulse Response figure (2); step(num,den,t);%Step Response figure (3); u1=(t); %Ramp.Input hold on; plot(t,u1); lsim(num,den,u1,t); %Ramp. Response gtext(‘t’); figure (4); u2=(t.*t/2);%Acce.Input u2=(0.5*(t.*t)) hold on; plot(t,u2); lsim(num,den,u2,t);%Acce. Response
燕山大学11计算机编译原理课程设计安排
大校11计算机《编译原理》课程设计安排 时间：18周（12月30日-1月3日）地点：信息馆317、318实验室 一、设计目的：研究、改进或自行设计、开发一个简单的编译程序或其部分功能，加深对编译理论和编 译过程的理解。编程语言不限。 二、设计任务 (学号最后一位%4+1)： 1．扩展PL/0编译程序功能 目的：扩充PL/0编译程序功能， 要求：(1)阅读、研究PL/0编译程序源文件。 (2)在上述工作基础上，可有选择地补充、完善其中词法分析、语法分析、语义分析、目标代码生成、目标代码解释执行等部分的功能。如以语法分析部分为例，则可以增加处理更多语法成分的功能，如可处理一维数组、++、--、+=、-=、*=、/=、%（取余）、！（取反）、repeat、for、else、开方、处理注释、错误提示、标示符或变量中可以有下划线等。还可以增加类型，如增加字符类型、实数类型；扩充函数如有返回值和返回语句的，有参数函数等； (3)设计编制典型的运行实例，以便能反映出自己所作的改进。 2. 基于LL(1)方法的语法分析程序 目的：设计、编制和调试一个典型的语法分析方法，进一步掌握常用的语法分析方法。 要求： (1)根据LL(1)分析法编写一个语法分析程序，可根据自己实际情况，选择以下一项作为分析算法 的输入：a.直接输入根据已知文法构造的分析表M; b.输入文法的FIRST(α)和FOLLOW(U)集合，由程序自动生成文法的分析表M； c.输入已知文法，由程序自动构造文法的分析表M。 (2)所开发的程序可适用于不同的文法和任意输入串，且能判断该文法是否为LL(1)文法。 (3)如完成前两项，可增加运行实例，对于输入的文法和符号串，所编制的语法分析程序应能正确判断此串是否为文法的句子，并要求输出分析过程。 3.基于LR(0)方法(或SLR(1)方法、或LR(1)方法)的语法分析程序 要求： 可根据自己实际情况，选择以下一项作为分析算法的输入： （1）直接输入根据己知文法构造的LR(0)(或SLR(1) 、或LR(1))分析表。 （2）输入已知文法的项目集规范族和转换函数，由程序自动生成LR(0) ( 或SLR(1) 、或LR(1))分析表； （3）输入已知文法，由程序自动生成LR(0) ( 或SLR(1) 、或LR(1))分析表。 目的和其它要求参考“基于LL(1)方法的语法分析程序” 4．词法分析程序设计 目的：设计、编制和调试一个具体的词法分析程序，加深对词法分析的理解。 要求： 通过对PL/0词法分析程序(GETSYM)的分析，编制一个具有以下功能的词法分析程序： a.输入为待进行词法分析的源程序，输出为单词串，即由（单词，类别）所组成的二元组 序列； b.有一定的错误检查能力，例如能发现2a这类不能作为单词的字符串。 选作题目：若以上题目均不感兴趣，可申请做选作题目。 ①基于Lex和Y acc的C-Minus编译器。 基于W indows环境下的Lex和Yacc集成环境Parser Generator, 实现了以C _ M inus ( C 语言子集) 语言为源语言的编译器。主要从编译技术的角度对C _ M inus语言的词法分析、语法分析、符号表的建立以及目标代码生成的过程进行详细的阐述。 ②利用Lex和Yacc工具制作一个小型的计算器编译器。 功能如下：1. 分别能够完成十进制、八进制、十六进制的一些基本运算。可以通过DEC_ON,OCT_ON,HEX_ON三个开关进行控制。 2.能够完成一些基本的算术运算和逻辑运算，如：加、减、乘除、乘方、取模、与、或、非等运算。 3.提供帮助提示操作，如：HELP命令，清屏命令CLEAR等，错误提示信息等。
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。
机械控制工程基础实验指导书
机械控制工程基础实验 指导书 Company number【1089WT-1898YT-1W8CB-9UUT-92108】
河南机电高等专科学校《机械控制工程基础》 实验指导书 专业：机械制造与自动化、起重运输机械设计与制造等 机械制造与自动化教研室编 2012年12月
目录
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计方法； 2、重点学习如何利用MATLAB工具解决实际工程问题和 计算机实践问题； 3、提高应用计算机的能力及水平。 二、实验设备 1、计算机 2、MATLAB软件 三、对参加实验学生的要求 1、阅读实验指导书，复习与实验有关的理论知识，明确每次实验的目的，了解内容和方法。 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 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、连接其他编程语言的程序等。 应用范围：工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 图1-1 MATLAB图形处理示例 的工作环境 启动MATLAB，显示的窗口如下图所示。 MATLAB的工作环境包括菜单栏、工具栏以及命令运行窗口区、工作变量区、历史指令区、当前目录窗口和M文件窗口。 (1)菜单栏用于完成基本的文件输入、编辑、显示、MATLAB工作环境交互性设置等操作。 (2)命令运行窗口“Command Window”是用户与MATLAB交互的主窗口。窗口中的符号“》”表示MATLAB已准备好，正等待用户输入命令。用户可以在“》”提示符后面输入命令，实现计算或绘图功能。 说明：用户只要单击窗口分离键，即可独立打开命令窗口，而选中命令窗口中Desktop菜单的“Dock Command Window”子菜单又可让命令窗口返回桌面（MATLAB桌面的其他窗口也具有同样的操作功能）；在命令窗口中，可使用方向