实验七 三维曲线的绘制
闽 江 学 院 电 子 系
实 验 报 告 学生姓名：3142731 班级： 学 号： 课程：MA TLAB 程序设计
一、 (填实验几，例：试验一)：实验七
二、 实验地点：实验楼A210
实验目的：
1. 掌握绘制三维曲线的方法；
2. 掌握绘制三维网格图和三维曲面图的方法；
3. 比较绘制三维图形和二维图形的方法，了解其中的相似点。
三、 实验内容：
1、绘制三维曲线
()sin cos 3020sin cos 3x t
y t
t z t t t π=??=≤≤??=?
并显示网格。
2、比较以下两段程序的运行结果：
（1）x=0:0.1:2*pi;
stem(x,sin(x));
（2）x=0:0.1:2*pi;
stem3(exp(x),x,exp(x));
说明函数stem 和stem3的联系与区别。
答：stem(X,Y)语句表示画X,Y 火柴杆的图形，X,Y 必须是长度相同的向量或矩阵。另外，X 可以是一行或一列向量，Y 是length(X)行的矩阵。Stem3(X,Y ,Z)语句表示在参数X 与Y 指定的位置上画出Z 的元素，其中X,Y ,Z 必须为同型的向量或矩阵。
3、将当前图形窗口分为左右两个子窗口，分别绘制标准三维球面和柱面。
4、在xy 平面内选择区域[8,8][8,8]-?-，用mesh ，meshc ，meshz 和surf 绘制函数
2222cos x y
z x y +=+
的四种曲面图。
5、绘制下列三维图形
z=5,5,5
≤≤。要求应用插值着色处理。命令窗口：x y
四、 实验环境（使用的软硬件）：
MA TLAB 7.0
六、 思考练习：
1、绘制下列三维图形：
/20/20cos sin ,02t t x e t
y e
t t z t π--?=?=≤≤??=?
2、绘制三维图形：
（1）已知x=[1000,1500,1300,200],绘制饼图；
（2）用随机的顶点坐标值画出四个蓝色三角形。
3、waterfall函数和contour函数的功能分别是什么？Waterfall是用来绘制多峰函数的瀑布图，具有瀑布效果；Coutour是用来绘制多峰函数的等高线图。
报告评分：
实验二 连续时间系统的模拟实验报告
信号与系统 实验报告 （信号与系统实验箱） HD-XH-II型 实验二连续时间系统的模拟 学院 专业班级 姓名学号 指导教师 实验报告评分：_______
连续时间系统的模拟 一、实验目的 1.了解用集成运算放大器构成基本运算单元—标量乘法器，加法和计分器，以及它们的组合全加积分器的方法。 2.掌握用以上基本运算单元以及它们的组合构成模拟系统，模拟一阶和二阶连续时间系统的原理和方法，并用实验测定模拟系统的特性。 二、实验内容及步骤 1.一阶模拟系统阶跃响应的观测 （1）对图9-5（c）的实际的电路，在输入端TP901处输入幅度Uim=0.2V，频率=200HZ的方波，观测输入波形及输出（TP903处）响应波形，比较输入波形与输出波形的周期和幅度，测量时间常数τ和放大倍数A。 （2）输入幅度Uim=0.2V的正弦波信号，由低频（20HZ左右）开始，缓慢改变正弦波信号频率，测出低通滤波器的截止频率f0. 2．二阶模拟系统频率特性测试 对图9-6（c）的实际电路，在输入端TP905处输入幅度Uim=0.2V正弦波，改变正弦波的信号频率，此时，应注意保持输入电压不变，记录相应的输出（TP907处）电压值，画出扶贫特性曲线，测定系统的放大倍数A，中心频率f0及其频带宽度Bw，计
算品质因素Q。 三、实验过程 一阶模拟系统 一阶模拟系统输入波形： 输出波形：
（1）放大倍数A=Rf/R1=10K/1K=10 H(s)=(a^2)/(s^2+3*a*s+a^2) 其中a=1/RC,值为4170。 以log f为横坐标，Vo/Vi为纵坐标，绘制滤波器的幅频特性曲线。再以log f为横坐标，Φ（ω）为纵坐标，绘制滤波器的相频特性曲线。 RC低通滤波器幅频响应曲线图如下：
模拟曲线测设实验报告
工程测量学 实验报告 （2013—2014学年第 2学期）实验名称：模拟曲线测设 实验时间：2014年5月10日 实验地点：临潼校区 指导教师：段虎荣 专业班级：测绘工程1102 姓名：张少博杨勋杜少鹏武兴盛陈小亮谷金杨庆玲学号：1110020221 222 223 224 235 207 208 西安科技大学测绘学院测绘系（教研室） 二〇一四年五月
目录 一、实验目的 (1) 二、实验内容 (1) 三、实验要求 (1) 四、仪器设备 (1) 五、实验步骤 (1) 1、曲线要素计算 (1) 1.1、常数计算 (1) 1.2、基本型曲线要素计算 (2) 1.3、主点里程计算 (2) 2、测设转向角 (2) 2.1、直接放样 (2) 2.2、归化改正放样 (3) 3、测设ZH、HZ与QZ (3) 3.1、按长度放样的方式测设ZH、HZ点， (3) 3.2、利用切线支距法测设QZ点 (3) 4、测设HY、YH点 (4) 4.1、按切线支距法测设HY、YH点 (4) 4.2、按偏角法测设HY、YH点 (4) 六、实验结果及分析 (5)
一、实验目的 掌握缓和曲线主点测设的基本方法 二、实验内容 已知某基本型线路曲线交点（JD）里程为DK8+449.140，转向角α右＝40°18′40″，圆曲线半径R=100m，缓和曲线长20m，进行曲线主点测设。 三、实验要求 （1）在校园内15号公寓楼西北方向空地上定义JD点，坐标为（0,200），ZH点切向上ZD1点，测设转向角α 右 ，确定一点ZD2，使得∠ZD1 JD ZD2=180°?α，测设精度<15″。 （2）计算曲线要素及主点里程，详细叙述(并绘制草图)ZH、HZ、QZ点的测设步骤。 （3）按切线支距法及偏角法放样HY、YH点。两者差异<5cm. 四、仪器设备 全站仪一套 五、实验步骤 1、曲线要素计算 1.1、常数计算 缓和曲线切线角β0=l0 2R ×180° π =20m 2×100m ×180° π =5°43′48.062′′ 切垂距m=l0 2?l03 240R =20m 2 ?20m×20m×20m 240×100m×100m =9.996667m 内移距p=l02 24R =20m×20m 24×100m =0.166667m
光伏特性曲线实验报告
绪论 一实验目的 本实验课程的目的，旨在通过课内实验教学，使学生掌握太阳能发电技术方面的基本实验方法和实验技能，帮助和培养学生建立利用所学理论知识测试、分析和设计一般光伏发电电路的能力，使学生巩固和加深太阳能发电技术理论知识，为后续课程和新能源光伏发电技术相关专业中的应用打好基础。 二实验前预习 每次实验前，学生须仔细阅读本实验指导书的相关内容，明确实验目的、要求；明确实验步骤、测试数据及需观察的现象；复习与实验内容有关的理论知识；预习仪器设备的使用方法、操作规程及注意事项；做好预习要求中提出的其它事项。三注意事项 1、实验开始前，应先检查本组的仪器设备是否齐全完备，了解设备使用方法及线路板的组成和接线要求。 2、实验时每组同学应分工协作，轮流接线、记录、操作等，使每个同学受到全面训练。 3、接线前应将仪器设备合理布置，然后按电路图接线。实验电路走线、布线应简洁明了、便于测量。 4、完成实验系统接线后，必须进行复查，按电路逐项检查各仪表、设备、元器件的位置、极性等是否正确。确定无误后，方可通电进行实验。 5、实验中严格遵循操作规程，改接线路和拆线一定要在断电的情况下进行。绝对不允许带电操作。如发现异常声、味或其它事故情况，应立即切断电源，报告指导教师检查处理。 6、测量数据或观察现象要认真细致，实事求是。使用仪器仪表要符合操作规程，切勿乱调旋钮、档位。注意仪表的正确读数。． 7、未经许可，不得动用其它组的仪器设备或工具等物。 8、实验结束后，实验记录交指导教师查看并认为无误后，方可拆除线路。最后，应清理实验桌面，清点仪器设备。 9、爱护公物，发生仪器设备等损坏事故时，应及时报告指导教师，按有关实验管理规定处理。 10、自觉遵守学校和实验室管理的其它有关规定。 四实验总结 每次实验后，应对实验进行总结，即实验数据进行整理，绘制波形和图表，分析实验现象，撰写实验报告。实验报告除写明实验名称、日期、实验者姓名、同组实验者姓名外，还包括： 1．实验目的； 2．实验仪器设备（名称、型号）； 3．实验原理； 4．实验主要步骤及电路图； 5．实验记录（测试数据、波形、现象）； 6．实验数据整理（按每项实验的实验报告要求进行计算、绘图、误差分析等）；．回答每项实验的有关问答题。7．
温度测量实验报告
温度测量实验报告 上海交通大学材料科学与工程学院 实验目的 1.掌握炉温实时控制系统结构图及其电压控制原理； 2.通过数据采集板卡，对温度信号（输入为电压模拟量）采集和滤波； 3.通过数据采集板卡，输出模拟电压量到调节器； 4.通过观测温度曲线，实施手动调节输出电压，使得温度曲线与理想波形尽量接近； 5.用增量式PID控制算法控制炉温曲线。 实验原理 (一)炉温实时控制系统结构图 (二)输出控制电压与工作电压的关系 加热炉加热电压=板卡输出控制电压×220 10 (三)电压控制原理 (四)温度与电压的关系
温度=电压× 700℃ (五)PID控制算法公式 ?u k= Ae k? Be k ? 1+ Ce(k ? 2) 其中：A=K P(1+ T T I + T D T )；B=K P(1+2T D T )；C=K P T D T 。 u k=u k ? 1+ ?u(k) 手动控制炉温参数选择及理由 加热电压：4V 理由：本套实验装置加热速度很快，若加热电压过高（高于5V）则会导致升温过快从而有可能损坏实验装置，而若加热电压过低则会导致升温过慢，浪费时间。综合实际情况以及上述分析，本组成员决定将加热电压设置为4V。 PID炉温控制参数选择及理由 表1 PID炉温控制参数 选取理由 周期：由于温度滞后性较大，因此周期应当大一些。此处本组采用了推荐值0.2s。 K P:由实际经验可知，K P的最佳范围在0.5-1.5之间。此处本组取了中间值1。 T I：实际操作过程中，本组同学发现若T I较小，超调量就会很大。所以这里将T I取得大一些，设置为20s。T D：小组成员发现炉温滞后现象非常严重，因此T D不得不调大一些，取成0.9s。
缓和曲线测设实验报告
实验11 带缓和曲线的曲线测设 一、实验目的与要求 1. 掌握缓和曲线测设要素的计算 2. 掌握缓和曲线主点里程桩号的计算 3. 掌握缓和曲线主点的测设方法 4. 掌握用切线支距法，偏角法进行带缓和曲线的曲线的详细测设 二、实验内容 1. 根据给定的数据计算测设要素和主点里程。 2. 测设带缓和曲线的曲线主点。 3. 用切线支距法进行带缓和曲线的曲线详细测设。 4. 用偏角法进行带缓和曲线的曲线详细测设。 三、实验步骤简要 1．计算 ①按给定的设计数据计算测设要素：T H 、L H 、E H 、D H 、L Y 、q 、p 、T d 、β0 、β ②计算主点ZH 、HY 、QZ 、YH 、HZ 的里程桩号。 ③根据切线支距法计算曲线详细测设数据。 ④根据偏角法计算曲线详细测设数据. 2．测设步骤 1）.主点测设 ①ZH 点的测设： 在JD i 上架设仪器完成对中整平，将望远镜瞄准JD i-1，制动照准部。拨动水平度盘变换手轮，将水平度盘读数变换为0o00′00″。保持照准部不动，以望远镜定向。从JD i 出发在该切线方向上，量取切线长T H ，得到直缓ZH 点，打桩定点。 ②HY 点的测设： 保持照准部不动，以望远镜定向。从ZH 出发在该切线方向上，量取X 0得到垂足，在该垂足上用十字架定出垂直于切线方向的垂线，并从垂足沿该垂线方向量取Y 0得到HY 点，打桩定点。 ③QZ 点测设： 先确定分角线方向。当路线左转时，顺时针转动照准部至水平度盘读数为 2 180α - ?
时，制动照准部，此时望远镜视线方向为分角线方向。当路线右转时，顺时针转动照准 部至水平度盘读数为2180α +?时，制动照准部，然后倒转望远镜，此时望远镜视线方向 为分角线方向。 在分角线方向上，从JD i 量取外距E H ，定出QZ 并打桩。 ④HZ 点的测设 转动照准部，将望远镜瞄准JD i+1，制动照准部，望远镜定向。从JD i 出发在该切线方向上，量取切线长T H ，得到缓直点HZ ，打桩定点。 ⑤YH 点的测设： 保持照准部不动，以望远镜定向。从HZ 点出发在该切线方向上，向JD i 量取X 0得到垂足，在该垂足上用十字架定出垂线方向，并从垂足沿该垂线方向量取Y 0得到YH 点，打桩定点。 2）偏角法进行带缓和曲线的曲线详细测设 ①如图2-11-3所示，在ZH 或HZ 处置仪，完成对中、整平工作。按与偏角法测设圆曲线一样进行缓和曲线部分的测设。比较详测和主点测设所得的HY 点，进行精度校核。 ②圆曲线部分各点的测设须将仪器迁至HY 或YH 点上进行。这时需要先定出HY 或YH 点的切线方向。 ③仪器置于HY （或YH ）点上，瞄准ZH （或HZ ）点，水平度盘配置为b 0（当路线右转时，配置水平度盘读数为360°- b 0），旋转照准部至水平度盘读数为0?00'00"并倒镜，此时视线方向即为HY （或YH ）点的切线方向。 ④根据HY （或YH ）点的切线方向，按无缓和曲线的圆曲线一样测设圆曲线部分，直至QZ ，若通视条件好，可一直测至YH 点。比较详测和主点测设所得的QZ 、YH 点，进行精度校核。 四、仪器和工具 经纬仪、钢尺、皮尺、花杆、木桩、铁锤、测钎、十字架、竹桩、记录板、小红纸。 五、注意事项 1. 测设时注意校核，保证准确性和精度，尤其是主点位置不能错。 2. 切线支距法测设曲线时，为了避免支距过长，一般由ZH 点或HZ 点分别向QZ 点施测。
电路元件特性曲线的伏安测量法实验报告
学生序号6 ` 实验报告 课程名称：电路与模拟电子技术实验指导老师：冶沁成绩：__________________ 实验名称：电路元件特性曲线的伏安测量法实验类型：电路实验同组学生：__________ 一、实验目的和要求（必填）二、实验容和原理（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.熟悉电路元件的特性曲线； 2.学习非线性电阻元件特性曲线的伏安测量方法； 3掌握伏安测量法中测量样点的选择和绘制曲线的方法； 4.学习非线性电阻元件特性曲线的示波器观测方法。 二、实验容和原理 1、电阻元件、电容元件、电感元件的特性曲线 在电路原理中，元件特性曲线是指特定平面上定义的一条曲线。例如，白炽灯泡在工作时，灯丝处于高温状态，其灯丝电阻随着温度的改变而改变，并且具有一定的惯性；又因为温度的改变与流过 灯泡的电流有关，所以它的伏安特性为一条曲线。电流越大、温度越高，对应的灯丝电阻也越大。一 般灯泡的“冷电阻”与“热电阻”可相差几倍至十几倍。该曲线的函数关系式称为电阻元件的伏安特性， 电阻元件的特性曲线就是在平面上的一条曲线。当曲线变为直线时，与其相对应的元件即为线性电阻 器，直线的斜率为该电阻器的电阻值。电容和电感的特性曲线分别为库伏特性和韦安特性，与电阻的 伏安特性类似。 线性电阻元件的伏安特性符合欧姆定律，它在u-i 平面上是一条通过原点的直线。该特性曲线各点斜率与元件电压、电流的大小和方向无关，所以线性电阻元件是双向性元件。非线性电阻的伏安特 性在u-i平面上是一条曲线。 普通晶体二极管的特点是正向电阻和反向电阻区别很大。正向压降很小正向电流随正向压降的升高而急骤上升，而反向电压从零一直增加到十几伏至几十伏时，其反向电流增加很小，粗略地可视为 零。可见，二极管具有单向导电性，如果反向电压加得过高，超过管子的极限值，则会导致管子击穿 损坏。稳压二极管是一种特殊的半导体二极管，其正向特性与普通二极管类似，但其反向特性则与普 通二极管不同，在反向电压开始增加时，其反向电流几乎为零，但当反向电压增加到某一数值时（称 为管子的稳压值，有各种不同稳压值的稳压管）电流将突然增加，以后它的端电压将维持恒定，不再 随外加的反向电压升高而增大。 上述两种二极管的伏安特性均具属于单调型。电压与电流之间是单调函数。二极管的特性参数主要有开启电压V th，导通电压V on，反向电流I R，反向击穿电压V BR以及最大整流电流I F。 2、非线性电阻元件特性曲线的逐点伏安测量法 元件的伏安特性可以用直流电压表、电流表测定，称为逐点伏安测量法。伏安法原理简单，测量方便，但由于仪表阻会影响测量的结果，因此必须注意仪表的合理接法。 采用伏安法测量二极管特性时，限流电阻以及直流稳压源的变化围与特性曲线的测量围是有关系的，要根据实验室设备的具体要求来确定。在综合考虑测量效率和获得良好曲线效果的前提下，测量 点的选择十分关键，由于二极管的特性曲线在不同的电压的区间具有不同的性状，因此测量时需要合
曲线拟合实验报告
精品文档 数值分析 课程设计报告 学生姓名 学生学号 所在班级 指导教师
一、课程设计名称 函数逼近与曲线拟合 二、课程设计目的及要求 实验目的： ⑴学会用最小二乘法求拟合数据的多项式，并应用算法于实际问题。 ⑵学会基本的矩阵运算，注意点乘和叉乘的区别。 实验要求： ⑴编写程序用最小二乘法求拟合数据的多项式，并求平方误差，做出离散函 数和拟合函数的图形； ⑵用MATLAB 的内部函数polyfit 求解上面最小二乘法曲线拟合多项式的系 数及平方误差，并用MATLAB 的内部函数plot 作出其图形，并与（1）结果进行比较。 三、课程设计中的算法描述 用最小二乘法多项式曲线拟合，根据给定的数据点，并不要求这条曲线精确的经过这些点，而是拟合曲线无限逼近离散点所形成的数据曲线。 思路分析：从整体上考虑近似函数)(x p 同所给数据点 ）（i i y x ,误差i i i y x p r -=)(的大小，常用的方法有三种：一是误差i i i y x p r -=)(绝对值的最大 值i m i r ≤≤0max ，即误差向量的无穷范数；二是误差绝对值的和∑=m i i r 0 ，即误差向量的1 范数；三是误差平方和∑=m i i r 0 2的算术平方根，即类似于误差向量的2范数。前两 种方法简单、自然，但不便于微分运算，后一种方法相当于考虑2范数的平方，此次采用第三种误差分析方案。 算法的具体推导过程： 1.设拟合多项式为：
2.给点到这条曲线的距离之和，即偏差平方和： 3.为了求得到符合条件的a 的值，对等式右边求偏导数，因而我们得到了： 4.将等式左边进行一次简化，然后应该可以得到下面的等式 5.把这些等式表示成矩阵的形式，就可以得到下面的矩阵： ????????? ???????????=????????????????????????????????∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑=====+==+====n i i n i n i i k n i k i n i k i n i k i n i k i n i i n i i n i k i n i i y y y a a x x x x x x x x 11i 1 10121 11 1112111 a n M M Λ M O M M ΛΛ 6. 将这个范德蒙得矩阵化简后得到 ????? ? ??????=??????????????????????????n k k n n k k y y y a a a x x x x x x M M Λ M O M M ΛΛ211022111 11
实验二-连续时间系统的模拟实验报告
实验二-连续时间系统的模拟实验报告
信号与系统 实验报告 （信号与系统实验箱） HD-XH-II型 实验二连续时间系统的模拟 学院 专业班级 姓名学号 指导教师
实验报告评分：_______ 连续时间系统的模拟 一、实验目的 1.了解用集成运算放大器构成基本运算单元—标量乘法器，加法和计分器，以及它们的组合全加积分器的方法。 2.掌握用以上基本运算单元以及它们的组合构成模拟系统，模拟一阶和二阶连续时间系统的原理和方法，并用实验测定模拟系统的特性。 二、实验内容及步骤 1.一阶模拟系统阶跃响应的观测 （1）对图9-5（c）的实际的电路，在输入端TP901处输入幅度Uim=0.2V，频率=200HZ的方波，观测输入波形及输出（TP903处）响应波形，比较输入波形与输出波形的周期和幅度，测量时间常数τ和放大倍数A。 （2）输入幅度Uim=0.2V的正弦波信号，由低频（20HZ左右）开始，缓慢改变正弦波信号频率，测出低通滤波器的截止频率f0. 2．二阶模拟系统频率特性测试 对图9-6（c）的实际电路，在输入端TP905处输入幅度
Uim=0.2V正弦波，改变正弦波的信号频率，此时，应注意保持输入电压不变，记录相应的输出（TP907处）电压值，画出扶贫特性曲线，测定系统的放大倍数A，中心频率f0及其频带宽度Bw，计算品质因素Q。 三、实验过程 一阶模拟系统 一阶模拟系统输入波形： 输出波形：
（1）放大倍数A=Rf/R1=10K/1K=10 H(s)=(a^2)/(s^2+3*a*s+a^2) 其中a=1/RC,值为4170。 以log f为横坐标，Vo/Vi为纵坐标，绘制滤波器的幅频特性曲线。再以log f为横坐标，Φ（ω）为纵坐标，绘制滤波器的相频特性曲线。 RC低通滤波器幅频响应曲线图如下：
(完整版)模拟电子电路实验报告
实验一晶体管共射极单管放大器 一、实验目的 1、学会放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响。 2、掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。 3、熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。 二、实验原理 图2－1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。它的偏置电路采用R B1和R B2组成的分压电路，并在发射极中接有电阻R E，以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号u i后，在放大器的输出端便可得到一个与u i相位相反，幅值被放大了的输出信号u0，从而实现了电压放大。 图2－1 共射极单管放大器实验电路 在图2－1电路中，当流过偏置电阻R B1和R B2的电流远大于晶体管T 的 基极电流I B时（一般5～10倍），则它的静态工作点可用下式估算
CC B2 B1B1 B U R R R U +≈ U CE ＝U CC －I C （R C ＋R E ） 电压放大倍数 be L C V r R R βA // -= 输入电阻 R i ＝R B1 // R B2 // r be 输出电阻 R O ≈R C 由于电子器件性能的分散性比较大，因此在设计和制作晶体管放大电路时，离不开测量和调试技术。在设计前应测量所用元器件的参数，为电路设计提供必要的依据，在完成设计和装配以后，还必须测量和调试放大器的静态工作点和各项性能指标。一个优质放大器，必定是理论设计与实验调整相结合的产物。因此，除了学习放大器的理论知识和设计方法外，还必须掌握必要的测量和调试技术。 放大器的测量和调试一般包括：放大器静态工作点的测量与调试，消除干扰与自激振荡及放大器各项动态参数的测量与调试等。 1、 放大器静态工作点的测量与调试 1) 静态工作点的测量 测量放大器的静态工作点，应在输入信号u i ＝0的情况下进行， 即将放大 C E BE B E I R U U I ≈-≈
电路元件特性曲线的伏安测量法 实验报告
实验报告 课程名称：电路与模拟电子技术实验指导老师：张冶沁成绩：__________________ 实验名称：电路元件特性曲线的伏安测量法实验类型：电路实验同组学生姓名：__________ 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.熟悉电路元件的特性曲线； 2.学习非线性电阻元件特性曲线的伏安测量方法； 3掌握伏安测量法中测量样点的选择和绘制曲线的方法； 4.学习非线性电阻元件特性曲线的示波器观测方法。 二、实验内容和原理 1、电阻元件、电容元件、电感元件的特性曲线 在电路原理中，元件特性曲线是指特定平面上定义的一条曲线。例如，白炽灯泡在工作时，灯丝处于高温状态，其灯丝电阻随着温度的改变而改变，并且具有一定的惯性；又因为温度的改变与流过灯泡的电流有关，所以它的伏安特性为一条曲线。电流越大、温度越高，对应的灯丝电阻也越大。一般灯泡的“冷电阻”与“热电阻”可相差几倍至十几倍。该曲线的函数关系式称为电阻元件的伏安特性，电阻元件的特性曲线就是在平面上的一条曲线。当曲线变为直线时，与其相对应的元件即为线性电阻器，直线的斜率为该电阻器的电阻值。电容和电感的特性曲线分别为库伏特性和韦安特性，与电阻的伏安特性类似。 线性电阻元件的伏安特性符合欧姆定律，它在u-i 平面上是一条通过原点的直线。该特性曲线各点斜率与元件电压、电流的大小和方向无关，所以线性电阻元件是双向性元件。非线性电阻的伏安特性在u-i平面上是一条曲线。 普通晶体二极管的特点是正向电阻和反向电阻区别很大。正向压降很小正向电流随正向压降的升高而急骤上升，而反向电压从零一直增加到十几伏至几十伏时，其反向电流增加很小，粗略地可视为零。可见，二极管具有单向导电性，如果反向电压加得过高，超过管子的极限值，则会导致管子击穿损坏。稳压二极管是一种特殊的半导体二极管，其正向特性与普通二极管类似，但其反向特性则与普通二极管不同，在反向电压开始增加时，其反向电流几乎为零，但当反向电压增加到某一数值时（称为管子的稳压值，有各种不同稳压值的稳压管）电流将突然增加，以后它的端电压将维持恒定，不再随外加的反向电压升高而增大。 上述两种二极管的伏安特性均具属于单调型。电压与电流之间是单调函数。二极管的特性参数主要有开启电压V th，导通电压V on，反向电流I R，反向击穿电压V BR以及最大整流电流I F。 2、非线性电阻元件特性曲线的逐点伏安测量法 元件的伏安特性可以用直流电压表、电流表测定，称为逐点伏安测量法。伏安法原理简单，测量方便，但由于仪表内阻会影响测量的结果，因此必须注意仪表的合理接法。 采用伏安法测量二极管特性时，限流电阻以及直流稳压源的变化范围与特性曲线的测量范围是有关系的，要根据实验室设备的具体要求来确定。在综合考虑测量效率和获得良好曲线效果的前提下，测量点的选择十分关键，由于二极管的特性曲线在不同的电压的区间具有不同的性状，因此测量时需
曲线测设实验及实习报告全新版
目录 第一部分非完整、非对称缓和曲线要素计算及测设 (2) 1.实验目的及要求 (2) 2.前期实验准备和相关安排 (2) 2.1实验人员及仪器 (2) 2.2实验内容 (2) 3.实验原理 (3) 4.计算过程 (4) 5.运行结果 (7) 5.小结 (10) 第二部分圆曲线和缓和曲线的实地放样 (11) 1.实习目的及要求 (11) 2.前期实习准备和相关安排 (11) 2.1实习人员及仪器 (11) 2.2实习内容 (11) 2.3放样元素计算软件设计 (11) 2.3.1放样元素计算原理及过程 (11) 2.3.2 软件设计程序 (14) 2.3.3程序运行结果及检核 (16) 2.4 曲线测设方案及施测过程 (18) 2.4.1曲线测设方案 (18) 2.4.2 施测过程 (20) 2.5 小结 (20)
第一部分非完整、非对称缓和曲线要素计算及测设 随着短程光电测距仪和全站仪在道路勘测中的应用越来越普及，利用极坐标法测设曲线将越来越重要。这种测设曲线的方法，其优点是测量误差不累计，测设的点位精度高。尤其是测站设置在中线外任意一点测设曲线，将给现场的工作带来很大的方便。 极坐标测设曲线主要是曲线测设资料的计算问题，该方法的计算原理及思路为：把由直线段、圆曲线段、缓和曲线段组合而成的曲线归算到统一的导线测量坐标系统中，这样就便于计算放样的元素了。 1.实验目的及要求 1.学会非完整、非对称缓和曲线要素计算方法； 2.学会编写偏角法、极坐标法非完整、非对称缓和曲线要素计算程序； 3.实地放样非完整、非对称缓和曲线； 4.在实习前预先算出实测数据； 5.各小组做好测设过程的人员安排。 2.前期实验准备和相关安排 2.1实验人员及仪器 组长：杨威副组长：张懂庆 组员：杨永强张文超范龙强赵晨亮子丽天 实习仪器：全站仪一台，三脚架两个，棱镜两个，卷尺一个 2.2实验内容 1. 根据自己设计的数据计算测设要素和主点里程； 2. 设置非完整、非对称曲线的主点； 3. 根据书上P169页的曲线测设程序框图(图1)，编写一般缓和曲线的程序，并进行调试和检核； 4. 可以查资料，学习非完整、非对称曲线的计算方法和测设方法，并和自己设计的程序相结合，计算各个放样点的坐标等内容； 5. 在内业计算的基础上，选取合适的控制点和位置进行曲线测设； 6. 直接根据课本实例，进行相应元素的计算和检核，最后安排具体的实习过程，进行现场曲线放样； 7.书写实习报告书。
典型环节的模拟研究 自动控制原理实验报告
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．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：0 1(S) (S)(S)R R K K U U G i O = == ； 单位阶跃响应： K )t (U = 实验步骤：注：‘S ST ’用短路套短接！ （1）将函数发生器（B5）所产生的周期性矩形波信号（OUT ），作为系统的信号输入（Ui ）；该信 号为零输出时，将自动对模拟电路锁零。 ① 在显示与功能选择（D1）单元中，通过波形选择按键选中矩形波’（矩形波指示灯亮）。 ② 量程选择开关S2置下档，调节“设定电位器1”，使之矩形波宽度＞1秒（D1单元左显示）。 ③ 调节B5单元的“矩形波调幅”电位器使矩形波输出电压= 4V （D1单元‘右显示）。
（2）构造模拟电路：按图3-1-1安置短路套及测孔联线，表如下。 （b ）测孔联线 （3）运行、观察、记录： 打开虚拟示波器的界面，点击开始，按下信号发生器（B1）阶跃信号按钮（0→+4V 阶跃），观测A5B 输出端（Uo ）的实际响应曲线。示波器的截图详见虚拟示波器的使用。 实验报告要求：按下表改变图3-1-1所示的被测系统比例系数，观测结果，填入实验报告。 R0=200K R1=100K Ui=4V
有源模拟滤波器实验报告
实验报告 哈尔滨工程大学教务处制
一、实验目的 1.掌握滤波器的滤波性能特点。 2.掌握常规模拟滤波器的设计、实现、调试、测试方法。 3.掌握滤波器主要参数的调试方法。 4.了解电路软件的仿真方法。 二、实验原理 有源滤波器的设计，就是根据所给定的指标要求，确定滤波器的结束n，选择具体的电路形式，算出电路中各元件的具体数值，安装电路和调试，使设计的滤波器满足指标要求，具体步骤如下： 1.根据阻带衰减速率要求，确定滤波器的阶数n。 2.选择具体的电路形式。 3.根据电路的传递函数和归一化滤波器传递函数的分母多项式，建立起系数的方程 组。 4.解方程组求出电路中元件的具体数值。 5.安装电路并进行调试，使电路的性能满足指标要求。 根据滤波器所能通过信号的频率范围或阻带信号频率范围的不同，滤波器可分为低通、高通、带通与带阻等四种滤波器。 a)有源二阶低通滤波器（LPF） 图1 压控电压源二阶低通滤波器 b)有源二阶高通滤波器（HPF） 图2 压控电压源二阶高通滤波器
c)有源带通滤波器（BPF） 图 3 压控电压源二阶带通滤波器 d)带阻滤波器（NF） 图4 压控电压源双T 二阶有源带阻滤波器 三、实验仪器 1.示波器 2.信号源 3.万用表 4.直流稳压电源 四、实验内容 1.二阶低通滤波器 ①参照图4 电路安装二阶低通滤波器。元件值取：R1 = R2 = R = 1.6kΩ，R3 = 17k Ω，R4 =10k Ω， C1 = C2 = C =0.1μF，计算截止频率fc、通带电压放大倍数Auo 和Q 的值。 ②利用MULTISIM 电路仿真软件对上述电路进行仿真，给出幅频特性曲线的仿 真结果。 ③取Ui = 2V，由低到高改变输入信号的频率（注意：保持Ui = 2V 不变），用万用 表测量滤波器的输出电压和截止频率fc，根据测量值，画出幅频特性曲线，并将 测量结果与理论值相比较。 2.二阶高通滤波器 ①参照图6 电路安装二阶高通滤波器。元件值取：R1 = R2 = R = 1.6kΩ，R3 = 1.7k Ω，R4 = 10kΩ，C1 = C2
典型环节的模拟设计研究实验报告
第三章自动控制原理实验 3.1 线性系统的时域分析 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 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：0 1(S) (S)(S)R R K K U U G i O = == ； 单位阶跃响应： K )t (U = 实验步骤：注：‘S ST ’用短路套短接！ （1）将函数发生器（B5）所产生的周期性矩形波信号（OUT ），作为系统的信号输入（Ui ）； 该信号为零输出时，将自动对模拟电路锁零。 ① 在显示与功能选择（D1）单元中，通过波形选择按键选中‘矩形波’（矩形波指示灯亮）。 ② 量程选择开关S2置下档，调节“设定电位器1”，使之矩形波宽度＞1秒（D1单元左显示）。 ③ 调节B5单元的“矩形波调幅”电位器使矩形波输出电压= 4V （D1单元右显示）。 （2）构造模拟电路：按图3-1-1安置短路套及测孔联线，表如下。 （a ）安置短路套 （b ）测孔联线 （3 打开虚拟示波器的界面，点击开始，按下信号发生器（B1）阶跃信号按钮（0→+4V 阶跃），观测A5B 输出端（Uo ）的实际响应曲线Uo （t ）见图3-1-2。示波器的截图详见虚拟示 波器的使用。 图3-1-2 比例环节阶跃响应曲线图 图3-1-3 惯性环节阶跃响应曲 线 实验报告要求：按下表改变图3-1-1所示的被测系统比例系数，观测结果，填入实验报告。
曲线拟合实验报告
数值分析 课程设计报告 学生姓名 学生学号 所在班级 指导教师
一、课程设计名称 函数逼近与曲线拟合 二、课程设计目的及要求 实验目的： ⑴学会用最小二乘法求拟合数据的多项式，并应用算法于实际问题。 ⑵学会基本的矩阵运算，注意点乘和叉乘的区别。 实验要求： ⑴编写程序用最小二乘法求拟合数据的多项式，并求平方误差，做出离散函数（x i ,y i ）和拟合函数的图形； ⑵用MATLAB 的内部函数polyfit 求解上面最小二乘法曲线拟合多项式的系数及平方误差，并用MATLAB 的内部函数plot 作出其图形，并与（1）结果进行比较。 三、课程设计中的算法描述 用最小二乘法多项式曲线拟合，根据给定的数据点，并不要求这条曲线精确的经过这些点，而是拟合曲线无限逼近离散点所形成的数据曲线。 思路分析：从整体上考虑近似函数)(x p 同所给数据点） （i i y x ,误差i i i y x p r -=)(的大小，常用的方法有三种：一是误差i i i y x p r -=)(绝对值的最大值i m i r ≤≤0max ，即误差向量的无穷范数；二是误差绝对值的和∑=m i i r 0 ，即误差向量的1 范数；三是误差平方和∑=m i i r 0 2的算术平方根，即类似于误差向量的2范数。前两 种方法简单、自然，但不便于微分运算，后一种方法相当于考虑2范数的平方，此次采用第三种误差分析方案。 算法的具体推导过程： 1.设拟合多项式为： y =a 0+a 1x +a 2x 1+?+a k x k 2.给点到这条曲线的距离之和，即偏差平方和：
R 2= y i ? a 0+a 1x +?+a k x i k 2 n i =1 3.为了求得到符合条件的a 的值，对等式右边求a i 偏导数，因而我们得到了： ?2 y ? a 0+a 1x +?+a k x i k n i =1x =0 ?2 y ? a 0+a 1x +?+a k x i k n i =1 =0 ?? ?2 y ? a 0+a 1x +?+a k x i k x k n i =1 =0 4.将等式左边进行一次简化，然后应该可以得到下面的等式 a 0n +a 1 x i +?+a k x i k n i =1n i =1 a 0 x i +a 1 x i 2+?+ x i k +1n i =1 n i =1n i =1 a 0 x i k +a 1 x i k +1+?+a k x i 2k n i =1 n i =1 n i =1 5.把这些等式表示成矩阵的形式，就可以得到下面的矩阵： ????????? ???????????=???? ????????????????????????????∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑=====+==+====n i i n i n i i k n i k i n i k i n i k i n i k i n i i n i i n i k i n i i y y y a a x x x x x x x x 11i 1 10121 11 1112111 a n 6. 将这个范德蒙得矩阵化简后得到 ?? ???? ??????=?????????????????? ??? ??? ? ?n k k n n k k y y y a a a x x x x x x 21102211111 7.因为Y A X =*,那么X Y A /=,计算得到系数矩阵，同时就得到了拟合曲线。
《工程测量学》实验指导书
昆明理工大学 《工程测量学》 实验指导书及实验报告 编者：贵仁义 班级： 姓名： 学号： 国土资源工程学院 2006年5月
实验一 标高的放样 一、目的 工程建筑物的高程放样，主要采用几何水准测量的方法，有时也采用卷尺直接丈量竖直距离以及三角高程测量。本实验将利用几何水准测量方法放样高程，使同学们能够熟练掌握高程的放样。 二、实验内容与要求 1．模拟将高程控制点以其必要的精度引测到施工区域，并建立临时水准点； 2．放样设计高程（相应数据每小组在实验前一天应设计好）； 3．放样一斜坡（同上）； 4.预先选择好与实验相适应的场地。 三、具体安排 1．时间：第十五周星期四下午2：30； 2．分组：全班共分十二组； 3．仪器：S3水准仪一套，测伞一把，记录板一块，水准记录纸每人一份，水准尺两根，尺垫两块（水泥地面可不要）。 四、注意事项 1．注意仪器安全； 2．每人必须独立操作； 3．引测的水准路线至少应有两个测站，并设立临时水准点； 4．实验前认真复习高程放样的有关内容。 五、实验报告 1．放洋的详细步骤和所有相关数据； 2．放样略图； 3．实验报告每人一份。
实验报告（一）
实验二 厂房施工控制网的建立(基线法) 一、目的 厂区控制网点的分布较稀，用以放样建筑物的细部位置是远远不够的。因此对于每一个车间、厂房建立厂房控制网。由于一般的厂房都是矩形，因而厂房控制网大都布设成矩形，称为矩形控制网。厂房控制网是厂房施工的基本控制，厂房骨架及其内部独立设备的关系尺寸，都是根据它放样到实地上去的。由此，作为测绘工程专业的学生，必须熟悉并牢固掌握厂房施工控制网建立的全过程。本实验将按基线法建立厂房控制网。 二、实验内容与要求 1．根据厂区控制网(实验时临时假定一起始点A 和起始方向AB α)，定出矩形网的一条边作为基线1和2。 B 1 4 1S 1β 2β A 2S 2.在基线的两端测设直角，设置矩形的两条短边，并沿各边丈量距离指标桩。设桩距为6米，实验中设置3根距离指标桩。 3.实测角度与设计角度(90o )之差≤01′′，实测边长与设计边长之相对误差≤10000 1 。 三.具体安排 1.时间：第十五周星期五下午2：30； 2.分组：全班分十二组； 3.仪器：全站仪一套，测伞一把，记录板一块，边长、角度记录表格每人一份。 四.注意事项 1.复习好有关厂房控制网建立的内容； 2.严守纪律，服从指导，爱护仪器设备。 五.实验报告 1.操作的详细步骤； 2.测设的示意图； 3.测设的误差结果； 4.该方法的优缺点及适应的场合； 5.实验报告每人一份。 1β 316235′′′o β 2β 8113128′′′o 1S 40.167m S 2S 29.258m
实验报告 曲线拟合
实验报告 曲线拟合——最小二乘法 一、目的和要求 1）了解最小二乘法的基本原理，熟悉最小二乘算法； 2）掌握最小二乘进行曲线拟合的编程，通过程序解决实际问题。 二、实习内容 1）最小二乘进行多项式拟合的编程实现。 2）用完成的程序解决实际问题。 三、算法 1）输入数据节点数n ，拟合的多项式次数m ，循环输入各节点的数据x j , y j (j=0,1,…,n-1) 2）由x j 求S ；由x j ,y j 求T ： S k = ∑-=10n j k j x ( k=0,1,2, … 2*m ) T k = ∑-=1 0n j k j j x y ( k=0,1,2,… m ) 3）由S 形成系数矩阵数组c i,j ：c[i][j]=S[i+j] (i=0,1,2,…m, j=0,1,2,…,m)；由T 形成系数矩阵增广部分c i,m+1：c[i][m+1]=T[i] (i=0,1,2,…m) 4）对线性方程组A C A=(a 0,a 1,…,a m )T 四、实验步骤 1）完成最小二乘法进行曲线拟合的程序设计及录入、编辑； 2）完成程序的编译和链接，并进行修改； 3）用书上P105例2的例子对程序进行验证，并进行修改； 4）用完成的程序求解下面的实际问题。 5）完成实验报告。 五、实验结果 1. 经编译、链接及例子验证结果正确的源程序 #include
void main() { inti,j,n,m,p,k,e,u,q=0; float a[N],b[N],s[N],t[N],c[N][N+1],sum,z[N],L,r,max,o,h,g; printf("输入n:"); scanf("%d",&n); printf("输入拟合次数m:"); scanf("%d",&m); printf("输入a:"); for(i=0;i 水文统计模拟实验 1、P -Ⅲ曲线在excel 下的实验 1）、P -Ⅲ曲线的重要性 P -Ⅲ曲线适应性很强，计算很方便。1924年福斯特首先将它用于水文现象，以后得到各国水文学者的广泛研究，也是我国水利水电工程水文计算规范中推荐采用的分布线型。 2）、基本概念 ()f x ：为 P -Ⅲ型分布的概率密度0() 1 00()() , () x a f x x a e x a α βαβ α---= ->Γ ()E x ：随机变量X 的数学期望0()E x a αβ = + v C ：偏态系数v C x σ = s C ：离势系数，实际计算中常令Cs 等于Cv 的若干倍。 3）、适线法估计 设随机变量X 的超过制分布函数P （X x ≥）=G （x ，01u ，…，0 l u ）的函数类型已知， 其中的参数01u ，…，0 l u 未知，待估计，又设1x ,…,n x 为X 的一个容量为n 的样本。 将1x ,…,n x 由小到大排列： 12m n x x x x * * * * ≥≥≥≥≥ 按式E(n X *)=m/(n+1)计算经验频率Pm=P(m X x *≥),将点P(Pm, m x * )(m=1~n)(称为经验 点据)点绘在坐标纸上，由于样本来自总体，因此，只要n 足够大，这些点分布于X 的的分布函数曲线附近，据此，选取一组参数值1,,l u u 代入P=G(1,,l u u )，从而可在P~x 坐标图像上画出曲线，这就是理论频率曲线，观察该曲线与经验点据拟合的程度，如拟合不好，重新选取一组参数，重复上述步骤，直到拟合满意为止，则最后的一组参数即为X 分布函数中参数0 1u ，…，0 l u 的估计值。 在x 轴和P 轴都是等分分格的坐标纸上， P （X x ≥）=G （x ，01u ，…，0 l u ）曲线是 S 形的，不便于配线和外延，因此，设计了一种专门的坐标纸，它的概率坐标不是等分的，而是能使（累积）频率曲线画在上面成为直线，这种坐标纸常称为概率格纸。水文上常用的是正态概率格纸（又称海森机率格纸），正态分布函数画在上面成为直线。皮尔逊曲线水文统计模拟实验报告应用