二阶系统的瞬态响应分析实验报告
课程名称：______________ 控制理论乙____________ 指导老师：___________________ 成绩： ______________________ 实验名称：二阶系统的瞬态响应分析实验类型: ____________________ 同组学生姓名：
一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）
三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤
五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）
七、讨论、心得
一、实验目的和要求
1. 谁二阶模拟系统的组成
2. 研究二阶系统分别工作在0 ：：「：：：「? J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峰值时间t p和调整时间t s
4. 研究系统在不同K值对斜坡输入的稳态跟踪误差
二、实验内容和原理
1. 实验原理
实验电路图如下图所示：
上图为二阶系统的模拟电路图，它是由三部分组成。其中，R1、R2和C1以及第一个运放共同组成一个惯
性环节发生器，R3、C2与第二个运放共同组成了一个积分环节发生器，R0与第三个运放组合了一个反相
发生器。所有的运放正输入端都接地，负输入端均与该部分电路的输入信号相连，并且输入和输出之间通过元件组成了各种负反馈调节机制。最后由最终端的输出与最初端的输入通过一个反相器相连，构成了整
体电路上的负反馈调节。
惯性函数传递函数为：
R2 /Cs
Z2 R2 1/Cs R2 1 K
1（）Z1R1R R2C S 1 T；s 1
比例函数的传递函数为
1
G2G）厶3 1 1
Z1 R3 R3C2S T2 S
K 1 K
= 2
T i S 1 T2 s T1T2S T2S
其中
实验要求让T1=0.2s , T2=0.5s，则通过计算我们可以得出
调整开环增益K值，不急你能改变系统无阻尼自然振荡平率的值, 三种情况下
的阶跃响应曲线。
（1）当K>0.625时，系统处于欠阻尼状态，此时应满足
单位阶跃响应表达式为:
图像为:
反相器的传递函数为
Z2
G3 (s)=
乙
R o
R
电路的开环传递函数为
电路总传递函数为
G(s)二
K
2
T1T2S T2S K s2T
1^ —
R
1
T1 — R? C1、T2 —
R3C2、
IT；
rv
\4T1K
0.625
\ K
H(s)=G(s) G2(S)
还可以得到过阻尼、临界阻尼好欠阻尼
U a(t) =1 sin( d t tan'
其中,
(2) 当K=0.625时，系统处于临界阻尼状态，此时应满足
=1
单位阶跃响应表达式为:
%(t)
(1 泣归"
图像为：
(3) 当K<0.625时，系统处于过阻尼状态，此时应满足
1
单位节约响应表达式为:
其中，q 二一 n i-n ； 2 -1、S 2 二一
一 2-1
图像为：
2. 实验内容
(1)
根据电路图所示，调节相应参数，是系统的开环传递函数为
(2)
令输入等于1V 的阶跃函数电压，在示波器上观察不同
K ( K=10、K=5、K=2、K=0.5 )时候的单位
阶跃响应的波形，并由实验求得相应的超调量、峰值时间和调整时间
(3)
调节开环增益，使二阶系统的阻尼比为
=1八2 =0.707,观察并记录
此时的单位阶跃响应波形和
S i t
Si
G(s)=
K 0.5s(0.2s 1)
超调量、峰值时间和调整时间的值
三、主要仪器设备
1控制理论电子模拟实验箱一台
2 ?超低频慢扫描示波器一台
3. 万用表一只
四、操作方法和实验步骤
1?按照电路图，在控制理论实验箱上连接好实物图
2?由实验原理给定的公式和实验内容给定的参数，算出我们的参数值
K?n R&R2R3G C2
10100.2501M100k1M
57.0710.3541M200k1M
2 4.4720.5591M500k1M
0.5 2.236 1.1181M2M1M
1.25 3.5350.7071M
3?在控制理论实验箱上的阶跃函数电源中，按下按钮，形成阶跃输入。
4?在示波器上，测量并记录实验所得波形，测量波形图中的超调量、峰值时间和调整时间五、实验数据记录和处理
K=10
K=5
2.
3.
K=2
K=0.5
■
T
H 皿STOP RlflOL STOP
RL6QL
STOP
Curfl.
1.2M
rk*KI-Wrt>
4.
5.
K=1.25
六、实验结果与分析
1.实验结果分析
UML学生的信息管理系统__实验报告
面向对象分析与设计期末实验 设计题目 : 学生信息管理系统 姓名 学院：电子信息工程学院 系别: 计算机科学与技术 班级：网络工程1班
页眉内容 A部分需求分析 一、实验目的 利用所学的UML建模知识设计学生信息管理系统。由于信息技术的急 剧发展和配合管理的思想的出现，各种网络化，自动化，配合技术在各自的业界的管理实践中迅速得到应用。学生的信息的管理系统的开发非常有必要。学生的信息管理系统的目标是在学生的信息管理中，使用计算机的网络技术，通讯技术和信息处理技术，使学生的信息得到加工，依次传达及保存。 根据学生的信息管理的电子化和网络化，来实现全面改善学生信息的管理环境，提高管理效率。系统要对使用要求不同的用户群体，设置不同的权限，设置系统的不同功能。管理员能有效管理学生的信息，同时，学生可以随时大量检索查询多种信息。 二、实验仪器或设备 学生用计算机一台 三、设计原理、系统业务及功能 设计原理： 系统要对使用要求不同的用户群体，设置不同的权限，设置系统的不同 功能。管理员能有效管理学生的信息，同时，学生可以随时大量检索查 询多种信息。 设计方案及流程： 1.这个项目从结构上分。 ①管理员：通过已有学生信息仓库，管理学生的信息，还可以管理教师 的信息，管理课程的信息，管理班级的信息； ②学生：可以修改学生的信息，选择课程，检索成绩等； ③教师：修改教师的信息，检索学生的成绩，登记授课的学生状况等。 2．系统功能模块
（1）学生功能：查询课表，选课，成绩，修改学生个人信息。 （2）教师功能：录入成绩，查询教授学生状况，修改老师个人信息。 3．管理员功能模块 （1）学生管理：学生用户的追加，学生信息的浏览，修改，删除。 （2）教师管理：教师用户的追加，教师信息的浏览，修改，删除。 （3）课程管理：课程查询，添加，修改，删除，公布课表等。 （4）班级管理：班级的查询，添加，修改，删除 B部分系统UML建模 1．用况图 （1）系统用况图：
UML实验报告
《面向对象分析与设计UML》 实验报告 学号：180108213 姓名：庞志伟 班级：08级软件2班 指导老师：姚宇峰
实验及作业一 一、实验目的 了解软件工程等基础知识，为后续的统一建模语言UML知识的学习做好准备工作。 二、实验设备与环境 装有Visio、RathionalRose的计算机。 三、实验内容 1、复习阐述“软件工程开发模型”的相关概念，并分析各种模型的优缺点，写成实验报告。 2、熟悉UML软件设计工具Visio、Rational Rose的安装及环境 四、实验过程及结果 1、软件工程开发模型有（1）瀑布模型，（2）原型模型，（3）螺旋模型，（4）喷泉模型（1）瀑布模型 将功能的实现与设计分开，便于分工协作，即采用结构化的分析与设计方法将逻辑实现与物理实现分开。将软件生命周期划分为制定计划、需求分析、软件设计、程序编写、软件测试和运行维护等六个基本活动，并且规定了它们自上而下、相互衔接的固定次序，如同瀑布流水，逐级下落。 优点： 1）为项目提供了按阶段划分的检瀑布模型查点。 2）当前一阶段完成后，您只需要去关注后续阶段。 3）可在迭代模型中应用瀑布模型。 缺点： 1）在项目各个阶段之间极少有反馈。 2）只有在项目生命周期的后期才能看到结果。 3）通过过多的强制完成日期和里程碑来跟踪各个项目阶段。 （2）原型模型 原型模型又称快速原型，它是增量模型的另一种形式；它是在开发真实系统之前，构造一个原型，在该原型的基础上，逐渐完成整个系统的开发工作。快速原型模型的第一步是建造一个快速原型，实现客户或未来的用户与系统的交互，用户或客户对原型进行评价，进一步细化待开发软件的需求。通过逐步调整原型使其满足客户的要求，开发人员可以确定客户的真正需求是什么；第二步则在第一步的基础上开发客户满意的软件产品。 优点：克服瀑布模型的缺点，减少由于软件需求不明确带来的开发风险。
二阶系统的阶跃响应及频率特性
实验二二阶系统的阶跃响应及频率特性 实验简介：通过本实验学生能够学习二阶系统的频率响应和幅频特性的测试方法，对实验装置和仪器的调试操作，具备对实验数据、结果的 处理及其与理论计算分析比较的能力。 适用课程：控制工程基础 实验目的：A 学习运算放大器在控制工程中的应用及传递函数的求取。 B 学习二阶系统阶跃响应曲线的实验测试方法。 C 研究二阶系统的两个重要参数ζ、ω n 对阶跃瞬态响应 指标的影响。 D 学习频率特性的实验测试方法。 E 掌握根据频率响应实验结果绘制Bode图的方法。 F 根据实验结果所绘制的Bode图，分析二阶系统的主要 动态特性（M P ，t s ）。 面向专业：机械类 实验性质：综合性/必做 知 识 点：A《模拟电子技术》课程中运算放大器的相关知识； B《数字电子技术》课程中采样及采样定理的相关知识； C《机械工程控制基础》课程中，传递函数，时域响应， 频率响应三章的内容。 学 时 数：2 设备仪器：XMN-2自动控制原理学习机，CAE-98型微机接口卡，计算机辅助实验系统2.0软件，万用表。 材料消耗：运算放大器，电阻，电容，插接线。 要 求：实验前认真预习实验指导书的实验内容，完成下述项目， 做实验时交于指导教师检查并与实验报告一起记入实验成绩。 B推导图2所示积分放大器的输出输入时域关系和传递函数。
C 推导图3所示加法和积分放大器的输出输入时域关系（两输入单输出） 和S <1>.写出op1,op2,op9,0p6对应的微分方程组（4个方程）。 <2>.画出系统方框图。 <3>.用方框图化简或方程组联立消元的方法求取实验电路所示系统的 传递函数，写出求解过程。 和ζ。 <4>.求取该系统的ω n 实验地点：教一楼327室 实验照片：实验装置及仪器
UML学生的信息管理系统 实验报告
计算机与信息技术学院综合性实验报告 专业：Java 年级/班级：10级计科1班 2010—2011学年第学2期课程名称Uml统一建模指导教师 本组成员 学号姓名 实验地点过街楼实验室实验时间第十一周 项目名称学生的信息管理系统实验类型综合性 一、实验目的 利用所学的UML建模知识设计学生信息管理系统。由于信息技术的急剧发展和配合管理的思想的出现，各种网络化，自动化，配合技术在各自的业界的管理实践中迅速得到应用。学生的信息的管理系统的开发非常有必要。学生的信息管理系统的目标是在学生的信息管理中，使用计算机的网络技术，通讯技术和信息处理技术，使学生的信息得到加工，依次传达及保存。根据学生的信息管理的电子化和网络化，来实现全面改善学生信息的管理环境，提高管理效率。系统要对使用要求不同的用户群体，设置不同的权限，设置系统的不同功能。管理员能有效管理学生的信息，同时，学生可以随时大量检索查询多种信息。 这个项目从结构上分。 ①管理员：通过已有学生信息仓库，管理学生的信息，还可以管理教师的信息，管理 课程的信息，管理班级的信息； ②学生：可以修改学生的信息，选择课程，检索成绩等； ③教师：修改教师的信息，检索学生的成绩，登记授课的学生状况等。 二、实验仪器或设备 学生用计算机一台 三、总体设计（设计原理、设计方案及流程等） 设计原理： 系统要对使用要求不同的用户群体，设置不同的权限，设置系统的不同功能。管理 员能有效管理学生的信息，同时，学生可以随时大量检索查询多种信息。 设计方案及流程： 1.这个项目从结构上分。
①管理员：通过已有学生信息仓库，管理学生的信息，还可以管理教师的信息，管 理课程的信息，管理班级的信息； ②学生：可以修改学生的信息，选择课程，检索成绩等； ③教师：修改教师的信息，检索学生的成绩，登记授课的学生状况等。 2．系统功能 （1）学生功能：查询课表，选课，成绩，修改学生个人信息。 （2）教师功能：录入成绩，查询教授学生状况，修改老师个人信息。 3．管理员功能 （1）学生管理：学生用户的追加，学生信息的浏览，修改，删除。 （2）教师管理：教师用户的追加，教师信息的浏览，修改，删除。 （3）课程管理：课程查询，添加，修改，删除，公布课表等。 （4）班级管理：班级的查询，添加，修改，删除 四、实验步骤（包括主要步骤、用例图、时序图等） 1、用例模型是把应满足用户需求的基本功能聚合起来表示的强大工具，用例反映了系 统能够完成什么样的功能，因此，用例图占据重要位置。 （1）系统用例图： 系统登录 查询课程表 选课 查询成绩 修改学生个人信息 修改教师个人信息 登记授课的学生状况 检索学生成绩 学生 老师 学生信息的管理教师信息的管理 课程信息的管理班级信息的管理 管理员 用户 该用例图中的用例分析如下：
UML实验报告概要
《面向对象与UML》 实验报告 姓名：陈万全 学号：132852 班级：软件131
实验一UML建模基础 一、实验目的 1.熟悉UML建模工具Rational rose的可视化环境。 2.掌握利用Rational rose进行建模的步骤。 二、实验内容 1.熟悉Rational rose建模环境 2.建模基本步骤 3.结合日常生活中实际使用的系统，模仿2中的用例模型绘制用例图，并保存模型，熟悉利用Rational rose的建模过程，要求绘制的用例图中用例与2中的用例图不相同。
实验二用例图 一、实验目的 1.熟悉UML用例图的基本图形元素。 2.掌握用例与用例之间的各种关系。 3.熟悉针对具体场景使用例图进行软件建模的方法。 4.掌握用例规格说明的概念和基本结构，以及用例规格说明的作用。 二、实验内容 1.根据实验一建模实例，熟悉利用Raional rose软件绘制用例图的基本方法。 2.通过对“学生信息管理系统”的需求描述，确定系统用例图： “学生信息管理系统”的需求描述如下： ?在每个新学年开始都会有新生入学，这时系统的管理人员可以通过系统将这些新生的学籍、年龄、家庭住址、性别、身高、学生证号、身份证号等基本信息存入数据库，每个新生都对应一个唯一的编号，此编号可以是学生，在日程管理中，系统管理员还可以对所有学生的基本信息进行查询、修改和删除等操作；同时校领导可以查询、修改全校所有学生的基本信息。 ?学校领导可以通过本系统了解每个班的任课教师、辅导员、学生姓名、学生人数、专业等班级基本信息。系统管理员可以进行查询班级基本信息、添加班级、修改班级基本信息、删除班级等操作。 ?在考试结束以后，教师可以将学生的考试成绩录入系统，还可以对学生的成绩进行查询和修改。学生可以通过本系统进行成绩的查询。 ?学生还可以在网上选择自己选修的课程(必修课必须上，所以不用选)，学生通过本系统可以看到有哪些课程可以选以及课程的基本信息。课程的基本信息包括：课程号、所属专业、课程名称、开课学期、学时数、学分、任课教师等。每个学生每学期的选修课程数不得大于6门，如果已经选择了6门课程则不能再选择其他课程。只有将已选择的课程删除掉才能再选择新课程。系统管理员负责修改、增加、删除选修课程。 ?系统管理员可以对系统的账号进行添加、设置、删除、查询等操作，同时可以设置每个账号的权限以及对应的个人信息。 a)请根据上述描述，确定系统的参与者 b)确定系统的用例并绘制完整的用例图。
二阶系统阶跃响应实验报告
实验一 二阶系统阶跃响应 一、实验目的 （1）研究二阶系统的两个重要参数：阻尼比ξ和无阻尼自振角频率ωn 对系统动 态性能的影响。 （2）学会根据模拟电路，确定系统传递函数。 二、实验内容 二阶系统模拟电路图如图2-1 所示。 系统特征方程为T 2s 2+KTs+1=0，其中T=RC ，K=R0/R1。根据二阶系统的标准 形式可知，ξ=K/2，通过调整K 可使ξ获得期望值。 三、预习要求 （1） 分别计算出T=0.5,ξ= 0.25，0.5，0.75 时，系统阶跃响应的超调量σP 和过渡过 程时间tS 。 ) 1( p 2 e ζζπσ--=， ζ T 3t s ≈
代入公式得： T=0.5,ξ= 0.25，σp=44.43% ，t s=6s； T=0.5,ξ= 0.5，σp=16.3% ，t s=3s； T=0.5,ξ= 0.75，σp=2.84% ，t s=2s； （2）分别计算出ξ= 0.25，T=0.2,0.5，1.0 时，系统阶跃响应的超调量σP 和过渡过程时间tS。 ξ= 0.25，T=0.2，σp=44.43% ，t s=2.4s； ξ= 0.25，T=0.5，σp=44.43% ，t s=6s； ξ= 0.25，T=1.0，σp=44.43% ，t s=12s； 四、实验步骤 （1）通过改变K，使ξ获得0，0.25，0.5，0.75，1.0 等值，在输入端加同样幅值的阶跃信号，观察过渡过程曲线，记下超调量σP 和过渡过程时间tS，将实验值和理论值进行比较。 （2）当ξ=0.25 时，令T=0.2 秒，0.5 秒，1.0 秒（T=RC,改变两个C），分别测出超调量σP 和过渡过程tS，比较三条阶跃响应曲线的异同。 五、实验数据记录与处理： 阶跃响应曲线图见后面附图。 原始数据记录： （1）T=0.5，通过改变R0的大小改变K值
UML实验报告
本科实验报告 课程名称：系统分析与设计实验项目：《网上书店系统》实验地点： 专业班级：学号：20110 学生姓名： 指导教师： 2013年月日
实验一用例图 一、实验目的 初步掌握UML用例图的创建方法及其用例的描述。 二、实验要求 1．结合工具StartUML，熟悉UML用例图的模型元素。 2．使用StartUML工具建模网上书店系统的用例图。 三、实验主要设备：台式或笔记本计算机 四、实验内容： 根据下面给出的网上书店问题陈述，分析该系统总体需求，建模网上书店系统的用例图并提供一个主要用例的事件流文档。 网上书店陈述： 书店经理：我们原本是一个传统的实体书店，顾客要买书都是亲自到书店里来的，这样挺不方便。面且随着书店销售图书种类和数量的增加以及顾客的增长，尤其是大量顾客到书店选购图书，使得书店场地不足，工作人员也很忙碌。其实，还有一点就是，有不少人进入书店后并不买书，只是查找一些资料。有的甚至会在这呆上很长的时间直到把书免费看完。这种行为，工作人员一般是不阻止的，结果最后这些被看过的书会因为有阅读过的痕迹而影响销售。而且现在电子商务已经发展起来了，所以我们想到借助网络，让顾客通过网上书店购买图书。这样我们书店可以省掉大量的场地维护和工作人员成本支出，同时计算机可以方便的检索图书信息，让顾客可以足不出户以更优惠的价格买到需要的书。 系统分析员：能谈谈您对网上书店的要求吗? 书店经理：网上书店要能实现对外和对内的功能，对外是顾客能在网上书店订购图书，提交订单。对内，书店工作人员能够通过网上书店及时的看到这些订单，并进行处理。为了把书送到顾客手里，我们已经联系了快递公司，初步达成协议，由他们往返场客和书店之间把图书送到顾客手里。书店管理员受理订单后，就会通知快递公司送货。当然，书店的图书上架和下架也应该由网上书店完成了。 工作人员甲：实体店中，图书是按照不同种类放置的，方便顾客挑选。网上书店的图书也应该能够按照这种模式分类显示。这样，图书的信息和种类要由网上书店设置和管理。已有种类的新书或新种类的图书上架，网上书店能够保存这些信息。如果信息输入错误，能够进行修改。 工作人员乙：另外书店会搞一些促销，推出一些特价图书。以前这些特价书的信息，都是我们根据促销活动整理出来，贴在书店的醒目位置。促销活动过后，特价图书会恢复原来的价格。希望网上书店也能够管理这些特价图书。 系统分析员：能谈谈平时买书的经过吗? 顾客甲：一般都是先在书店里看看图书的简要介绍，或者先找找看有没有自己需要的书，有时是没有目标的寻找，有时直奔一类图书而去。找到我想买的书或者觉得看的书不错，就会去柜台结帐。 工作人员丙：不过有时在结帐的时候，顾客会突然改变主意，不买一些书或者又回去挑选图书了。
UML实验报告(1).doc
UML实验报告(1) 学生学号01第一学期实验课程名称：UML建模技术实验项目名称关于新的电脑销售系统点的需求文档实验成绩1实验者向尧专业班级软件工程0703班组别19同组者实验日期12月2日第一部分：实验分析与设计（可加页）一、实验内容描述（问题域描述）实验目的：学会怎样为新的电脑销售系统点写需求文档实验内容：1、写一个概况陈述，包含信息系统相关的问题。 2、确定客户，包括公司名称、地址、电话号码，员工的头衔也要包含在他的名字之中 3、总结至少3个系统的目标 4、确定至少2个制约因素 5、建立一个基本功能和属性表 6、分析基本功能和属性的可行性 7、包括一个用类表现出来的环境图二、实验基本原理与设计（包括实验方案设计，实验手段的确定，试验步骤等，用硬件逻辑或者算法描述）需求一词在日常生活中经常使用，通常的需求是指人对于客观事务需要的表现，体现为愿望、意向和兴趣，因而成为行动的一种直接原因。 需求对用户和软件开发人员来说都是至关重要的，必须由他们共同合作才能写出较好的需求及需求文档。 需求是用户认为其所使用的系统应该具备的功能和性能。 三、主要仪器设备及耗材MicrosoftOfficeWord12月2日第一部分：实验分析与设计（可加页）一、实验内容描述（问题域描述）实验目的：学会如何为类中描述的事件写一个基本用例实验内容：1、仿照教科书来描述每个用例。
事件的主流程（成功场景）是用例的最重要的部分。 确保它准确地描述这个过程，同时还有少量一些替代流程即扩展。 2、对于这个项目假设所有客户用现金或信用卡支付租金，不允许用支票支付！ 3、要特别注意处理问题时的扩展，可以仿照你的老师给你的示例 4、有一些隐藏的要求：基本上租借出去的影碟信息必须有序地保存起来以跟踪物料，同样的归还的物品数据也应该保存起来，以备最后会计都会知道这些。 5、用例是：租赁项目，归还项目，迟交费项目，重新购置项目。 没有购买。 6、每天晚上待商店关门后，所有晚交的租金记入帐户持有人的信用卡。 7、每个夜晚商店关门后，所有超过10天迟了的租金记入帐户持有人信用卡的项目费用。 8、客户有一个帐号。 电话号码是首选，当客户第一次来时被分配。 如果客户不是在租赁的成员，成员的记录会临时创建。 他们的姓名，电话号码，信用卡号码和到期日被记录在其成员的记录里。 二、实验基本原理与设计（包括实验方案设计，实验手段的确定，试验步骤等，用硬件逻辑或者算法描述）1、根据系统的
一阶系统的单位阶跃响应
图3－5所示系统。其输入－输出关系为 1 1 111)()(+= +=Ts s K s R s C （3-3） 式中K T 1 = ，因为方程(3-3)对应的微分方程的最高阶次是1，故称一阶系统。 实际上，这个系统是一个非周期环节，T 为系统的时间常数。 一、一阶系统的单位阶跃响应 因为单位阶跃函数的拉氏变换为s 1，将s s R 1)(=代入方程(3-3)，得 s Ts s C 1 11)(+= 将)(s C 展开成部分分式，有 11()1C s s s T =- + （3-4） 对方程(3-4)进行拉氏反变换，并用)(t h 表示阶跃响应)(t C ，有 t T e t h 1 1)(--= 0t ≥ (3-5) 由方程(3-5)可以看出，输出量)(t h 的初始值等于零，而最终将趋于1。常数项“1”是由s 1反变换得到的，显然，该分量随时间变化的规律和外作用相似(本例为相同)，由于它在稳态过程中仍起作用，故称为稳态分量 (稳态响应)。方程(3-5)中第二项由1 1/()s T +反变换得到， 它随时间变化的规律取决于传递函数1/(1)Ts +的极点，即系统特 征方程()10D s Ts =+=的根(1/)T -在复平 面中的位置，若根处在复平面的左半平面 如图3－6(a)所示，则随着时间 t 的增加， 它将逐渐衰减， 最后趋于零 (如图3－6(b) 所示)，称为瞬态响应。可见，阶跃响应曲线具有非振荡特性，故也称为非周期响应。 显然，这是一条指数响应曲线，其初始斜率等于1/T ，即 T e T dt dh t t T t 1 |1|01 0===-= (3-6) 这就是说，假如系统始终保持初始响应速度不变，那么当T t =时， 输出量就能达到稳态值。
UML实验报告
一、实验目的 熟悉软件建模工具PowerDesigner的安装和使用，使用PowerDesigner绘制用例图，熟悉用例文档的编写，掌握系统需求模型的构造过程；学习使用PowerDesigner绘制类图。 二、实验内容 1. 根据如下场景构造需求模型，使用PowerDesigner绘制用例图，撰写用例“在线预订客房”和“前台预订客房”的用例描述文档，并进行模型检查。 某酒店订房系统描述如下： (1) 顾客可以选择在线预订，也可以直接去酒店通过前台服务员预订； (2) 前台服务员可以利用系统直接在前台预订房间； (3) 不管采用哪种预订方式，都需要在预订时交相应订金； (4) 前台预订可以通过现金或信用卡的形式进行订金支付，但是网上预订只能通过信用卡进行支付； (5) 利用信用卡进行支付时需要和信用卡系统进行通信； (6) 客房部经理可以随时查看客房预订情况和每日收款情况。 2. 某电话公司决定开发一个客户信息管理系统，系统功能如下： (1) 浏览客户信息：任何使用Internet的网络用户都可以浏览电话公司所有的客户信息（包括姓名、住址、电话号码等）。 (2) 登录：电话公司授予每个客户一个账号。拥有授权账号的客户可以使用系统提供的页面设置个人密码，并使用该账号和密码向系统注册。公司管理人员也可以通过登录对客户信息进行管理。 (3) 修改个人信息：客户在系统中注册后，可以发送电子邮件或者使用系统提供的页面对个人信息进行修改。 (4) 删除客户信息：只有公司的管理人员才能删除不再接受公司服务的客户的信息。 绘制该系统的用例图。 3. 根据如下描述绘制类图： 某商场会员管理系统包含一个会员类(Member)，会员的基本信息包括会员编号、会员姓名、联系电话、电子邮箱、地址等，会员可分为金卡会员(GoldMember)和银卡会员(SilverMember)两种，不同类型的会员在购物时可以享受不同的折扣；每个会员可以拥有一个或多个订单(Order)，每一个订单又可以包含至少一条商品销售信息(ProductItem)，商品销售信息包括订单编号、商品编号、商品数量、商品单价和折扣等；每一条商品销售信息对应一类商品(Product)，商品信息包括商品编号、商品名称、商品单价、商品库存量、商品产地等。
UML实验报告全
《系统分析与建模》实验指导书__2011__/__2012__年第__二__学期 姓名：____钱秀梅_________ 学号：__ 10030117_____ 班级：_ 10计一_______ 指导教师：___殷凯__________ 计算机科学与技术系编写
系统分析与建模实验指导书―1―计算机科学与技术系 目录 实验0 熟悉软件开发环境 (1) 实验1 用例图设计………………………………………………… 实验2 类和对象图设计 (3) 实验3 交互图设计 (7) 实验4 状态图设计 (9) 实验5 活动图设计 (12) 实验6 包图设计 (15) 实验7 物理图设计 (17) 附录考核登记表 (23)
实验0 熟悉软件开发环境 一、实验目的 学习使用EA开发环境创建模型的一般方法，理解EA界面布局和元素操作的一般技巧。 二、实验环境 软件平台：Microsoft Windows2000 /XP。软件工具：EA 7.5。 三、实验内容与要求 1．学会启动和关闭EA 7.5开发环境。 2．使用目标项目（Project）的向导创建一个项目。 3．了解EA 7.5界面的六大组成部分（菜单Menu、浏览器Browser、文档窗口Document Window、图窗口Diagram Window、日值窗口Log Window和工具栏。 4．在浏览器中实现如下操作：增加模型元素（包括角色、用例、类、组建、图等）； 查看现有模型元素；查看现有模型元素之间的关系；移动模型元素；更名模型元 素；访问元素的详细规范。 5．分别在在图中增加删除图元素和在浏览器中增加删除图元素。 四、实验预习和准备 参考相关书籍，能够熟练地安装和使用EA 7.5软件建立模型。 五、实验过程与结果 读者 借书 还书 续借图0-1 用例图
2. 实验二 二阶系统阶跃响应
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，阻尼比ζ和无阻尼自然频率ωn对系统动态性能的影响，定量分析ζ和ωn与最大超调量σp和调节时间ts之间的关系。 2. 进一步学习实验系统的使用。 3. 学会根据系统的阶跃响应曲线确定传递函数。 4. 学习用MATLAB仿真软件对实验内容中的电路进行仿真。 二、实验原理 典型二阶闭环系统的单位阶跃响应分为四种情况： 1）欠阻尼二阶系统 如图1所示，由稳态和瞬态两部分组成：稳态部分等于1，瞬态部分是振荡衰减的过程，振荡角频率为阻尼振荡角频率，其值由阻尼比ζ和自然振荡角频率ωn决定。 （1）性能指标： : 单位阶跃响应C(t)进人±5%(有时也取±2%)误差带，并且不再超出该误差带的调节时间t S 最小时间。 超调量σ% ；单位阶跃响应中最大超出量与稳态值之比。 单位阶跃响应C(t)超过稳态值达到第一个峰值所需要的时间。 峰值时间t P ： 结构参数ξ：直接影响单位阶跃响应性能。 （2）平稳性：阻尼比ξ越小，平稳性越差 长，ξ过大时，系统响应迟钝，（3）快速性：ξ过小时因振荡强烈，衰减缓慢，调节时间t S 也长，快速性差。ξ＝0.7调节时间最短，快速性最好。ξ＝0.7时超调量σ%<5％,调节时间t S 平稳性也好，故称ξ＝0.7为最佳阻尼比。 2）临界阻尼二阶系统（即ξ＝1） 系统有两个相同的负实根，临界阻尼二阶系统单位阶跃响应是无超调的，无振荡单调上升的，不存在稳态误差。
3）无阻尼二阶系统（ξ＝0时）此时系统有两个纯虚根。 4）过阻尼二阶系统（ξ>1）时 此时系统有两个不相等的负实根，过阻尼二阶系统的单位阶跃响应无振荡无超调无稳态误差，上升速度由小加大有一拐点。 三、实验内容 1. 搭建模拟电路 典型二阶系统的闭环传递函数为： 其中，ζ 和ωn对系统的动态品质有决定的影响。 搭建典型二阶系统的模拟电路，并测量其阶跃响应： 二阶系统模拟电路图其结构图为： 系统闭环传递函数为： 式中, T=RC，K=R2/R1。 比较上面二式，可得：ωn=1/T=1/RC ζ=K/2=R2/2R1。 2 2 2 2 ) ( ) ( ) ( n n n w s w s w s R s C S + + = = ξ φ
UML实验报告
中南民族大学管理学院学生实验报告 课程名称：UML面向对象分析与设计教程 年级： 专业：信息管理与信息系统 学号： 姓名： 指导教师： 实验地点：管理学院综合实验室 2013 学年至 2014 学年度第 2 学期
目录 实验一 UML建模基础实验二用例图 实验三 UML类图 实验四对象图 实验五包图 实验六动态模型图
实验（一） UML建模基础 实验时间： 实验目的 1.熟悉UML建模工具Rational Rose的基本菜单及操作。 2.掌握UML的三大组成部分及各部分作用。 3.掌握UML的可见性规则和构造型的作用。 实验容 1.练习使用建模工具建立各种UML图形，并对图形进行相应编辑和修改。 2.认识各种UML关系及可见性符号，并用工具表示出来。 答：各种UML关系如下：
分析与讨论 1.总结UML在软件工程中的作用以及使用UML建模的必要性。 答：统模语言（UML）是用来对软件密集系统进行可视化建模的一种语言，也是为面向对象开发系统的产品进行说明、可视化、构造和编制文档的一种语言。 UML作为一种模型语言，它使开发人员专注于建立产品的模型和结构，而不是选用什么程序语言和算法实现。当模型建立之后，模型可以被UML工具转化成指定的程序语言代码。 UML可以贯穿软件开发周期中的每一个阶段，最适于数据建模、业务建模、对象建模、组件建模。UML展现了一系列最佳工程实践，这些最佳实践在对大规模、复杂系统进行建模方面，特别是在软件架构层次方面已经被验证有效。 UML是一种功能强大的，面向对象的可视化系统分析的建模语言，它的各个模型可以帮助开发人员更好地理解业务流程，建立更可靠，更完善的系统模型，从而使用户和开发人员对问题的描述达到相同的理解，以减少语义差异，保障分析的正确性。 指导教师批阅：
图书管理系统uml实验报告.doc
面向对象分析与设计大作业 学院：计算机科学与工程学院 班级：计算机软件 3 学生姓名：陈俊伟 学号：2174 指导老师：苏锦钿 提交日期：
华南理工大学 面向对象分析与设计大作业课程实验报告 实验题目 :_____ 图书管理系统 uml 图__________________________ 姓名 :___ 陈俊伟 ________学号:_ 2174_____ 班级 : ___09 软件 3 班________ 组别 : ________ 合作者 : __________________ 指导教师 : ______ 苏锦钿 __________ 实验概述 【实验目的及要求】 一．目的 1.掌握面向对象技术的基本原理和各种相关概念； Rational Rose 2003 、 IBM 2. 熟练掌握 UML的基本知识和9 种常见的 UML图形 , 并能够利 用 Software Architecture、或trufun UML工具进行建模； 3.根据问题进行学习，拓广、深化； 4.独立完成一个应用程序的分析、设计和建模，为以后软件项目的开发打下实践基础。 【实验原理】 UML建模，就是用模型元素来组建整个系统的模型，模型元素包括系统中的类、类和类 之间的关联、类的实例相互配合实现系统的动态行为等。UML提供了多种图形可视化描 述模型元素，同一个模型元素可能会出现在多个图中对应多个图形元素，人们可以从多 个视图来考察模型。UML建模主要分为结构建模、动态建模和模型管理建模 3 个方面，第 1 个方面是从系统的内部结构和静态角度来描述系统的，在静态视图、用例视图、实施视 图和配置视图中适用，采用了类图、用例图、组件图和配置图等图形。例如类图用于描述系 统中各类的内部结构（类的属性和操作）及相互间的关联、聚合和依赖等关系， 包图用于描述系统的分层结构等；第 2 个方面是从系统中对象的动态行为和组成对象间的相互 作用、消息传递来描述系统的，在状态机视图、活动视图和交互视图中适用，采 用了状态机图、活动图、顺序图和合作图等图形，例如状态机图用于一个系统或对象从 产生到结束或从构造到清除所处的一系列不同的状态；第 3 个方面描述如何将模型自身组织到高层 单元，在模型管理视图中适用，采用的图形是类图。建模的工作集中在前两 方面，而且并非所有图形元素都适用或需要采用
uml实验报告1-9
实验一UML建模基础 一、实验目的 1.熟悉UML建模工具Rational rose的可视化环境。 2.掌握利用Rational rose进行建模的步骤。 二、实验内容 1.熟悉Rational rose建模环境 (1)单击“开始—>所有程序—>IBM Rational—>Rational Rose Enterprise Edition”，启动Rational Rose建模环境，软件启动后产生如图1.1所示的建模模型窗口。 图1.1 Rational rose 启动提示界面 (2)选项卡【new】用来选择新建模型时采用的模板。单机【Details】按钮可以查看选中模板的描述。【Existing】选项卡用于打开一个已经存在的模型。【Recent】选项卡可以打开一个最近打开的模型文件。如暂时不需要任何模板，只需要建立一个新的空白模型文件，单击【Cancel】按钮，显示Rational rose主界面，如图1.2所示。
图1.1 Rational rose 主界面 (3) 主界面包含五大部分：导航窗口、绘图窗口、工具栏、文档窗口和日志窗口。 ①导航窗口：用于在模型中迅速漫游。导航窗口类似于windows 操作系统的资源管理器，它以树形结构显示了模型中的所有元素，包括参与者、用例、类、组件等。利用导航窗口可以： a) 增加模型元素 参与者、用例、类、组件、框图。 b) 浏览现有模型元素。 c) 浏览现有模型元素间的关系。 d) 移动模型元素。 e) 更名模型元素。 f) 将模型元素加进框图。 g) 将文件或UML 链接到元素。 h) 将元素组成包。 i) 访问元素的详细规范。 j) 打开图形。 导航窗口四个视图根结点。 a) 用例视图(Use Case View)：用于管理需求分析获取的所有用例、参与者和用例图。 b) 逻辑视图(Logic View)：分析和设计完成的所有制品(如类图、对象图、顺序图、活动图、状态图等)放置在逻辑视图中。 图1.3 导航窗口
UML实验报告
计算机与通信工程学院 实验报告
实验学时：课程实验共20学时，配合《UML在嵌入式系统中的应用》理论课程的学习，培养学生的嵌入式软件分析与建模能力。 实验内容：该门课程的实验为一个完整性的系统建模实验，实验分为十个部分，最后完成图书馆管理系统的全部建模过程，最终形成一个完整的建模文档，得到正向工程和数据库建模的相关结果。具体内容如下： 内容一建模工具学习2学时 内容二用例图的制作2学时 内容三类图的制作2学时 内容四顺序图的制作2学时 内容五通信图的制作2学时 内容六活动图的制作2学时 内容七状态图的制作2学时 内容八组件图和部署图的制作2学时 内容九数据模型的建立2学时 内容十正向工程2学时 实验目的：使学生对系统级建模有个完整的认识，通过课程所学知识，结合实验内容，掌握建模的思想、方法和其在系统分析和设计中的重要意义。 实验难点：实验的每一部分都是逐步累进的过程，每个实验环节都是以前一个实验环节为基础，每一部分的正确性会影响下一步实验的正常开展。 实验要求： （1）要求学生掌握Rational Rose建模软件的使用，可以利用其进行系统级建模。 （2）要求学生理解和掌握用例图，类图，书序图，通信图，活动图，状态图，组件图和部署图，数据模型以及正向工程的建模实现。 实验验收：以最后一次实验课的现场实验验收（查看建模结果和问询）为准，实验报告作为存档资料备查。 提交资料要求：提交实验总结，实验报告（正反面打印），实验的所有文档电子版（建模文件，正向工程代码文件，实验报告，实验总结报告
内容1 建模工具学习 1.实验内容：熟悉 Rational Rose 建模环境 2.实验目的：熟悉 Rational Rose 建模环境 3.实验过程： 1）双击“开始——程序——Rational Software——Rational Rose Enterprise Edition”，启动 Rational Rose 建模环境。 2）如果是新建一个模型，则选择“New”选项，按下 Cancel 按钮后，进入图 Rose 主界面。否则，选择“Existing”或“Recent”选项，选择一个已存在的模型（后缀：*.mdl）,打开模型文件即可。主界面包含五大部分：导航窗口、绘图窗口、工具栏、文档窗口和日志窗口。 3）主界面介绍： （1）导航窗口
(整理)二阶系统的阶跃响应.
实验一 一、二阶系统的阶跃响应 实验报告 ＿＿＿系＿＿专业＿＿＿班级 学号＿＿＿姓名＿＿＿成绩＿＿＿指导教师＿＿一、实验目的 1、学习实验系统的使用方法。 2、学习构成一阶系统（惯性环节）、二阶系统的模拟电路，分别推导其传递函数。了解电路参数对环节特性的影响。 3、研究一阶系统的时间常数T 对系统动态性能的影响。 4、研究二阶系统的特征参数，阻尼比ξ和无阻尼自然频率n ω对系统动态性能的影响。 二、实验仪器 1、EL-AT-II 型自动控制系统实验箱一台 2、计算机一台 三、实验内容 （一） 构成下述一阶系统（惯性环节）的模拟电路，并测量其阶跃响应。 惯性环节的模拟电路及其传递函数如图1-1。 （二）构成下述二阶系统的模拟电路，并测量其阶跃响应。 典型二阶系统的闭环传递函数为 ()2222n n n s s s ωζωω?++= （1） 其中ζ和n ω对系统的动态品质有决定的影响。 图1-1 一阶系统模拟电路图 R1 R2
构成图1-2典型二阶系统的模拟电路，并测量其阶跃响应： 电路的结构图如图 1-3 系统闭环传递函数为 ()()()()2 2 2/1//11/2T S T K s T s U S U s ++==? 式中 T=RC ，K=R2/R1。 比较（1）、（2）二式，可得 n ω=1/T=1/RC ξ=K/2=R2/2R1 （3） 由（3）式可知，改变比值R2/R1，可以改变二阶系统的阻尼比。改变RC 值可以改变无阻尼自然频率n ω。 今取R1=200K ，R2=0K Ω，50K Ω，100K Ω和200K Ω，可得实验所需的阻尼比。图1-2 二阶系统模拟电路图 图1-3 二阶系统结构图 R2
实验三 一阶系统的脉冲响应与阶跃响应
实验三 一阶系统的脉冲响应与阶跃响应 一、实验目的 1. 熟悉一阶系统的无源和有源模拟电路； 2．研究一阶系统时间常数T 的变化对系统性能的影响； 3．研究一阶系统的零点对系统响应的影响。 二、实验设备 1．THBCC-1型 信号与系统·控制理论及计算机控制技术实验平台 2．PC 机（安装“THBCC-1”软件） 三、实验内容 1．无零点时的单位阶跃响应（无源、有源）； 2．有零点时的单位阶跃响应（无源、有源）； 四、实验原理 1.无零点的一阶系统 无零点一阶系统的有源和无源模拟电路图如图3－1的(a)和(b)所示。它们的传递函数均为 1 0.2S 1G(S)＝+ (a) (b) 图3－1 无零点一阶系统有源、无源电路图 2．有零点的一阶系统(|Z|<|P|) 图3－2的(a)和(b)分别为有零点一阶系统的有源和无源模拟电路图，他们的传递函数为： 1 0.2S 1)0.2(S G(S)＝++ (a) (b) 图3－2 有零点(|Z|<|P|)一阶系统有源、无源电路图 3．有零点的一阶系统(|Z|>|P|) 图3－3的(a)和(b)分别为有零点一阶系统的有源和无源模拟电路图，他们的传递函数为： 1 S 10.1S G（S）＝++
（a ） （b ） 图3－3 有零点(|Z|<|P|)一阶系统有源、无源电路图 五、实验步骤 1. 利用实验台上相关的单元组成图3－1(a)（或(b)）所示的一阶系统模拟电路； 2．将“阶跃信号发生器”的输出拔到“正输出”，按下“阶跃信号发生器”的按钮，调节电位器RP1，使之输出电压幅值为1V ，并将“阶跃信号发生器”的“输出端与电路的输入端 “Ui ”相连，电路的输出端“Uo ”接到“数据采集接口单元”的AD1输入端，然后用虚拟示波器观测系统的阶跃响应，并由曲线实测一阶系统的时间常数T ； 3．将步骤2中一阶系统的输入端“Ui ”改接至“数据采集接口单元”的DA1输出端。打开“THBCC-1”软件的“信号发生器”窗口，选择“方波”，频率为0.1Hz ，幅值为2V ，占空比为5%，偏移为2V 。再点击“ 启动”按钮。用虚拟示波器观测系统的脉冲响应。 4．再依次利用实验台上相关的单元分别组成图3－2(a)（或(b)）、3－3(a)（或(b)）所示的 一阶系统模拟电路，重复实验步骤2、3，观察并记录实验曲线。 注：本实验所需的无源电路单元均可通过面板上的U 20单元的不同接线来实现。 六、实验报告 根据测得的无零点一阶系统阶跃响应曲线，测出其时间常数； 七、实验思考题 简述根据一阶系统阶跃响应曲线确定系统的时间常数T 的两种常用的方法。 八、附录 1．无零点的一阶系统 根据 1 0.2S 1R(S)C(S)+=，令S 1R(S)=则 1) S(0.2S 1C(S)+= 对上式取拉氏反变换得 t 0.21e 1C(t)--= 当0.2t =时，则0.632e 1C(0.2)1=-=- 上式表明，单位阶跃响应曲线上升到稳态值的63.2%时对应的时间，就是系统的时间常数T=0.2S 。图3－4为系统的单位阶跃响应曲线。 图3-4 无零点一阶系统的单位阶跃响应曲线 2．有零点的一阶系统(|Z|<|P|) 由传递函数G(S)，求得系统单位阶跃的输出 5 S 0.8S 0.21)S(0.2S 1)0.2(S C(S)++=++=
二二阶系统阶跃响应
实验二 二阶系统阶跃响应特性 一.实验目的 1.学习二阶系统阶跃响应特性测试方法。 2.了解系统参数对阶跃响应特性的影响。 二.实验设备和仪器 1.KJ82-3型自动控制系统模拟机一台 2.Tektronix TDS 1002数字存储示波器一台 3.万用表一块 三.实验线路 四.方框图 K 3 T S 11T S 21K 4α +U sr + - - U sc 11T S 3 K 234T S K K +α U sr U sc + -
G S Usc S Usr S K T S T S K K K K T T K S K T S T S TS ()() ()()= =++= ++=++31234331232 4122 11 21 ααξ 式中：T T T K = 123 时间常数； ωn T =1 为无阻尼自然频率 ξαα = =K T T K T T K 4141 2 322 例：若T T T 120== 则T T K =03 当 C C F 121==μ T 001=.秒，K 310=，T =00316.， ωn =316.，f Hz =5。 当 C C F 121==μ T 001=.秒，K 31=，T =01.， ωn =10，Hz f 6.1=。 ξαα= =K T T K K 412332 2 （K 41=，T T 12=） 当 K 310=时，αξ58.1=； 而 K 31=时，则ξα=052. 根据T 及ξ的值则依下述公式可求其它参量。 无阻尼自然角频率：ωn T =1 无阻尼自然频率： f T =1 2π 阻尼自然频率： ωωξd n =-12 衰减系数： σωξ=n 超调量： M e P =?--ξπ ξ12 100% 峰值时间： t P d =π ω 调整时间： t S =3 σ 阻尼振荡周期： t T d =2π ω 五.实验步骤 1.将各运放接成比例状态（反馈电阻调到最大），仔细调零，（用万用表直流毫伏档或示波器直流电平档）。 2.调整好方波信号源，频率调到1Z H 以下。 3.断开电源按图接线，经检查无误后再闭合电源，按以下步骤进行实验记录：
闭环零点对二阶系统单位阶跃响应的影响
闭环零点对二阶系统单位阶跃响应的影响作者： 单位： 邮编： 摘要 在工程上电路中出现两个储能元件时便构成了二阶系统。由于欠阻尼二阶系统最具有实际意义，并且二阶系统往往需要满足工程最佳参数的要求，然而仅仅通过改变开环放大系数从而满足工程要求则可能会出现系统稳态误差增大的现象，设置具有闭环零点的二阶系统既可以达到满足工程所需的阻尼比，又可保证系统稳态精度。 在全面的分析了二阶系统之后，得出二阶系统的动态变化，由此引入带有零点的二阶系统，并分析了在欠阻尼状态下二阶系统的单位阶跃响应，并分析了其上升时间、峰值时间、调节时间、最大超调量，与没有零点的二阶系统进行了动态特性的对比。在此基础上分析了零点位置变化对二阶系统的影响。得到了重要结论。 关键字：二阶系统上升时间峰值时间调节时间最大超调量
0 引言 在已经知道了二阶系统的动态特性的基础之上，进一步研究具有闭环零点的二阶系统。并通过对比二阶系统和具有闭环零点的二阶系统，得出一定的结论。讨论当零点移动时对动态特性的影响。对满足工程所需的阻尼比，保证系统稳态精度具有重要作用。 1 二阶系统 用二阶微分方程描述的系统成为二阶系统。 等效开环传递函数方框图： 其闭环传递函数方框图： 其中n ω无阻尼自然振荡角频率，ξ为阻尼比。 W B （s ）=2n 22n 2n s s ＋ωξω＋ω （1-1） 二阶系统的特征方程为： 2n 22n s s ＋ωξω＋=0 两根为S 1,2=12n n －ξω－ξω 二阶系统极点分布图：
1、当ξ>1时，（过阻尼） 2、当0<ξ<1时，（欠阻尼） 3、当ξ=1时，（临界阻尼） 4、当ξ=0时，（无阻尼） 5、当ξ<0时，（发散振荡） 在不同的阻尼比时，二阶系统的动态响应有很大的差别，因此阻尼比ξ是二阶系统的重要参数，当ξ<0时系统不可以正常工作，而在ξ>1时，系统动态响应进行得太慢，所以对二阶系统来说欠阻尼是最有实际意义的。