华北电力大学 自动控制原理 计算机控制实验报告

华北电力大学 自动控制原理 计算机控制实验报告
华北电力大学 自动控制原理 计算机控制实验报告

华北电力大学

实验报告

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实验名称计算机控制技术实验

课程名称计算机控制技术

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专业班级:计科1203班学生姓名:张毅民

学号:201209010324 成绩:

指导教师:祁在山实验日期:2014年11月

G1(s)=K1/S;G2(s)=K2/( R(s)=L[r(t)]=4/S+6/

实验三

【例10-10】系统闭环特征方程分别如下,试确定特征根在s平面的位置,并判断系统闭环稳定性:

(1)5432s 234++++s s s =0; (2)10092023+++s s s =0。

试用古尔维茨判据判别系统的稳定性。 解:输入程序如下:

实验四

【例10-12】给出一个线性定常系统的传递函数,求各个极点引起的事件响应

numG=[3 2];

denG=[2 4 5 1];

[resG,polG,otherG]=residue(numG,denG);

W=abs(imag(polG(1)));

D=real(polG(1));

C=-angle(resG(1));

r=abs(resG(1));

i=0;

for t=0:0.01:20

i=i+1;yc(i)=2*r*exp(-0.8796*t)*cos(1.1414*t-C);

yr(i)=resG(3)*exp(polG(3)*t);y(i)=yc(i)+yr(i);

end

t=0:0.01:20;plot(t,yc);hold on;plot(t,yr,'--');hold

实验八

【例10-26】二阶系统开环传递函数为G(s)= 3

21s 5s 222++++s s ,利用Nyquist 曲线求单位负反馈构成的闭环系统的稳定性。

解:在给出开环传递函数的时候,能够通过开环传递函数求得其极点的 个 数,然后通过图形判断绕(-1,j0)的圈数N ,通过这两个条件判断其是否稳定。

输入以下程序:

num=[2 5 1];den=[1 2 3];nyquist(num,den)

《大学计算机基础》上机实验报告

《大学计算机基础》 上机实验报告 班级: 姓名: 学号: 授课教师: 日期:年月日

目录 一、Windows操作系统基本操作......................................................... - 1 - 二、Word文字处理基本操作 .............................................................. - 4 - 三、Excel电子表格基本操作 ............................................................ - 6 - 四、PowerPoint幻灯片基本操作....................................................... - 8 - 五、网页设计基本操作 ...................................................................... - 9 - 六、Access数据库基本操作 ............................................................ - 10 - 上机实验作业要求: ○1在实验报告纸上手写并粘贴实验结果; ○2每人将所有作业装订在一起(要包封面); ○3全部上机实验结束后全班统一上交; ○4作业内容不得重复、输入的数据需要有差别。

实验名称一、Windows操作系统基本操作 实验目的1、掌握Windows的基本操作方法。 2、学会使用“画图”和PrntScr快捷键。 3、学会使用“计算器”和Word基本操作。 实验内容1、日历标注 利用“画图”和Word软件,截取计算机上日历的图片并用文字、颜色、图框等标注出近期的节假日及其名称,并将结果显示保存在下面(参考下面样图)。 运行结果是: 主要操作步骤是: 2、科学计算 利用“计算器”和Word软件,计算下列题目,并将结果截图保存在下面(参考样图)。 ○1使用科学型计算器,求8!、sin(8)、90、74、20、67、39、400、50.23、ln(785)的平均值、和值,并用科学计数法显示。 运行结果是: ②将以下十、八、十六进制数转换为二进制数:(894.8125)10、(37.5)8、(2C.4B)16 运行结果是:(需要下载使用“唯美计算器”) ○3计算下列二进制数的加法与乘法:101.1+11.11;1101*1011 运行结果是:(参考样图) 写出主要操作步骤: 3、实验心得体会

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

电力系统自动化试卷及思考题答案2014年(华北电力大学)

1.那些实验是在EMS平台下进行?那些实验是在DTS平台下进行? EMS:1)电力系统有功功率分布及分析;2)电力系统无功功率分布及分析;3)电力系统综合调压措施分析;4)电力系统有功-频率分布;5)电力系统潮流控制分析;6)电力系统对称故障计算及分析;7)电力系统不对称故障及计算分析 DTS:1)电力系统继电保护动作特性分析;2)电力系统稳定性计算及分析;3)电力系统继电保护动作情况与系统稳定性关系分析 2.欲调节电压幅值,调有功P有效还是无功Q有效?为什么? 1)电压对无功变化更敏感,有功虽然对电压也有影响但是比较小 2)只考虑电压降落的纵分量:△U=(PR+QX)/U,从公式看出,电压降落跟有功P和无功Q 都有关系,只不过在高压输电系统中,电抗X>>R,这样,QX在△U的分量更大,调节电压幅值就是在调节无功。 3.重合闸有什么好处?若电气故障设为三相短路,故障分别持续t1和t2时长,则两个实验结果有什么不同? 重合闸好处:1)在线路发生暂时性故障时,迅速恢复供电,从而提高供电可靠性;2)对于有双侧电源的高压输电线路,可以提高系统并列运行的稳定性,从而提高线路的输送容量;3)可以纠正由于断路器机构不良,或继电器误动作引起的误跳闸 故障延时长的接地距离一段动作次数,相间距离一段动作次数,三相跳开次数比故障延时短的多,开关三相跳开的次数多。 4,.以实验为例,举例说明继电保护对暂态稳定的影响? 实验八中,实验项目一体现出选保护具有选择性,当其故障范围内出现故障时,有相应的断路器动作跳闸。实验项目二体现出保护是相互配合的。当本段拒动时,由上一级出口动作跳闸。实验项目三做的是自动重合闸的“前加速”和“后加速”保护。继电保护快速切除故障和自动重合闸装置就是使故障对系统的影响降到最低,尽早的将故障切除能避免故障电流对设备的冲击减小对系统的扰动,有利于暂态稳定的实现。 5.·在电力系统潮流控制分析试验中,可以通过改变发电机的无功进行潮流调整,也可以通过改变发电机所连升压变压器的分接头进行潮流调整,实验过程中这两项调整对发电机的设置有何不同?为什么? 改变发电机无功:设置发电机无功时以10MV AR增长。不能保证发电机有功功率和发电机电压恒定,他们可能会随着无功功率的改变有微小的变化。 改变变压器分接头:设置此时发电机相当于一个PV节点,即恒定的有功P和不变的电压U。原因:发电机是无功电源,也是有功电源,是电能发生元件;变压器是电能转换元件,不产生功率。 7在实验中考虑了哪些调压措施?若某节点电压(kv)/无功……电压升高3kv,则应补偿多少电容? 【实验】调节发电机端电压(调节有功,调节无功),调整变压器分接头 【百度】电力系统的调压措施主要有: 1靠调节发电机机端电压调压 2靠改变变压器分接头调压 3靠无功补偿调压 4靠线路串连电容改变线路参数调压 我的实验灵敏度系数为0.075,所以若电压升高3kv,应补偿3/0.075=40Mvar的电容 8在调频实验中。对单机单负荷系统,若发电机的额定功率……频率怎么变化?当负荷功率大于发电机功率的额定功率…… 通过K=△p/△f来判断f如何变化 9、几个实验步骤 实验九试探法求故障切除实验的实验步骤

微机控制技术实验报告

《微机控制技术》课程设计报告 课题:最少拍控制算法研究专业班级:自动化1401 姓名: 学号: 指导老师:朱琳琳 2017年5月21日

目录 1. 实验目的 (3) 2. 控制任务及要求 (3) 3. 控制算法理论分析 (3) 4. 硬件设计 (5) 5. 软件设计 (5) 无纹波 (5) 有纹波 (7) 6. 结果分析 (9) 7. 课程设计体会 (10)

1.实验目的 本次课程设计的目的是让同学们掌握微型计算机控制系统设计的一般步骤,掌握系统总体控制方案的设计方法、控制算法的设计、硬件设计的方法。学习并熟悉最少拍控制器的设计和算法;研究最少拍控制系统输出采样点间纹波的形成;熟悉最少拍无纹波控制系统控制器的设计和实现方法。复习单片机及其他控制器在实际生活中的应用,进一步加深对专业知识的认识和理解,使自己的设计水平、对所学知识的应用能力以及分析问题解决问题的能力得到全面提高。 2.控制任务及要求 1.设计并实现具有一个积分环节的二阶系统的最少拍有纹波控制和无纹波控制。 对象特性G (s )= 采用零阶保持器H 0(s ),采样周期T =,试设计单位阶跃,单位速度输入时的有限拍调节器。 2.用Protel 、Altium Designer 等软件绘制原理图。 3.分别编写有纹波控制的算法程序和无纹波控制的算法程序。 4.绘制最少拍有纹波、无纹波控制时系统输出响应曲线,并分析。 3.控制算法理论分析 在离散控制系统中,通常把一个采样周期称作一拍。最少拍系统,也称为最小调整时间系统或最快响应系统。它是指系统对应于典型的输入具有最快的响应速度,被控量能经过最少采样周期达到设定值,且稳态误差为定值。显然,这样对系统的闭环脉冲传递函数)(z φ提出了较为苛刻的要求,即其极点应位于Z 平面的坐标原点处。 1最少拍控制算法 计算机控制系统的方框图为: 图7-1 最少拍计算机控制原理方框图 根据上述方框图可知,有限拍系统的闭环脉冲传递函数为: ) ()(1)()()()()(z HG z D z HG z D z R z C z +==φ (1) )(1)()(11)()()(1z z HG z D z R z E z e φφ-=+== (2) 由(1) 、(2)解得:

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

计算机控制实验报告

中国石油大学计算机控制实验报告实验日期:2011.11.30 成绩: 班级:自动化08-4 姓名:陈方光学号:08071402 实验一基于NI6008的数据采集 1.实验目的: 理解基本计算机控制系统的组成,学会使用MATLAB和NI6008进行数据采集。 2.实验设备: 计算机控制实验箱、NI6008数据通讯卡、Matlab软件、计算机 3.实验内容: (1)使用计算机控制实验箱搭建二阶被控对象,并测试对象特性 (2)在Matlab中设计数字PID控制器,对上述对象进行控制 4. 实验步骤: (1)选择合适的电阻电容,参考如下电路结构图,在计算机控制实验箱上搭建二阶被控对象,使得其被控对象传递函数为 建议数值:R1=200kΩ,R2=200kΩ,C1=1μF,R4=300kΩ, R5=500kΩ,C2=1μF. (2)测试NI6008数据通讯卡,确保数据输入输出通道正常。

(3)使用MATLAB和OPC通讯技术进行数据采集: (4)编写程序,实现数据的定时采集和显示。 5.实验结果 1)测试NI6008数据通讯卡 首先将NI6008数据采集卡的AI负端与GND端短接,然后通过usb数据线连接计算机,打开opc端口调试工具,添加NI数据采集卡,添加自己所需的输入、输出端口,通过向输入端强制写入1,观察AO端口显示数据,能较精确的跟踪输入数据,该数据采集完好。 2)使用matlab和opc进行数据采集及其显示 在Matlab中读写数据: da = opcda(‘localhost’, ‘NI USB-6008.Server’); % 定义服务器 connect(da); %连接服务器 grp = addgroup(da); %添加OPC 组 itmRead = additem(grp,‘Dev1/AI0’); %在组中添加数据项 itmWrite = additem(grp,'Dev1/AO0'); %在组中添加数据项 r=read(itmRead); y(1)=r.Value; %读取数据项的值 Write(itmWrite,1); %向数据项中写值 disconnect(da); %断开服务器 关于定时器的问题 t = timer(‘TimerFcn’,@myread, ‘Period’, 0.2,‘ExecutionMode’,‘fixedRate’);%定义定时器 start(t) %打开定时器 out = timerfind; %寻找定时器 stop(out); %停止定时器 delete(out);%删除定时器 将读取的数据存储并动态显示于图中: function myread(obj,event) global tt k y da grp itmRead Ts itmWrite r=read(itmRead); k=k+1;

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.

华北电力大学电力系统分析复试面试问题

保定校区电力系统及其自动化(电自) 面试:1。在线路保护中,什么情况下三段动作了,而一段二段都没有动作。 2、线路中的零序电流怎么测得。3、变压器Y-D11接线,正序负序零序电流的相位幅值怎么变化。4、零序电流保护有么有可能存在相继动作,为什么?5、隔离开关和断路器哪个先断开,为什么?6、电厂发电过程。 英语面试问题:先自我介绍,然后问问题1、为什么选择这个专业? 2、大学里最喜欢的课? 3、家庭成员介绍 笔试继电保护:差不多忘记了。。。记得几个大题1、一个环网的最大最小分支系数分析2、消除变压器不平衡电流的方法3、高频相差保护判断4、给一个阻抗继电器动作方程,让你画两个圆5、有零序电流保护计算题6、距离保护计算是被配合段有两条分支(即外汲),记得公式就行。7、振荡考的是大圆套小圆的,让你判断两个启动元件哪个是大圆,阐述短路与振荡的动作原理,及问有可能什么时候振荡是误动。 前面小题都考的很细。 英语听力,笔试很简单,不用准备。 保定校区电力系统及其自动化(电自) 英语面试老师直接叫我翻译学校的名字还有我学的专业课是什么初是的专业课成绩还有专业英语翻译 专业面试 1 船上的频率是多少 2你知道主要有那几中频率,分别是那些国家的 3两种不同的频率是通过什么连接起来的 4什么是

svc hv 5二机管的单向导通原理 6外面高压线路和地压线路的区别7变电站的无功补偿 笔试比较难我都不会那有零序电流保护镇定保护范围距离镇定 我强烈建议把继电保护学好专业课笔试好难 趁还有印象,先回忆一下 北京校区电气与电子工程学院电力系统及自动化 面试题目: 1.变压器中性点为何要接CT? 2.三相线路,a相短路,c相非短路点的电压、电流怎么求? 3.发电机机械时间常数增大,有什么影响? 4.影响无功潮流的因素有哪些? 还有就是电能质量指标等基础问题,当时一慌,回答的都很差 口试: 自我介绍 家乡介绍,说四种电力设备,读一篇科技短文(我读完是基本没什么感觉,英语平时没学好啊) 分在同一组的,大家的问题也都不一样,不过老师们会很和蔼,到了面试时,基本没有太紧张的感觉,希望对准备考研的有所帮助啊!

大学计算机实验报告2

《大学计算机基础Ⅰ》课程 实验报告手册 \ 实验教师(签字) 西南大学计算机与信息科学学院 计算机基础教育系 年月日

一、实验说明 本课程实验分为一般性实验(验证和简单设计)和综合性实验(课程设计)两部分。从第3周开始参考实验任务书(本报告中的五部分)完成每周规定的实验,并根据进度按要求认真填写本实验报告中的六、七部分,此实验报告将作为实验成绩评定的依据之一。 本课程实验从开课学期第3周开始实习,每周2学时,16周结束,共28学时。除统一安排的时间外,学生还可根据自己的实际适当安排课余时间上机。上机内容参见本报告中的“五、实验任务书”部分。 二、实验目的 通过本实验,让学生掌握计算机的基本操作和基本技能,能够学会知识的运用与积累,能够举一反三,具备一定的独立解决问题的能力和信心,培养学生熟练地使用常用软件的能力及严肃认真的科学作风,为今后的学习和工作打下良好的基础。 三、实验要求 1、每次实验课将考勤,并作为实验成绩的重要依据。 2、每次实验前学生必须充分准备每次的实验内容,以保证每次上机实验的效果。实验过程中必须独立完成。 3、学期结束时,每位同学应将自己的《实验报告》交各专业班长或学习委员,由班长或学习委员以专业为单位、按学号从小到大排列好统一交给实验指导老师,否则无实验成绩。 四、实验报告要求 一共要求填写3个阶段性实验报告、1个综合性实验报告和1份学期总结,与每份实验报告对应产生的电子文档交由实验老师指定的位置,该电子文档也将作为实验成绩评定的依据之一。 五、实验任务书 教材:《大学计算机基础》第五版高等教育出版社 实验参考书:《大学计算机基础实践教程》高等教育出版社 实验一:指法练习、汉字录入 实验目的: 1.掌握鼠标和键盘的使用及正确的操作指法。 2.掌握微型计算机的打开和关闭操作 3.熟悉键盘指法和文字录入 4.了解中英文切换,全半角的切换 实验任务: 1.参见实验参考书中的实验1-1-1中的[任务1](7页) 2.参见实验参考书中的实验1-1-1中的[任务3](7页) 实验二:Windows的基本操作和文件管理操作 实验目的: 1.掌握Windows的基本知识和基本操作 2.掌握“Windows资源管理器”和“我的电脑”的使用 实验任务: 1.参见实验参考书中的实验1-2-1中的全部任务(14页) 2.参见实验参考书中的实验1-2-2中的全部任务(18页)

计算机控制系统实验报告

南京理工大学 动力工程学院 实验报告 实验名称最少拍 课程名称计算机控制技术及系统专业热能与动力工程 姓名学号 成绩教师任登凤

计算机控制技术及系统 一、 实验目的及内容 通过对最少拍数字控制器的设计与仿真,让自己对最少拍数字控制器有更好的理解与认识,分清最少拍有纹波与无纹波控制系统的优缺点,熟练掌握最少拍数字控制器的设计方法、步骤,并能灵巧地应用MATLAB 平台对最少拍控制器进行系统仿真。 (1) 设计数字调节器D(Z),构成最少拍随动控制系统,并观察系统 的输出响应曲线; (2) 学习最少拍有纹波系统和无纹波系统,比较两系统的控制品质。 二、实验方案 最少拍控制器的设计理论 r (t ) c(t ) e*(t) D (z) E (z) u*(t) U (z) H 0(s )C (z) Gc (s ) Φ(z) G(z) R(z) 图1 数字控制系统原理图 如图1 的数字离散控制系统中,G C (S)为被控对象,其中 H(S)= (1-e -TS )/S 代表零阶保持器,D(Z)代表被设计的数字控制器,D(Z)的输入输出均为离散信号。 设计步骤:根据以上分析 1)求出广义被控对象的脉冲传递函数G (z ) 2)根据输入信号类型以及被控对象G (z )特点确定参数q, d, u, v, j, m, n 3)根据2)求得参数确定)(z e Φ和)(z Φ 4)根据 )(1) ()(1)(z z z G z D Φ-Φ= 求控制器D (z ) 对于给定一阶惯性加积分环节,时间常数为1S ,增益为10,采样周期T 为1S 的对象,其传递函数为:G C (S) =10/S(S+1)。 广义传递函数: G(z)=Z [])()(s G s H c ?=Z ?? ?????--)(1s G s e c Ts =10(1-z -1 )Z ??????+)1(12s s =3.68×) 368.01)(1() 717.01(1 111------+z z z z

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

计算机控制技术实验报告

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精品文档 实验一过程通道和数据采集处理 为了实现计算机对生产过程或现场对象的控制,需要将对象的各种测量参数按 要求转换成数字信号送入计算机;经计算机运算、处理后,再转换成适合于对生产 过程进行控制的量。所以在微机和生产过程之间,必须设置信息的传递和变换的连 接通道,该通道称为过程通道。它包括模拟量输入通道、模拟量输出通道、数字量 输入通道、数字量输出通道。 模拟量输入通道:主要功能是将随时间连续变化的模拟输入信号变换成数字信 号送入计算机,主要有多路转化器、采样保持器和 A/D 转换器等组成。模拟量输出通道:它将计算机输出的数字信号转换为连续的电压或电流信 号,主要有 D/A 转换器和输出保持器组成。 数字量输入通道:控制系统中,以电平高低和开关通断等两位状态表示的 信号称为数字量,这些数据可以作为设备的状态送往计算机。 数字量输出通道:有的执行机构需要开关量控制信号 ( 如步进电机 ) ,计算机 可以通过 I/O 接口电路或者继电器的断开和闭合来控制。 输入与输出通道 本实验教程主要介绍以 A/D 和 D/A 为主的模拟量输入输出通道, A/D 和D/A的 芯片非常多,这里主要介绍人们最常用的 ADC0809和 TLC7528。 一、实验目的 1.学习 A/D 转换器原理及接口方法,并掌握ADC0809芯片的使用 2.学习 D/A 转换器原理及接口方法,并掌握TLC7528 芯片的使用 二、实验内容 1.编写实验程序,将- 5V ~ +5V 的电压作为 ADC0809的模拟量输入,将 转换所得的 8 位数字量保存于变量中。 2.编写实验程序,实现 D/A 转换产生周期性三角波,并用示波器观察波形。 三、实验设备 + PC 机一台, TD-ACC实验系统一套, i386EX 系统板一块 四、实验原理与步骤 1.A/D 转换实验 ADC0809芯片主要包括多路模拟开关和 A/D 转换器两部分,其主要特点为:单 电源供电、工作时钟 CLOCK最高可达到 1200KHz 、8 位分辨率, 8 +个单端模拟输 入端, TTL 电平兼容等,可以很方便地和微处理器接口。 TD-ACC教学系统中的 ADC0809芯片,其输出八位数据线以及 CLOCK线已连到控制计算机的数据线及系统应用时钟1MCLK(1MHz) 上。其它控制线根据实验要求可另外连接(A 、B、C、STR、/OE、EOC、IN0~ IN7) 。根据实验内容的第一项要求,可以设计出如图 1.1-1 所示 的实验线路图。

华北电力大学电力系统分析考研及期末考试必备

华北电力大学电力系统分析考研及期末考试必备 1、什么是动力系统、电力系统、电力网? 答:通常把发电企业的动力设施、设备和发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能热能生产、输送、分配、使用的统一整体称为动力系统; 把由发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能生产、输送、分配、使用的统一整体称为电力系统; 把由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为电力网。 2、现代电网有哪些特点? 答:1、由较强的超高压系统构成主网架。2、各电网之间联系较强,电压等级相对简化。3、具有足够的调峰、调频、调压容量,能够实现自动发电控制,有较高的供电可靠性。4、具有相应的安全稳定控制系统,高度自动化的监控系统和高度现代化的通信系统。5、具有适应电力市场运营的技术支持系统,有利于合理利用能源。 3、区域电网互联的意义与作用是什么? 答:1、可以合理利用能源,加强环境保护,有利于电力工业的可持续发展。 2、可安装大容量、高效能火电机组、水电机组和核电机组,有利于降低造价,节约能源,加快电力建设速度。 3、可以利用时差、温差,错开用电高峰,利用各地区用电的非同时性进行负荷调整,减少备用容量和装机容量。 4、可以在各地区之间互供电力、互通有无、互为备用,可减少事故备用容量,增强抵御事故能力,提高电网安全水平和供电可靠性。 5、能承受较大的冲击负荷,有利于改善电能质量。 6、可以跨流域调节水电,并在更大范围内进行水火电经济调度,取得更大的经济效益。 4、电网无功补偿的原则是什么? 答:电网无功补偿的原则是电网无功补偿应基本上按分层分区和就地平衡原则考虑,并应能随负荷或电压进行调整,保证系统各枢纽点的电压在正常和事故后均能满足规定的要求,避免经长距离线路或多级变压器传送无功功率。 5、简述电力系统电压特性与频率特性的区别是什么? 答:电力系统的频率特性取决于负荷的频率特性和发电机的频率特性(负荷随频率的变化而变化的特性叫负荷的频率特性。发电机组的出力随频率的变化而变化的特性叫发电机的频率特性),它是由系统的有功负荷平衡决定的,且与网络结构(网络阻抗)关系不大。在非振荡情况下,同一电力系统的稳态频率是相同的。因此,系统频率可以集中调整控制。 电力系统的电压特性与电力系统的频率特性则不相同。电力系统各节点的电压通常情况下是不完全相同的,主要取决于各区的有功和无功供需平衡情况,也与网络结构(网络阻抗)有较大关系。因此,电压不能全网集中统一调整,只能分区调整控制。

计算机控制 最小拍实验报告

重庆邮电大学 自动化学院 计算机控制实验报告 学院:自动化 学生姓名:魏波 专业:电气工程与自动化班级:0830903 学号:2009212715

最小拍控制系统 一、实验目的 1、掌握最小拍有纹波控制系统的设计方法。 2、掌握最小拍无纹波控制系统的设计方法。 二、实验设备 PC机一台,TD-+ ACC实验系统一套,i386EX系统板一块 三、实验原理及内容 典型的最小拍控制系统如图其中D(Z)为数字调节器,G(Z)为包括零阶保持器在内的广义对象的Z传递函数,Φ(Z)为闭环Z传递函数,C(Z)为输出信号的Z传递函数,R(Z)为输入信号的Z传递函数。R为输入,C为输出,计算机对误差E定时采样按D(Z)计算输出控制量U(Z)。图中K=5。 闭环Z传递函数

1、最小拍有纹波系统设计

2、最小拍无纹波设计 有纹波系统虽然在采样点上的误差为零,但不能保证采样点之间的误差值为零,因此存在有纹波现象。无纹波系统设计只要使U(Z)是1 Z的有限多项式,则可以保证系统输出无纹波。 四、实验线路图

(2)D(Z)算法 采样周期T=1S ,E(Z)为计算机输入,U(Z)为输出,有: D(Z)=) Z (E ) Z (U = 3 322113322110Z P Z P Z P 1Z K Z K Z K K ------++++++ 式中Ki 与Pi 取值范围:-0.9999~0.9999,计算机分别用相邻三个字节存储其BCD 码。最低字节符号,00H 为正,01H 为负。中间字节存前2位小数,最高字节存末2位小数。例有系数0.1234,则内存为: 地址 内容 2F00H 00H 2F01H 12H 2F02H 34H 系数存储安排如表5—1。 表5—1 0101H 010DH 0102H K 0 010EH P 1 0103H 010FH 0104H 0110H

最新华北电力大学电力系统分析

华北电力大学电力系 统分析

课程编号:811 课程名称:电力系统分析基础 一、考试的总体要求 掌握电力系统的基本概念和特点,掌握电力系统各元件的参数和数学模型,掌握电力系统潮流计算的基本原理,掌握电力系统有功和无功优化运行及其调整方法,掌握短路电流计算的基本方法。 二、考试的内容 1. 电力系统的基本概念:电力系统的基本概念及系统运行的基本要求;电力系统中性点运行方式;电力系统主要的电压等级与我国电力系统的发展情况。 2. 电力系统各元件特性和数学模型:发电机组的运行特性与数学模型;输电线路、变压器、负荷的数学模型及参数计算;标幺值计算原理,理想变压器数学模型及多电压级电力网络等效电路的形成。 3. 简单电力网络的计算和分析:基于有名值与标幺值的简单电力网络(环型网、辐射型网)的潮流计算方法;有功、无功的基本电力网络潮流控制方法。 4. 复杂电力系统潮流的计算机算法:节点电压方程和电力网络方程的建立;节点导纳矩阵的形成和修改方法;功率方程及变量、节点的分类;牛顿-拉夫逊迭代法潮流计算的基本原理、数学模型和计算步骤;P-Q分解法潮流计算原理和计算步骤。 5. 电力系统的有功功率和频率调整:电力系统各种有功功率电源及各种有功备用;有功功率的平衡与最优分配方法;电力系统频

率调整的概念,自动调速系统工作原理,发电机和负荷的功频特性及其调速特性,频率的一次调整、二次调整和调频厂的选择,负荷频率控制的基本原理;联合系统调频计算。 6.电力系统的无功功率和电压调整:电力系统中无功功率的平衡和无功电源特点;电力系统中无功功率的最优分布;电力系统中枢点电压管理方式;借发电机、变压器、补偿设备调压和组合调压的原理及特点。 7.电力系统三相短路的分析与计算:电力系统故障的基本概念与危害;各种短路故障的成因;无限大功率电源供电的系统三相短路电流分析;电力系统三相短路电流的实用计算;短路电流交流分量的初始值及任意时刻值的确定方法。 8.电力系统不对称故障的分析与计算:对称分量法的原理及其在不对称故障分析中的应用;电力系统元件的序参数和等效电路;零序网络的构成方法;各种不对称短路时故障处的短路电流和电压的计算;非故障处电流、电压的计算;正序等效定则。 三、考试的题型 判断题、选择题、简答题、计算题。

计算机控制实验报告初稿解析

南京邮电大学自动化学院 实验报告 课程名称:计算机控制系统 实验名称:计算机控制系统性能分析 所在专业:自动化 学生姓名:王站 班级学号: B11050107 任课教师: 程艳云 2013 /2014 学年第二学期

实验一:计算机控制系统性能分析 一、 实验目的: 1.建立计算机控制系统的数学模型; 2.掌握判别计算机控制系统稳定性的一般方法 3.观察控制系统的时域响应,记录其时域性能指标; 4.掌握计算机控制系统时间响应分析的一般方法; 5.掌握计算机控制系统频率响应曲线的一般绘制方法。 二、 实验内容: 考虑如图1所示的计算机控制系统 图1 计算机控制系统 1. 系统稳定性分析 (1) 首先分析该计算机控制系统的稳定性,讨论令系统稳定的K 的取值范围; 解: G1=tf([1],[1 1 0]); G=c2d(G1,0.01,'zoh');//求系统脉冲传递函数 rlocus(G);//绘制系统根轨迹 Root Locus Real Axis I m a g i n a r y A x i s -7 -6-5-4-3-2-1012 -2.5-2-1.5-1-0.500.51 1.5 22.5 将图片放大得到

0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1 1.05 1.1 1.15 1.2 1.25 -0.15 -0.1 -0.05 0.05 0.1 0.15 Root Locus Real Axis I m a g i n a r y A x i s Z 平面的临界放大系数由根轨迹与单位圆的交点求得。 放大图片分析: [k,poles]=rlocfind(G) Select a point in the graphics window selected_point = 0.9905 + 0.1385i k = 193.6417 poles = 0.9902 + 0.1385i 0.9902 - 0.1385i 得到0

自动控制原理实验报告73809

-150-100 -50 50 实验一 典型环节的模拟研究及阶跃响应分析 1、比例环节 可知比例环节的传递函数为一个常数: 当Kp 分别为0.5,1,2时,输入幅值为1.84的正向阶跃信号,理论上依次输出幅值为0.92,1.84,3.68的反向阶跃信号。实验中,输出信号依次为幅值为0.94,1.88,3.70的反向阶跃信号, 相对误差分别为1.8%,2.2%,0.2%. 在误差允许范围内可认为实际输出满足理论值。 2、 积分环节 积分环节传递函数为: (1)T=0.1(0.033)时,C=1μf (0.33μf ),利用MATLAB ,模拟阶跃信号输入下的输出信号如图: T=0.1 T=0.033 与实验测得波形比较可知,实际与理论值较为吻合,理论上T=0.033时的波形斜率近似为T=0.1时的三倍,实际上为8/2.6=3.08,在误差允许范围内可认为满足理论条件。 3、 惯性环节 i f i o R R U U -=TS 1 CS R 1Z Z U U i i f i 0-=-=-=15 20

惯性环节传递函数为: K = R f /R 1,T = R f C, (1) 保持K = R f /R 1 = 1不变,观测T = 0.1秒,0.01秒(既R 1 = 100K,C = 1μf , 0.1μf )时的输出波形。利用matlab 仿真得到理论波形如下: T=0.1时 t s (5%)理论值为300ms,实际测得t s =400ms 相对误差为:(400-300)/300=33.3%,读数误差较大。 K 理论值为1,实验值2.12/2.28, 相对误差为(2.28-2.12)/2.28=7%与理论值 较为接近。 T=0.01时 t s (5%)理论值为30ms,实际测得t s =40ms 相对误差为:(40-30)/30=33.3% 由于ts 较小,所以读数时误差较大。 K 理论值为1,实验值2.12/2.28, 相对误差为(2.28-2.12)/2.28=7%与理论值较为接近 (2) 保持T = R f C = 0.1s 不变,分别观测K = 1,2时的输出波形。 K=1时波形即为(1)中T0.1时波形 K=2时,利用matlab 仿真得到如下结果: t s (5%)理论值为300ms,实际测得t s =400ms 相对误差为:(400-300)/300=33.3% 读数误差较大 K 理论值为2,实验值4.30/2.28, 1 TS K )s (R )s (C +-=

华北电力大学电力系统及其自动化学科简介

华北电力大学电力系统及其自动化学科简介 华北电力大学电力系统及其自动化学科是国内最早的电力系统及其自动化学科点。该学科于20世纪50年代初由前苏联专家援助建成,1961年开始招收研究生,1978年获国内首批硕士学位授予权,1986年获博士学位授予权,1998年获电气工程一级学科博士学位授予权,2001年建立电气工程博士后科研流动站,2002年批准为国家级重点学科。 经过/211工程0项目建设,学术队伍日趋合理,形成一支学术水平精湛、治学态度严谨、学术思想活跃、极富开拓精神的队伍。目前有工程院院士2人(其中兼职1人),博士生导师9人,教授平均年龄44岁,副教授平均年龄35岁。青年教师全部具有硕士学位,已获博士学位者为40%,已获博士学位和目前在职攻读博士学位者达76%。另外学科还聘请一批国内外著名学者担任客座教授或兼职教授。 本学科始终关注着国际上电力系统研究领域的前沿,并结合我国电力工业的实际和发展需要,在微机保护与变电站综合自动化、电力系统分析与控制、电力市场理论与技术、新型输配电技术、电力系统仿真培训等领域进行了卓有成效的研究,形成理论研究与技术研究、应用开发及产业发展相结合的鲜明特色,取得了一批重大成果。多个领域的研究成果处于国内领先水平,部分领域的研究成果达到国际先进或领先水平。/九五0期间,共承担各类科研项目230余项,其中国家自然科学基金项目10项,国家电力公司重大项目8项,教育部科技项目6项,其他省部级重点项目7项,科研经费总额达2800余万元。获省部级以上科技奖励16项,获专利4项;出版专著和教材14部;在国内外核心期刊和重要国际会议发表学术论文415篇,其中国际三大检索收录113篇; 科技成果转化形成的技术密集型产品累计创产值近20亿元。 本学科积极开展国际学术交流与合作,目前已与英国、美国、日本等11个国家和地区的18所大学及相关科研院所建立了合作和交流关系。/九五0期间,共派出约50人次分别到美国、加拿大、日本、德国等地进修或攻读博士学位,共有80余人次参加境外国际学术会议,并有多人在重要国际学术会议上担任职务。本学科还4次主办国际、国内学术会议。 本学科建有电力系统智能保护与控制实验室,是1996年由原电力工业部确定的首批部级重点建设实验室,目前已建成了具备国际先进水平的电力系统数模混合实时仿真系统和分布式计算机网络系统,原有动模实验室也进行了更新改造,大大改善了实验环境和实验条件,成为本学科重要的科研和教学实验基地。 本学科目前的主要科研方向为:智能保护与变电站综合自动化、电力市场与信息技术、电力系统实时仿真、电力系统运行人员培训仿真系统、电力系统分析与控制、动态EM S 系统、柔性化供电技术、人工智能在电力系统中的应用、电气设备状态监测与故障诊断技术、配电网自动化等。 未来5年学科建设的总体目标是,迎接信息化时代的到来,关注国际上电力系统研究领域的前沿和我国经济建设的重大需求,提出解决重大关键问题的理论依据和形成未来重大新技术的科学基础,瞄准原始创新,实施跨越战略,力争在一些能够体现本学科发展水平和综合研究实力的重点领域取得突破,将本学科建成具有较高国际知名度、国内一流的学科。 七大公司联合设立/中国电力科学技术奖0 据5中国电业6消息,国家电网公司、中国南方电网有限责任公司、中国华能集团公司、中国大唐集团公司、中国华电集团公司、中国国电集团公司、中国电力投资集团公司日前在北京签署了共同出资设立/中国电力科学技术奖0的有关协议。 中国电力科学技术奖是国家电力公司根据国务院有关科学技术奖励制度改革方案精神,在原电力工业部科技进步奖基础上设立的。该奖项的设立,对激励创新、加速人才培养、激发广大科技人员的创新积极性、提高电力科研水平和促进电力工业技术进步发挥了积极作用。该奖项自设立以来,始终坚持鼓励技术创新、积极推进高新技术产业化的方针,高度重视先进适用技术的推广应用,面向全社会,不仅 得到了国家电力公司系统内广大科技人员的重视,也得到了国家电力公司系统外一些综合类大学、电力设备生产制造企业的广泛关注。 为进一步适应电力体制改革的要求,根据/社会力量设立科学技术奖管理办法0的规定,以及国家电力公司和国家科学技术奖励工作办公室有关文件精神,中国电力科学技术奖的设奖者由国家电力公司变更为国家电网公司、中国南方电网有限责任公司、中国华能集团公司、中国大唐集团公司、中国华电集团公司、中国国电集团公司、中国电力投资集团公司七家单位,承办机构由国家电力公司变更为中国电机工程学会,具体事务由中国电机工程学会和中国水力发电工程学会共同负责。 # 84#电力科学与工程EL ECT RI C PO WER SCIEN CE AN D EN GIN EERI NG l 1 2003

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