华北电力大学控制装置与仪表实验报告
实验报告
院系：控制与计算机工程学院
实验名称：基于单片机控制的半导体温控实验系统指导教师：陆会明
学生姓名：洪怡婷
学号：1111190207
班级：创新自1101班
日期：2015年1月19日
实验一
一、实验目的及要求
实验一：变频器基本操作的实验目的：
1.认识变频器操作面板及各功能键的功能、操作方法；
2.认识调速系统信号流向。
二、实验仪器
ABB三相交流电动机一台，ABB_ACS150变频器一台，PID控制器，记录仪，万用表，电工工具，导线若干。
三、实验原理
1)控制器工作原理及使用及配置方法；
1）输入可自由选择热电偶、热电阻、电压及电流。内含非线性校正表格，无需外部校正，测量精确稳定。采用先进的AI人工智能PID
调节算法，无超调，具有自整定（AT）工能。具有手自动无扰切换功能
及电软启动功能。采用X3高精度电流输出模块，精度可达0.2%，提高
调节器的输出精度。仪表使用前应该根据其输入、输出规格及功能要求
来设置正确的参数。配置好参数才可以投入使用。
控制器输入类型有热电偶，热电阻，线性电压，线性电流（需外接精密电阻分流），A/D转换器每秒采样8次，控制周期0.5-120s可调。
2)变频器工作原理及使用及配置方法；
ABB ACS150是一种控制交流电机的变频器，可以安装在墙上或者柜体中。它具有固定式控制盘和固定式电位器，面板操作简单，速度可
直观设定。同时，其内部集成EMC滤波器，无需外接滤波器。
3）无纸记录仪工作原理及使用及配置方法；
多通道输入，支持多种输入类型，图形化界面，画面直观，可同时记录4个通道数据，具有上限下限报警功能。控制器输
入类型有热电偶，热电阻，线性电压，线性电流（需外接精密电阻分
流），线性输入量程最大为-20000到20000。
四、试验方法和步骤
1.手动变频调速系统接线
1利用万用表检查硬接线是否完好，有无短路断路情况；
2变频器电源输入端接线，电源线火线（L）接变频器接线端子L，电源线零线（N）接变频器接线端子N；
3变频器接线端子U2、V2、W2分别接三相电动机的U、V、W端；
4检查所有接线是否正确。
2.变频器基本调速功能设置
1检查变频器操作面板输入旋钮是否最小，确认后接通电源；
2确认变频器处于本地工作模式（左上角显示LOC），如果不是，则按LOC/REM 按钮切换到LOC模式；
3确认变频器显示器右下角FWD（正转）/REV（反转）处于闪烁状态，并按键，确定可以相互切换；
4设置频率给定值，按键，按上下键选择，按键,出现，
按上下键选择11，按键，按上下键选择1109，按键，确认此值为0，此时频率给定值由旋钮调节；
5按住键，直到显示；
6变频器最大输出频率设置：
设置最大输出频率，同④选择，按住键，进入最大输出频率设置，
按上下键设置（电机实际最大输出频率为100HZ），按住键，直到显示，确定变频器操作面板输入旋钮是否最小，确认后按START启动变频器，增大旋钮并观察显示器输出频率变化；
7REF模式设置变频器给定值：
当变频器处于STOP状态下，按键，按上下键选择REF模式，按键，进入REF模式，启动变频器，按上下键设定输出频率。
3.设置加/减速时间
1检查变频器操作面板输入旋钮是否最小，确认后接通电源；
2确认变频器处于本地工作模式（左上角显示LOC），如果不是，则按LOC/REM 按钮切换到LOC模式；
3确认变频器显示器右下角FWD（正转）/REV（反转）处于闪烁状态，并按键，确定可以相互切换；
4设置加速时间：按键，按上下键选择，按键,出现，
按上下键选择22，按键，按上下键选择2202，按住键，按上下键设置加速时间；
5设置减速时间：按键，按上下键选择，按键,出现，按
上下键选择22，按键，按上下键选择2203，按住键，按上下键设置加速时间；
6确认定变频器操作面板输入旋钮是否最小，确认后按START启动变频器，测量电机正转加速时间与减速时间，反转加速时间与减速时间。
五、实验结果与数据处理
根据实验方法和步骤，操作变频器，基本得到了试验的要求。
学会了变频器的基本操作。
六、讨论与结论（对实验现象、实验故障及处理方法、试验
中存在的问题等进行分析和讨论，对实验的进一步想法或改进意见）
在REF模式设置变频器给定值和设置加减速时间这两个步骤时出现问题，后与研究生学长讨论未发现操作问题，故暂时结论是机器故障或者是实验说明有误。
试验及过于简单，没有什么得到什么实验结论，建议增加实验要求
七、实验打印输出结果
无
实验二
一、实验目的及要求
实验二：变频器应用宏设置的实验目的：认识变频器应用宏功能、设置方法。二、实验仪器
ABB三相交流电动机一台，ABB_ACS150变频器一台，PID控制器，记录仪，万用表，电工工具，导线若干。
三、实验原理
1）变频器工作原理及使用及配置方法；
ABB ACS150是一种控制交流电机的变频器，可以安装在墙上或者柜体中。它具有固定式控制盘和固定式电位器，面板操作简单，速度可
直观设定。同时，其内部集成EMC滤波器，无需外接滤波器。
1.了解5种应用宏
应用宏是可编程的参数集。
2.ABB标准宏
该宏是默认宏。该宏提供了一种通用的I/O配置，它有3种恒速。
四、试验方法和步骤
1功率线路连接，并确认正确；
2按键，按上下键选择，按键,出现，按上下键选择99，
按键，按上下键选择9902，按键，确认此值为1；
3按照接线图接线；
4按键，按上下键选择，按键,出现，按上下键选择12，
按键，按上下键选择1202，按键，，进入恒速1频率设置，按上下键设置；按键，按上下键选择，按键,出现，按上下键选择12，按键，
按上下键选择1203，按键，，进入恒速2频率设置，按上下键设置；按键，
按上下键选择，按键,出现，按上下键选择12，按键，按上下键选择1204，按键，，进入恒速3频率设置，按上下键设置；
Di3Di4操作参数
00通过电位器设置转速
10恒速1（1202）
01恒速2（1203）
11恒速3（1204）
图9参数组
5确认定变频器操作面板输入旋钮是否最小，变频器处于远程工作模式（左上角显示REM），如果不是，则按LOC/REM按钮切换到REM模式,确认后按START启动变频器；
6启动Di1，设置Di3、Di4为0、1，观看显示屏是否为恒速1设置频率；设置Di3、Di4为1、0，观看显示屏是否为恒速2设置频率；设置Di3、Di4为1、1，观看显示屏是否为恒速3设置频率。
五、实验结果与数据处理
应用ABB standard宏，通过Di3和Di4的操作得到三种恒速：恒速1、恒速2、恒速3。即可以通过开关控制电机的不同转速
六、讨论与结论（对实验现象、实验故障及处理方法、试
验中存在的问题等进行分析和讨论，对实验的进一步想法或改进意见）
在实际中，通过简单地开关设定被控对象状态，简单有效，方便运行人员操作七、实验打印输出结果
实验三手动调速
一、实验目的及要求
实验三：手动调速的实验目的：掌握控制器手动输出模式,理解手动调速信号流向。
二、实验仪器
ABB三相交流电动机一台，ABB_ACS150变频器一台，PID控制器，记录仪，万用表，电工工具，导线若干。
三、实验原理
一、控制器工作原理及使用及配置方法；
1）输入可自由选择热电偶、热电阻、电压及电流。内含非线性校正表格，无需外部校正，测量精确稳定。采用先进的AI人工智能PID
调节算法，无超调，具有自整定（AT）工能。具有手自动无扰切换功能
及电软启动功能。采用X3高精度电流输出模块，精度可达0.2%，提高
调节器的输出精度。仪表使用前应该根据其输入、输出规格及功能要求
来设置正确的参数。配置好参数才可以投入使用。
控制器输入类型有热电偶，热电阻，线性电压，线性电流（需外接精密电阻分流），A/D转换器每秒采样8次，控制周期0.5-120s可调。
四、试验方法和步骤
1.将单相控制器电源线接控制器1、2号端子，把控制器11号端子与变频器模拟输入地端子相连，控制器13号端子与变频器AI端子相连；
2.检查所有接线是否正确；
3.系统上电，将变频器设置为ABB标准宏模式（如实验四）；
4.设置最高频率（如实验一），在外部控制器手动输入下最高频率由变频器参数1105决定，最高频率设为50HZ；
5.设置最低频率（如实验一），在外部控制器手动输入下最低频率由变频器参数1104决定，最低频率设为0HZ；
6.设置控制器手动输出调速
控制器输出设为0-20mA
7.设置记录仪
接通记录仪（如图10），按4.2.3，将记录仪的第1通道的输入信号设为0-5V，量程上限设为50，量程下限设为0，单位设为Hz。设置记录仪记录间隔设为1s。
8.操作流程
1按控制面板A/M切换按钮，将控制器切换到手动模式，此时MAN指示灯亮；
2确定控制器输出最小，启动远程控制面板Di1按钮，启动变频器，观察变
频器显示面板是否为最小频率；
通过调节控制器控制面板上下按钮设定输出频率，观察变频器与记录仪显示面板频率变化是否一致
五、实验结果与数据处理
启动远程控制面板Di1按钮，启动变频器后，观察到显示面板为最小频率。通过调节控制器控制面板上下按钮设定输出频率后，观察到变频器与记录仪显示面板频率变化是一致的。由此可以说明以上操作均正确，仪器调校到了较好状态。
六、讨论与结论（对实验现象、实验故障及处理方法、试验中
存在的问题等进行分析和讨论，对实验的进一步想法或改
进意见）
1、在实验过程中一定要确保接线正确，以防出现难以理解的现象。
2、其次要保证控制器的各项参数都调整到最佳参数，防止控制器无法正常工作。
七、实验打印输出结果
实验四闭环调速
一、实验目的及要求
实验四：闭环调速的实验目的：了解闭环调速信号流向。
二、实验仪器
ABB三相交流电动机一台，ABB_ACS150变频器一台，PID控制器，记录仪，万用表，电工工具，导线若干。
三、实验原理
一、控制器工作原理及使用及配置方法；
1）输入可自由选择热电偶、热电阻、电压及电流。内含非线性校正表格，无需外部校正，测量精确稳定。采用先进的AI人工智能PID调节算法，无超调，具有自整定（AT）工能。具有手自动无扰切换功能及电软启动功能。采用X3高精度电流输出模块，精度可达0.2%，提高调节器的输出精度。仪表使用前应该根据其输入、输出规格及功能要求来设置正确的参数。配置好参数才可以投入使用。
控制器输入类型有热电偶，热电阻，线性电压，线性电流（需外接精密电阻分流），A/D转换器每秒采样8次，控制周期0.5-120s可调。
二、变频器工作原理及使用及配置方法；
ABB ACS150是一种控制交流电机的变频器，可以安装在墙上或者柜体中。它具有固定式控制盘和固定式电位器，面板操作简单，速度可直观设定。同时，其内部集成EMC滤波器，无需外接滤波器。
三、无纸记录仪工作原理及使用及配置方法；
多通道输入，支持多种输入类型，图形化界面，画面直观，可同时记录4个通道数据，具有上限下限报警功能。控制器输入类型有热电偶，热电阻，线性电压，线性电流（需外接精密电阻分流），线性输入量程最大为-20000到20000。
三、试验方法和步骤
1．将单相控制器电源线接控制器1、2号端子，把控制器11号端子与变频器模拟输入地相连，控制器13号端子与变频器AI相连；
2．检查所有接线是否正确；
3．系统上电，将变频器设置为ABB标准宏模式（如实验四）；
4．设置最高频率（如实验一），在外部控制器手动输入下最高频率由变频器参数1105决定，最高频率设为50HZ；
5．设置最低频率（如实验一），在外部控制器手动输入下最低频率由变频器参数1104决定，最低频率设为0HZ；
6．设置控制器
按照2.2.3节的操作方式，设置控制器的如下参数：
1控制器输出设为0-20mA；
2控制器输入设为0-5V；
3设置控制模式为npid；
4设置参数P、I、D参数（待定）；
5设置控制周期（待定）；
7．设置记录仪
接通记录仪（如图10），按4.2.3，将记录仪的第1通道的输入信号设为0-5V，量程上限设为50，量程下限设为0，单位设为Hz。设置记录仪记录间隔设为1s。
8．操作流程
此处是利用控制器的输出信号来模拟被控量电信号的反馈值，如下图接线，
闭环调速接线图
1系统上电，按控制面板A/M切换按钮，将控制器切换到手动模式，此时MAN
指示灯亮；
2确定控制器输出最小，启动变频器远程控制面板DI1按钮，启动变频器，
观察变频器显示面板是否为最小频率；
3通过调节控制器控制面板上下按钮设定输出频率，调节控制器的输出到
50%，观察变频器与记录仪显示面板频率变化是否一致；
按控制器控制面板的A/M切换按钮，将控制器切换到自动模式，在记录以上观察控制信号的输出曲线。
四、实验结果与数据处理
手动调节控制器的输出到50%：
按控制器控制面板的A/M切换按钮，将控制器切换到自动模式，在记录以上观察控制信
号的输出曲线如下：
六、讨论与结论（对实验现象、实验故障及处理方法、试验中存在的问题等进行分析和讨论，对实验的进一步想法或改进意见）
1、控制器与变频器的输出幅值范围应为一致，否则将出现控制器输出为零而电机有输出的异常情况。
2、控制器的各项参数要调整到最佳参数
3、设备兼容性差，只能用厂家给的U盘采集数据。但是这也相对数据安全性高。
七、实验打印输出结果
液面自动控制装置
液位自动控制装置 摘要 本系统采用分布式微机控制系统，通过测量传感器的信号频率来获取液面高度。系统采用主从式结构，主站和从站都采用以“8051系列单片机+电容式液面高度传感器”模式。并通过电磁阀来调整液面高度，构成了一个闭环控制系统。可通过键盘设定所需液面高度，范围为0～25cm，误差不超过±0.3 cm。并可实时显示当前液位高度和瓶内液体重量以及阀门状态。当液面超过25cm或液位低于2cm时，可进行声光报警。 主从站之间通过RS232C总线构成串行通讯星型网络。主站可对8个从站进行定点或巡回监测，查询各从站的实时状态，并可显示其从站传输过来的从站号和液位讯息，并可控制从站液位。并且在巡回检测时，主站能任意设定要查询的从站数量、从站号和各从站的液位讯息。当收到从站发来的报警信号后，能声光报警并显示相应的从站号，可自动调整从站液位为20cm。从站能够输出从站号、液位讯息和报警信号，并且能对主站设定的液位控制信息相应。 该系统布局合理，运行平稳，控制精度较高，完全达到了题目基本部分的要求，并基本实现了发挥部分要求。 一、总体方案的设计 1、主站的整体设计： 以单片机为控制核心，通过液位传感器实时获取储液瓶B的液面高度，并通过显示器实时显示液面高度、重量。当键盘有输入时，单片机根据键盘输入的功能要求，单片机通过控制电磁阀1、2来提升或降低液面高度达到设定值，根据题意整体规划主站的系统如图（1） 图（1） 2、主站和从站整体设计 主从站之间通过RS232C总线构成串行通讯网络，主站定期查询液面信息，并对液面信息进行控制。
图（2） 二、系统模块的确定和设计 分析题目要求，系统为一个主从式测控系统。由通讯网络把主站和多个从站连成一个系统。通讯网络可采用RS232C 等接口组成。液位监测与控制装置的功能可有多种方案实现，但一般都都由控制单元、执行机构和检测单元单元三部分组成。 下面具体论述一下液位监测与控制装置的各个部分模块的方案确定和设计。 1、检测元件的选择 （1）传感器的选择 检测液面高度有多种元件可选，如超声波传感器和电容传感器等。 方案—：使用超声波传感器。超声波具有不受被测液体的浓度和导电性能影响的特性，因此精度比较高，但价格比较贵。 方案二：使用电容式传感器。电容式传感器在测量高频信号时，精度较高。但要求液位 变化速度较为缓慢，而且距离不能太远，本题采用的进出水管较细，进出水速度合适，由于只要求测量范围最大为0～25cm ，距离较小，此传感器正好符合条件，而且该传感器比较经济，考虑到液体流速和测量范围、精度以及价格，故从实用性和经济性角度考虑选择电容式传感器。 我们选择第二种方案，由于采用了电容式传感器，所以我们需要对电容信号进行采集。 （2）电容信号采集方案的选择和设计 方案—：将电容信号转换为电压信号。由于输出电压信号比较微弱，采用该方案时，采集信号的灵敏度不高，误差一般较大，难以控制，而且电压信号要通过A/D 转换后才能被单片机处理，比较复杂。原理图如图（3）所示： 图（3） 方案二：将电容信号转换为频率信号。压感电容传感器对由液面高度变化引起的水压变化的检测灵敏比较高，对由于液位高度的变化而引起的水压的微小变化，通过传感器中的压控电容的变化，得到的输出的信号的频率变化非常明显。我们通过采集信号的频率就能得出对应的液位的高度，从而通过控制单片机，来进行设置所对应的液面的频率就能对所要求的高度进行任意控制，这样的系统能满足题目所要求的基本要求。 综合考虑我们选择第二个方案，接着我们需要考虑如何将电容信号转换为频率信号。 （3）电容信号处理方案
现代控制理论实验报告
实验报告 ( 2016-2017年度第二学期) 名称：《现代控制理论基础》 题目：状态空间模型分析 院系：控制科学与工程学院 班级： ___ 学号： __ 学生姓名： ______ 指导教师： _______ 成绩： 日期： 2017年 4月 15日
线控实验报告 一、实验目的： l.加强对现代控制理论相关知识的理解； 2.掌握用 matlab 进行系统李雅普诺夫稳定性分析、能控能观性分析； 二、实验内容 1 第一题：已知某系统的传递函数为G (s) S23S2 求解下列问题： （1）用 matlab 表示系统传递函数 num=[1]; den=[1 3 2]; sys=tf(num,den); sys1=zpk([],[-1 -2],1); 结果： sys = 1 ------------- s^2 + 3 s + 2 sys1 = 1 ----------- (s+1) (s+2) （2）求该系统状态空间表达式： [A1,B1,C1,D1]=tf2ss(num,den); A = -3-2 10 B = 1 C = 0 1
第二题：已知某系统的状态空间表达式为： 321 A ,B,C 01：10 求解下列问题： （1）求该系统的传递函数矩阵： （2）该系统的能观性和能空性： （3）求该系统的对角标准型： （4）求该系统能控标准型： （5）求该系统能观标准型： （6）求该系统的单位阶跃状态响应以及零输入响应：解题过程： 程序： A=[-3 -2;1 0];B=[1 0]';C=[0 1];D=0; [num,den]=ss2tf(A,B,C,D); co=ctrb(A,B); t1=rank(co); ob=obsv(A,C); t2=rank(ob); [At,Bt,Ct,Dt,T]=canon(A,B,C,D, 'modal' ); [Ac,Bc,Cc,Dc,Tc]=canon(A,B,C,D, 'companion' ); Ao=Ac'; Bo=Cc'; Co=Bc'; 结果： （1） num = 0 01 den = 1 32 （2）能控判别矩阵为： co = 1-3 0 1 能控判别矩阵的秩为： t1 = 2 故系统能控。 （3）能观判别矩阵为： ob = 0 1
自动化控制实验报告(DOC 43页)
自动化控制实验报告(DOC 43页)
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：
自动控制原理实验报告 线性系统串联校正
武汉工程大学实验报告 专业自动化班号 组别指导教师陈艳菲姓名同组者
三、实验结果分析 1．开环传递函数为) 1(4 )(+= s s s G 的系统的分析及其串联超前校正： （1）取K=20，绘制原系统的Bode 图： 源程序代码及Bode 图： num0=20; den0=[1,1,0]; w=0.1:1000; [gm1,pm1,wcg1,wcp1]=margin(num0,den0); [mag1,phase1]=bode(num0,den0,w); [gm1,pm1,wcg1,wcp1] margin(num0,den0) grid; 运行结果： ans = Inf 12.7580 Inf 4.4165 分析： 由结果可知，原系统相角裕度r=12.75800，c ω=4.4165rad/s ，不满足指标要求， 系统的Bode 图如上图所示。考虑采用串联超前校正装置，以增加系统的相角裕度。 确定串联装置所需要增加的超前相位角及求得的校正装置参数。 ),5,,45(0000c m c Φ=Φ=+-=Φ令取为原系统的相角裕度εγγεγγ m m ??αsin 1sin 1-+= 将校正装置的最大超前角处的频率 作为校正后系统的剪切频率 。则有： α ωωω1)(0)()(lg 2000=?=c c c c j G j G j G 即原系统幅频特性幅值等于 时的频率，选为c ω。 根据m ω=c ω ，求出校正装置的参数T 。即α ωc T 1 = 。 （2）系统的串联超前校正：
源程序代码及Bode图： num0=20; den0=[1,1,0]; w=0.1:1000; [gm1,pm1,wcg1,wcp1]=margin(num0,den0); [mag1,phase1]=bode(num0,den0,w); [gm1,pm1,wcg1,wcp1] margin(num0,den0) grid; e=5; r=50; r0=pm1; phic=(r-r0+e)*pi/180; alpha=(1+sin(phic))/(1-sin(phic)); [il,ii]=min(abs(mag1-1/sqrt(alpha))); wc=w( ii); T=1/(wc*sqrt(alpha)); numc=[alpha*T,1]; denc=[T,1]; [num,den]=series(num0,den0,numc,denc); [gm,pm,wcg,wcp]=margin(num,den); printsys(numc,denc) disp('校正之后的系统开环传递函数为:'); printsys(num,den) [mag2,phase2]=bode(numc,denc,w); [mag,phase]=bode(num,den,w); subplot(2,1,1);semilogx(w,20*log10(mag),w,20*log10(mag1),'--',w,20*log10(mag2),'-.'); grid; ylabel('幅值(db)'); title('--Go,-Gc,GoGc'); title(['校正前：幅值裕量=',num2str(20*log10(gm1)),'db','相位裕量=',num2str(pm1),'0']); subplot(2,1,2); semilogx(w,phase,w,phase1,'--',w,phase2,'-',w,(w-180-w),':'); grid; ylabel('相位(0)'); xlabel('频率(rad/sec)'); title(['校正后：幅值裕量=',num2str(20*log10(gm)),'db','相位裕量=',num2str(pm),'0']); 运行结果： ans = Inf 12.7580 Inf 4.4165 num/den = 0.31815 s + 1
华北电力大学 两级放大电路实验报告
实验三 两级放大电路 一、实验目的 进一步掌握交流放大器的调试和测量方法，了解两级放大电路调试中的某些特殊问题； 二、实验电路 实验电路如图5-1所示，不加C F ，R F 时是一个无级间反馈的两级放大电路。在第一级电路中，静态工作点的计算为 3Β11123 R V V R R R ≈ ++, B1BE1 E1C156V V I I R R -≈ ≈+, CE11C1456()V V I R R R =-++ 9B21789 R V V R R R ≈ ++, B2BE2 E2C21112V V I I R R -≈ ≈+, C2CE21101112()V V I R R R =-++ 图5-1 实验原理图 第一级电压放大倍数14i2V1be115 (//) (1)R R A r R ββ=- ++ 其中i2789be2211()////[(1)]R R R R r R β=+++ 第二级电压放大倍数21013V2be2211 (//) (1)R R A r R ββ=- ++ 总的电压放大倍数 O1O2 O2V V1V2O1 i i V V V A A A V V V = = ?=?g g g g g g
三、预习思考题 1、学习mutisim2001或workbenchEDA5.0C 电子仿真软件 2、按实际电路参数，估算E1I 、CE1V 、C1I 和E2I 、CE2V 、C2I 的理论值 3、按预定静态工作点，以β1 =β2 = 416计算两级电压放大倍数V A 4、拟定Om V g 的调试方法
四、实验内容和步骤 1、按图5-1连接电路（三极管选用元件库中NPN 中型号National 2N3904） 实验中电路图的连接如下 2、调整静态工作点 调节R 1和R 7分别使E1V =1.7V ，E2V =1.7V 左右，利用软件菜单Analysis 中DC Oprating Point 分析功能或者使用软件提供的数字万用表（Multimeter ）测量各管C V 、E V 、B V 。可以通过计算获得C I ，CE V ，将结果填入表5-1中。 1）、静态工作点调节后，两处调节值如图所示：
自动控制系统组成
自动控制系统的组成及功能实现 自动控制系统作为目前工业领域控制的核心，已经为大家所熟悉。自动控制系统是指在无人直接参与下可使生产过程或其他过程按期望规律或预定程序进行的控制系统。自动控制系统是实现自动化的主要手段，其组建了整个系统的大脑及神经网络。自动控制系统的组成一般包括控制器，被控对象，执行机构和变送器四个环节组成。 一、自动控制系统的分类 自动控制系统按控制原理主要分为开环控制系统和闭环控制系统。 （一）开环控制系统 在开环控制系统中，系统输出只受输入的控制，控制精度和抑制干扰的特性都比较差。开环控制系统中，基于按时序进行逻辑控制的称为顺序控制系统；由顺序控制装置、检测元件、执行机构和被控工业对象所组成。主要应用于机械、化工、物料装卸运输等过程的控制以及机械手和生产自动线。 （二）闭环控制系统 闭环控制系统是建立在反馈原理基础之上的，利用输出量同期望值的偏差对系统进行控制，可获得比较好的控制性能。闭环控制系统又称反馈控制系统。 自动控制系统按给定信号分类，可分为恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。（三）恒值控制系统 给定值不变，要求系统输出量以一定的精度接近给定希望值的系统。如生产过程中的温度、压力、流量、液位高度、电动机转速等自动控制系统属于恒值系统。 （四）随动控制系统 给定值按未知时间函数变化，要求输出跟随给定值的变化。如跟随卫星的雷达天线系统。（五）程序控制系统 给定值按一定时间函数变化。如程控机床。 在我们的工业领域中，因控制的工艺流程复杂、生产数多、对产品质量控制严格，所以一般控制系统均为闭环控制系统。 二、控制系统各部分的功能 （一）控制器 目前控制系统的控制器主要包括PLC、DCS、FCS等主控制系统。在底层应用最多的就是PLC控制系统，一般大中型控制系统中要求分散控制、集中管理的场合就会采用DCS 控制系统，FCS系统主要应用在大型系统中,它也是21世纪最具发展潜力的现场总线控制系
现代控制理论实验
华北电力大学 实验报告| | 实验名称状态空间模型分析 课程名称现代控制理论 | | 专业班级：自动化1201 学生姓名：马铭远 学号：2 成绩： 指导教师：刘鑫屏实验日期：4月25日
状态空间模型分析 一、实验目的 1.加强对现代控制理论相关知识的理解； 2.掌握用 matlab 进行系统李雅普诺夫稳定性分析、能控能观性分析； 二、实验仪器与软件 1. MATLAB7.6 环境 三、实验内容 1 、模型转换 图 1、模型转换示意图及所用命令 传递函数一般形式： MATLAB 表示为： G=tf(num,den)，，其中 num,den 分别是上式中分子，分母系数矩阵。 零极点形式： MATLAB 表示为：G=zpk(Z,P,K) ，其中 Z，P ，K 分别表示上式中的零点矩阵，极点矩阵和增益。 传递函数向状态空间转换：[A,B,C,D] = TF2SS(NUM,DEN)； 状态空间转换向传递函数：[NUM,DEN] = SS2TF(A,B,C,D,iu)---iu 表示对系统的第 iu 个输入量求传递函数；对单输入 iu 为 1。
例1：已知系统的传递函数为G（S）= 2 2 3 24 11611 s s s s s ++ +++ ,利用matlab将传递函数 和状态空间相互转换。 解：1.传递函数转换为状态空间模型： NUM=[1 2 4];DEN=[1 11 6 11]; [A,B,C,D] = tf2ss(NUM,DEN) 2.状态空间模型转换为传递函数： A=[-11 -6 -11;1 0 0;0 1 0];B=[1;0;0];C=[1 2 4];D=[0];iu=1; [NUM,DEN] = ss2tf(A,B,C,D,iu); G=tf(NUM,DEN) 2 、状态方程状态解和输出解 单位阶跃输入作用下的状态响应： G=ss(A,B,C,D);[y,t,x]=step(G);plot(t,x). 零输入响应 [y,t,x]=initial(G,x0)其中，x0 为状态初值。
过程控制仪表实验报告
成绩________ 过程控制仪表及装置实验报告 班级：_______________________________________ 姓名：________________________________________ 学号：________________________________________ 指导老师：_____________________________________ 实验日期：_____________________________________
目录 实验一电容式差压变送器的校验 (2) 实验二热电阻温度变送器的校验 (5) 实验三模拟调节器开环校验 (8) 实验四模拟调节器闭环校验 (12) 实验五SLPC可编程调节器的编程设计与操作 (14) 实验六SLPC可编程调节器PID控制参数整定 (19) 1 实验一电容式差压变送器的校验 一、实验目的 1．了解并熟悉电容式差压变送器整体结构及各种部件的作用。 2．掌握电容式差压变送器的工作原理。 3．掌握电容式差压变送器的起点及终点调整、精度校验、迁移的调整方法。 二、实验项目 1．掌握气动定值器、标准电流表、标准压力表、标准电阻箱的使用方法。2．了解电容式差压变送器整体结构，熟悉各调节螺钉的位置和用途。 3．按照实验步骤进行仪表的起点、终点调整，进行精度、迁移校验。 三、实验设备与仪器 1．电容式差压变送器1台 2．标准电阻箱1个 3．气动定值器1个 4．标准电流表1台 5．标准压力表1个 6．大、小螺丝刀各1把 7．连接导线、气压导管若干 四、实验原理 实验接线如图2-1所示。
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
现代控制理论实验报告
现代控制理论实验报告
实验一系统能控性与能观性分析 一、实验目的 1.理解系统的能控和可观性。 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； 三、实验容 二阶系统能控性和能观性的分析 四、实验原理 系统的能控性是指输入信号u对各状态变量x的控制能力，如果对于系统任意的初始状态，可以找到一个容许的输入量，在有限的时间把系统所有的状态引向状态空间的坐标原点，则称系统是能控的。 对于图21-1所示的电路系统，设iL和uc分别为系统的两个状态变量，如果电桥中 则输入电压ur能控制iL和uc状态变量的变化，此时，状态是能控的。反之，当 时，电桥中的A点和B点的电位始终相等，因而uc不受输入ur的控制，ur只能改变iL的大小，故系统不能控。 系统的能观性是指由系统的输出量确定所有初始状态的能力，如果在有限的时间根据系统的输出能唯一地确定系统的初始状态，则称系统能观。为了说明图21-1所示电路的能观性，分别列出电桥不平衡和平衡时的状态空间表达式： 平衡时：
由式（2）可知，状态变量iL和uc没有耦合关系，外施信号u只能控制iL的变化，不会改变uc的大小，所以uc不能控。基于输出是uc，而uc与iL无关连，即输出uc中不含有iL的信息，因此对uc的检测不能确定iL。反之式（1）中iL与uc有耦合关系，即ur的改变将同时控制iL和uc的大小。由于iL与uc的耦合关系，因而输出uc的检测，能得到iL 的信息，即根据uc的观测能确定iL（ω） 五、实验步骤 1．用2号导线将该单元中的一端接到阶跃信号发生器中输出2上，另一端接到地上。将阶跃信号发生器选择负输出。 2．将短路帽接到2K处，调节RP2，将Uab和Ucd的数据填在下面的表格中。然后将阶跃信号发生器选择正输出使调节RP1，记录Uab和Ucd。此时为非能控系统，Uab和Ucd没有关系（Ucd始终为0）。 3．将短路帽分别接到1K、3K处，重复上面的实验。 六、实验结果 表20－1Uab与Ucd的关系 Uab Ucd
仪表自动控制实验报告
一、实验目的 1、通过实验对自控仪表和控制元器件有一具体认识。 2、了解自控原理，锻炼动手能力。学习并安装不同的温度自控电路。 3、通过对不同电路的调试和数据测量，初步掌握仪表自控技术。 4、要求按流程组装实验电路，并测量加热反应釜温度随加热时间的变化。 5、要求待反应釜加热腔温度稳定后测量加热釜轴向温度分布规律。 二、实验原理 仪表自动控制在现代化工业生产中是极其重要的，它减少大量手工操作，使操作人员避免恶劣、危险环境，自动快速完成重复工作，提高测量精度，完成远程传输数据。本实验就是仪表自动控制在化工生产和实验中非常重要的一个分支——温度的仪表自动控制。 图-1所示是本实验整套装置图。按图由导线连接好装置，首先设置“人工智能控制仪”的最终温度，输出端输出直流电压用于控制“SSR”（固态继电器），则当加热釜温度未达到最终温度时“SSR”是通的状态，电路导通，给加热釜持续加热；当加热釜温度达到最终温度后“SSR”是不通的状态，电路断开，加热釜加热停止。本实验研究的数据对象有两个：其一，测量仪表在加热釜开始加热后测量的升温过程，即温度随时间变化；其二，当温度达到最终温度并且稳定后，测量温度沿加热釜轴向的分布，即稳定温度随空间分布。 图-1 实验装置图
1、控温仪表，2测温仪表，3和4、测温元件（热电偶），5电加热釜式反应器， 6、保险 7、电流表，8固态调压器，9、滑动电阻，10、固态继电器（SSR），11、中间继电器，12、开关 实验装置中部分仪器的工作原理： 1，控温仪表：输出端输出直流电压控制SSR，当加热釜温度未达到预设温度时SSR使电路导通，持续加热；当达到最终温度后SSR使电路断开，加热停止。 2，测温仪表：与测温的热电偶相连，实时反馈加热釜内温度的测量值。 3、4，热电偶：分别测量加热腔和反应芯内的温度。工作原理：热电阻是利用金属的电阻值随温度变化而变化的特性来进行温度测量。它是由两种不同材料的导体焊接而成。焊接的一端插入被测介质中，感受被测温度，称为热电偶的工作端或热端。另一端与导线连接，称为自由端或冷端。若将其两端焊接在一起，且两段存在温度差，则在这个闭路回路中有热电势产生。如在回路中加一直流毫伏计，可见到毫伏计中有电势指示，电势的大小与两种不同金属的材料和温度有关，与导线的长短无关。 图2 热电偶工作原理 8，RSA固态调压器原理：通过电位器手动调节以改变阻性负载上的电压，来达到调节输出功率的目的（相当于一个滑动变阻器）。输出端接加热回路，输入端接控温仪表。 10，SSR 固态继电器工作原理：固态继电器是一种无触点通断电子开关，为四端有源器件。其中两个端子为输入控制端，另外两端为输出受控端。在输入端加上直流或脉冲信号，输出端就能从关断状态转变成导通状态（无信号时呈阻断状态），从而控制较大负载。可实现相当于常用的机械式电磁继电器一样的功能
自动控制实验报告1
东南大学自动控制实验室 实验报告 课程名称：自动控制原理 实验名称：闭环电压控制系统研究 院（系）：仪器科学与工程专业：测控技术与仪器姓名：学号： 实验室：常州楼五楼实验组别：/ 同组人员：实验时间：2018/10/17 评定成绩：审阅教师： 实验三闭环电压控制系统研究
一、实验目的： （1）通过实例展示，认识自动控制系统的组成、功能。 （2）会正确实现闭环负反馈。 （3）通过开、闭环实验数据说明闭环控制效果。 二、实验原理： （1）利用各种实际物理装置（如电子装置、机械装置、化工装置等）在数学上的“相似性”，将各种实际物理装置从感兴趣的角度经过简化、并抽象成相同的数学形式。我们在设计控制系统时，不必研究每一种实际装置，而用几种“等价”的数学形式来表达、研究和设计。又由于人本身的自然属性，人对数学而言，不能直接感受它的自然物理属性，这给我们分析和设计带来了困难。所以，我们又用替代、模拟、仿真的形式把数学形式再变成“模拟实物”来研究。这样，就可以“秀才不出门，遍知天下事”。实际上，在后面的课程里，不同专业的学生将面对不同的实际物理对象，而“模拟实物”的实验方式可以做到举一反三，我们就是用下列“模拟实物”——电路系统，替代各种实际物理对象。 （2）自动控制的根本是闭环，尽管有的系统不能直接感受到它的闭环形式，如步进电机控制，专家系统等，从大局看，还是闭环。闭环控制可以带来想象不到的好处，本实验就是用开环和闭环在负载扰动下的实验数据，说明闭环控制效果。自动控制系统性能的优劣，其原因之一就是取决调节器的结构和算法的设计（本课程主要用串联调节、状态反馈），本实验为了简洁，采用单闭环、比例调节器K。通过实验证明：不同的K，对系性能产生不同的影响，以说明正确设计调节器算法的重要性。 （3）为了使实验有代表性，本实验采用三阶（高阶）系统。这样，当调节器K值过大时，控制系统会产生典型的现象——振荡。本实验也可以认为是一个真实的电压控制系统。 三、实验设备： THBDC-1实验平台 四、实验线路图： 五、实验步骤：
华北电力大学操作系统实验报告
华北电力大学 实验报告 | | 实验名称____ 操作系统综合实验 课程名称______ 操作系统 | | 专业班级：网络学生姓名： 学号：成绩： 指导教师：王德文/姜丽梅实验日期：2015年11月4日
实验一实验环境的使用 一、 实验目的 1. 熟悉操作系统集成实验环境 OS Lab 的基本使用方法。 2. 练习编译、调试EOS 操作系统内核以及EOS 应用程序。 二、 实验内容 1. 启动 OS Lab; 2. 学习OS Lab 的基本使用方法：练习使用 OS Lab 编写一个 Windows 控制台应用程 序，熟悉 OS Lab 的基本使用方法（主要包括新建项目、生成项目、调试项目等）； 3. EOS 内核项目的生成和调试：对 EOS 内核项目的各种操作（包括新建、生成和各 种调试功能等）与对 Windows 控制台项目的操作是完全一致的； 4. EOS 应用程序项目的生成和调试； 5. 退出 OS Labo 三、 实验内容问题及解答 1. 练习使用单步调试功能（逐过程、逐语句），体会在哪些情况下应该使用“逐过 程”调试， 在哪些情况下应该使用“逐语句”调试。练习使用各种调试工具（包括“监 视”窗口、“调用堆栈”窗口等）。 答：逐语句，就是每次执行一行语句，如果碰到函数调用，它就会进入到函数里面。 而逐过程，碰到函数时，不进入函数，把函数调用当成一条语句执行。因此，在需要进 入函数体时用逐语句调试，而不需要进入函数体时用逐过程调试。 四、实验过程 1. 新建Windows 控制台应用程序 生成项目: 执行项目: 调试项目: int Func (Int 口〕，// 芦明F UEK 函数 i. nx n - 0, n = FunjcdO); print f CHello World 查看 EOS SDK( Software Development Kit )文件夹: 修改EOS 应用程序项目名称： pflMSni-E-l (Prftss Ctrl+FVFR switcli corisnlfi uiitdnu...) Ucleone to EOS shell 五、实验心得 这次是验证性试验，具体步骤和操作方法都是与实验教程参考书上一致， 实验很顺利, 实验过程没有遇到困难。通过这次实验，我掌握了 OS Lab 启动和退出操作；练习使用 OS Lab 编写一个Windows 控制台应用程序，熟悉 OS Lab 的基本使用方法新建项目、生 成项目、调试项目等。 2. 使用断点终端执行: 13
自动控制系统实验报告
自动控制系统实验报告 学号： 班级： 姓名: 老师：
一．运动控制系统实验 实验一.硬件电路的熟悉和控制原理复习巩固 实验目的：综合了解运动控制实验仪器机械结构、各部分硬件电路以及控制原理，复习巩固以前课堂知识，为下阶段实习打好基础。 实验内容：了解运动控制实验仪的几个基本电路： 单片机控制电路（键盘显示电路最小应用系统、步进电机控制电路、光槽位置检测电路） ISA运动接口卡原理（搞清楚译码电路原理和ISA总线原理） 步进电机驱动检测电路原理（高低压恒流斩波驱动电路原理、光槽位置检测电路）两轴运动十字工作台结构 步进电机驱动技术（掌握步进电机三相六拍、三相三拍驱动方法。） 微机接口技术、单片机原理及接口技术，数控轮廓插补原理，计算机高级语言硬件编程等知识。 实验结果： 步进电机驱动技术： 控制信号接口： （1）PUL：单脉冲控制方式时为脉冲控制信号，每当脉冲由低变高是电机走一步；双 脉冲控制方式时为正转脉冲信号。 （2）DIR：单脉冲控制方式时为方向控制信号，用于改变电机转向；双脉冲控制方式 时为反转脉冲信号。
（3）OPTO ：为PUL 、DIR 、ENA 的共阳极端口。 （4）ENA ：使能/禁止信号，高电平使能，低电平时驱动器不能工作，电机处于自由状 态。 电流设定： （1）工作电流设定： （2）静止电流设定： 静态电流可用SW4 拨码开关设定，off 表示静态电流设为动态电流的一半，on 表示静态电流与动态电流相同。一般用途中应将SW4 设成off ，使得电机和驱动器的发热减少，可靠性提高。脉冲串停止后约0.4 秒左右电流自动减至一半左右（实际值的60％），发热量理论上减至36％。 （3）细分设定： （4）步进电机的转速与脉冲频率的关系 电机转速v = 脉冲频率P * 电机固有步进角e / (360 * 细分数m) 逐点比较法的直线插补和圆弧插补： 一．直线插补原理： 如图所示的平面斜线AB ，以斜线起点A 的坐标为x0，y0，斜线AB 的终点坐标为(xe ，ye)，则此直线方程为： 00 00Y Ye X Xe Y Y X X --= -- 取判别函数F ＝(Y —Y0)(Xe —Xo)—(X-X0)(Ye —Y0)
华北电力大学EDA实验报告
课程设计报告 (2013--2014年度第1学期) 名称：电子电工实习（EDA部分）院系：科技学院信息系 班级： 学号： 学生姓名： 指导教师：张宁孙娜 设计周数：分散1周 成绩： 日期：2013年11月9日
一、课程设计（综合实验）的目的与要求 1、实验目的 设计一个具有基本功能的电子钟 2、实验要求 （1）、在6位数码管上按24小时进制显示“时”“分”“秒”； （2）、有对“时”“分”“秒”的校时功能； （3）、具有正点报时功能。当快到正点，即某点59分50秒时，电子钟报时，蜂鸣器鸣叫，10秒后结束； 二、设计实验 1、设计原理及其框图 （1）数字钟的构成
数字钟是一个将“时”，“分”，“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。它的计时周期为24小时，显示满刻度为23时59分59秒，。因此，一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”，“分”，“秒”计数器、校时电路、报时电路和蜂鸣器组成。干电路系统由秒信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路组成。秒信号产生器是整个系统的时基信号，它直接决定计时系统的精度。将标准秒信号送入“秒计数器”，“秒计数器”采用60进制计数器，每累计60秒发出一个“分脉冲”信号，该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。“分计数器”也采用60进制计数器，每累计60分钟，发出一个“时脉冲”信号，该信号将被送到“时计数器”。“时计数器”采用24进制计时器，可实现对一天24小时的累计。译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态送到六段显示译码器译码，通过六位LED 六段显示器显示出来。整点报时电路时根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号，然后去触发一音频发生器实现报时。校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整的。 （2）、简述74LS163 2、设计思路 通过分析实验要求得出：选用74LS163芯片共计6片，采用同步计数的方法来设计相关计时器（同一源输入脉冲接至CLK ，控制ENT 使能端实现计数），秒位计时器与分位计时器均为60进制，时位计时器为24进制。 控制验证当数字电子钟的输出为59分50秒时，与一个本电路所用的源输入脉冲信号，利用与门的特性输出相应的高低电平接通蜂鸣器实现整点报时。 三、实验具体设计 1、秒位计时电路设计（60进制） 秒低位计数用十进制计数器（74163改装）计数，由脉冲信号触发计数，9秒（秒低位输出1001B ）时，秒低位清零；秒高位计数用六进制计数器（74163改装）计数，9秒时，秒高位芯片ENT 输入高电平，由此触发计数，59秒（秒低位输出1001B ，秒高位输出0101B ）时，秒高位清零。如图（1）所示 74LS163芯片 4位二进制输出
电力系统自动控制装置(平时作业)
电力系统自动控制装置 白太：刘万炮 1.AAT装置有哪两部分组成？各有什么作用？ 答：AAT装置由低压起动和自动合闸两部分组成。低压起动部分的作用是：当母线因各种原因失去电压时，断开工作电源。自动合闸部分的作用是：在工作电源断路器断开后，将备用电源断路器投入。 2、简述AAT装置明备用和暗备用的含义。(掌握明备用和暗备用的典型一次接线图） 答：明备用是指两路电源变压器其中一台工作运行，而另一台备用。两台变压器的容量都是按计算负荷100％确定的。暗备用是指两台变压器都工作，两路电源变压器容量都是按计算负荷一、二级负荷确定，在供电系统中变压器容量占全部计算负荷的70％，而工业则是40%。 简而言之就是：系统正常运行时，备用电源不工作，称为明备用；系统正常运行时，备用电源同时投入运行的，称为暗备用，暗备用实际上是两个工作电源的互为备用。 备用电源自动投入装置：当线路或用电设备发生故障时，能够自动迅速、准确的把备用电源投入用电设备中或把设备切换到备用电源上，不至于让用户断电的一种装置，简称APD。 3、什么是重合闸前加速保护？什么是重合闸后加速保护？各具有什么优点？
答：（1）.重合闸前加速：重合闸前加速保护方式一般用于具有几段串联的辐射形线路中，重合闸装置仅装在靠近电源的一段线路上。当线路上发生故障时，靠近电源侧的保护首先无选择性地瞬时动作于跳闸，而后再靠重合闸来纠正这种非选择性动作。前加速的优点就是能快速切除故障，提高重合成功率，使用设备少，只需装设一套重合闸装置，经济性好。缺点是重合于永久性故障时切除时间可能过长，断路器动作次数较多，工作条件恶劣。主要适合35kV及以下线路。（2）.重合闸后加速：重合闸后加速是检定同期重合闸是当线路一侧专无压重合后，另一侧在两端的频率不超过属一定允许值的情况下才进行重合的。 4、双电源线路上采用自动重合闸装置时，需要考虑哪些特殊问题？为什么？ 答：（1）需要考虑故障点的断电时间问题。因为当线路发生故障时，线路两侧的继电保护可能以不同的时限跳开两侧断路器，这两种情况下只有两侧的断路器都跳开后，故障点才完全断电，所以重合闸应加较长的延时。 （2）同步问题。因为当线路发生故障，两侧断路器跳闸后，线路两侧电源之前电动势夹角摆开，甚至有可能失去同步，所以，后重合侧重合时应考虑是否允许非同步合闸和进行同步检定的问题。 5、什么是综合重合闸？综合重合闸装置能实现哪几种重合
现代控制理论实验报告河南工业大学
河南工业大学 现代控制理论实验报告姓名：朱建勇 班级：自动1306 学号：201323020601
现代控制理论 实验报告 专业: 自动化 班级: 自动1306 姓名: 朱建勇 学号: 201323020601 成绩评定: 一、实验题目： 线性系统状态空间表达式的建立以及线性变换 二、实验目的 1. 掌握线性定常系统的状态空间表达式。学会在MATLAB 中建立状态空间模型的方法。 2. 掌握传递函数与状态空间表达式之间相互转换的方法。学会用MATLAB 实现不同模型之 间的相互转换。 3. 熟悉系统的连接。学会用MATLAB 确定整个系统的状态空间表达式和传递函数。 4. 掌握状态空间表达式的相似变换。掌握将状态空间表达式转换为对角标准型、约当标准 型、能控标准型和能观测标准型的方法。学会用MATLAB 进行线性变换。 三、实验仪器 个人笔记本电脑 Matlab R2014a 软件 四、实验内容 1. 已知系统的传递函数 (a) ) 3()1(4)(2++=s s s s G
(b) 3486)(22++++=s s s s s G
(c) 6 1161)(232+++++=z z z z z z G （1）建立系统的TF 或ZPK 模型。 （2）将给定传递函数用函数ss( )转换为状态空间表达式。再将得到的状态空间表达式用函 数tf( )转换为传递函数，并与原传递函数进行比较。 （3）将给定传递函数用函数jordants( )转换为对角标准型或约当标准型。再将得到的对角 标准型或约当标准型用函数tf( )转换为传递函数，并与原传递函数进行比较。 （4）将给定传递函数用函数ctrlts( )转换为能控标准型和能观测标准型。再将得到的能控标 准型和能观测标准型用函数tf( )转换为传递函数，并与原传递函数进行比较。
《常用电子仪器的使用》的实验报告.docx
实验一、常用电子仪器的使用 一、实验目的 1、学习电子技术实验中常用电子仪器的主要技术指标、性能和正确使用方法。 2、初步掌握用示波器观察 正弦信号波形和读取波形参数的方法。 电路实验箱的结构、基本功能和使用方法。 二、实验原理 在模拟电子电路实验中，要对各种电子仪器进行综合使用，可按照信号流向，以接线简捷，调节 顺手，观察与读数方便等原则进行合理布局。接线时应注意，为防止外界干扰，各仪器的公共接地端应 连接在一起，称共地。 1．信号发生器信号发生器可以根据需要输出正弦波、方波、三角波三种信号波形。输出信号电压频率可以通过频率分挡开关、频率粗调和细调旋钮进行调节。输出信号电压幅度可由输出幅度调节旋钮进行连续调节。 操作要领： 1）按下电源开关。 2）根据需要选定一个波形输出开关按下。 3）根据所需频率，选择频率范围（选定一个频率分挡开关按下）、分别调节频率粗 调和细调旋钮，在频率显示屏上显示所需频率即可。 4）调节幅度调节旋钮，用交流毫伏表测出所需信号电压值。注意：信号发生器的输出端不允许短 路。 2．交流毫伏表交流毫伏表只能在其工作频率范围内，用来测量300 伏以下正弦交流电压的有效值。 操作要领： 1）为了防止过载损坏仪表，在开机前和测量前（即在输入端开路情况下）应先将量程开关置于较大量程处，待输入端接入电路开始测量时，再逐档减小量程到适当位置。 2）读数：当量程开关旋到左边首位数为“1”的任一挡位时，应读取O?10标度尺上的示数。当量程开关旋到左边首位数为“3”的任一挡位时，应读取O?3标 度尺上的示数。 3）仪表使用完后，先将量程开关置于较大量程位置后，才能拆线或关机。3．双踪示波器 示波器是用来观察和测量信号的波形及参数的设备。双踪示波器可以同时对两个输入信号进行观 测和比较。 操作要领： 1）时基线位置的调节开机数秒钟后，适当调节垂直（↑J）和水平（J→）位移旋钮，将时基线移至适当的位置。 2）清晰度的调节适当调节亮度和聚焦旋钮，使时基线越细越好（亮度不能太亮，一般能看清楚即可）。 3）示波器的显示方式示波器主要有单踪和双踪两种显示方式，属单踪显示的有 “ Y i ”、“ Y2”、“ Y1+Y2”，作单踪显示时，可选择“ 丫1 ”或“丫2”其中一个按钮 按下。属双踪显示的有“交替”和“断续”，作双踪显示时，为了在一次扫描过 程中同时显示两个波形，采用“交替”显示方式，当被观察信号频率很低时（几十赫兹以 下），可采用“断续”显示方式。 4）波形的稳定为了显示稳定的波形，应注意示波器面板上控制按钮的位置：a） “扫描速率” （t/div）开关------根据被观察信号的周期而定（一般信号频率低时，