自动化控制实验报告(DOC 43页)

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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:

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

模块号跨接座号

1 A5 S4,

S12

2

B5 ‘S-ST’

(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Uo (t )。

实验报告要求:改变被测系统比例系数,观测结果,填入实验报告。 实验结果:

.比例环节阶跃响应

200K,100K,4V

1 信号输入(Ui ) B5(OUT )

→A5(H1) 2 示波器

联接 ×1档

A6(OUT )→B3(CH1) 3 B5(OUT )→B3(CH2)

200K,200K,4V

50K,100K,2V

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

网络安全实验报告[整理版]

一Sniffer 软件的安装和使用 一、实验目的 1. 学会在windows环境下安装Sniffer; 2. 熟练掌握Sniffer的使用; 3. 要求能够熟练运用sniffer捕获报文,结合以太网的相关知识,分析一个自己捕获的以太网的帧结构。 二、实验仪器与器材 装有Windows操作系统的PC机,能互相访问,组成局域网。 三、实验原理 Sniffer程序是一种利用以太网的特性把网络适配卡(NIC,一般为以太同卡)置为杂乱模式状态的工具,一旦同卡设置为这种模式,它就能接收传输在网络上的每一个信息包。 四、实验过程与测试数据 1、软件安装 按照常规方法安装Sniffer pro 软件 在使用sniffer pro时需要将网卡的监听模式切换为混杂,按照提示操作即可。 2、使用sniffer查询流量信息: 第一步:默认情况下sniffer pro会自动选择网卡进行监听,手动方法是通过软件的file 菜单下的select settings来完成。 第二步:在settings窗口中我们选择准备监听的那块网卡,把右下角的“LOG ON”勾上,“确定”按钮即可。 第四步:在三个仪表盘下面是对网络流量,数据错误以及数据包大小情况的绘制图。 第五步:通过FTP来下载大量数据,通过sniffer pro来查看本地网络流量情况,FTP 下载速度接近4Mb/s。 第六步:网络传输速度提高后在sniffer pro中的显示也有了很大变化,utiliazation使用百分率一下到达了30%左右,由于我们100M网卡的理论最大传输速度为12.5Mb/s,所以4Mb/s刚好接近这个值的30%,实际结果和理论符合。 第七步:仪表上面的“set thresholds”按钮了,可以对所有参数的名称和最大显示上限进行设置。 第八步:仪表下的“Detail”按钮来查看具体详细信息。 第九步:在host table界面,我们可以看到本机和网络中其他地址的数据交换情况。

过程控制系统实验报告材料(最新版)

实验一、单容水箱特性的测试 一、实验目的 1. 掌握单容水箱的阶跃响应的测试方法,并记录相应液位的响应曲线。 2. 根据实验得到的液位阶跃响应曲线,用相关的方法确定被测对象的特征参数T和传递函数。 二、实验设备 1. THJ-2型高级过程控制系统实验装置 2. 计算机及相关软件 3. 万用电表一只 三、实验原理 图2-1单容水箱特性测试结构图由图2-1可知,对象的被控制量为水箱的液位H,控制量(输入量)是流入水箱中的流量Q1,手动阀V1和V2的开度都为定值,Q2为水箱中流出的流量。根据物料平衡关系,在平衡状态时 Q1-Q2=0 (1)

动态时,则有 Q1-Q2=dv/dt (2) 式中 V 为水箱的贮水容积,dV/dt为水贮存量的变化率,它与 H 的关系为 dV=Adh ,即dV/dt=Adh/dt (3) A 为水箱的底面积。把式(3)代入式(2)得 Q1-Q2=Adh/dt (4) 基于Q2=h/RS,RS为阀V2的液阻,则上式可改写为 Q1-h/RS=Adh/dt 即 ARsdh/dt+h=KQ1 或写作 H(s)K/Q1(s)=K/(TS+1) (5) 式中T=ARs,它与水箱的底积A和V2的Rs有关:K=Rs。 式(5)就是单容水箱的传递函数。 对上式取拉氏反变换得 (6) 当t—>∞时,h(∞)=KR0 ,因而有K=h(∞)/R0=输出稳态值/阶跃输入当 t=T 时,则有 h(T)=KR0(1-e-1)=0.632KR0=0.632h(∞)

式(6)表示一阶惯性环节的响应曲线是一单调上升的指数函数,如图 2-2 所示。当由实验求得图2-2所示的阶跃响应曲线后,该曲线上升到稳态值的63%所对应的时间,就是水箱的时间常数T。该时间常数 T也可以通过坐标原点对响应曲线作切线,切线与稳态值交点所对应的时间就是时间常数T,由响应曲线求得K和T后,就能求得单容水箱的传递函数。如果对象的阶跃响应曲线为图2-3,则在此曲线的拐点D处作一切线,它与时间轴交于B点,与响应稳态值的渐近线交于A点。图中OB即为对象的滞后时间τ,BC为对象的时间常数T,所得 的传递函数为: 四、实验内容与步骤 1.按图2-1接好实验线路,并把阀V1和V2开至某一开度,且使V1的开度大于V2的开度。 2.接通总电源和相关的仪表电源,并启动磁力驱动泵。

自动化控制实验报告

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XX 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 11(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 +== 惯性环节 (T ) TS 1K (S)U (S)U (S)G i O += = 比例积分微分(PID ) 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: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。

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

计算机网络ACL配置实验报告

计算机网络ACL配置实验报告 件)学院《计算机网络》综合性、设计性实验成绩单开设时间:xx学年第二学期专业班级学号姓名实验题目ACL自我评价本次ACL的实验,模拟实现了对ACL的配置。在实验中,理解ACL对某些数据流进行过滤,达到实现基本网络安全的目的的过程。我加深了对网络中安全的理解,如何控制非法地址访问自己的网络,以及为什么要进行数据过滤,对数据进行有效的过滤,可以使不良数据进入青少年中的视野,危害青少年的身心健康发展。该实验加深了我对网络的理解,同时加强了自身的动手能力,并将理论知识应用到实践当中。教师评语评价指标:l 题目内容完成情况优□ 良□ 中□ 差□l 对算法原理的理解程度优□ 良□ 中□ 差□l 程序设计水平优□ 良□ 中□ 差□l 实验报告结构清晰优□ 良□ 中□ 差□l 实验总结和分析详尽优□ 良□ 中□ 差□成绩教师签名目录 一、实验目的3 二、实验要求3 三、实验原理分析3 四、流程图5 五、配置过程 51、配置信息 52、配置路由器R

1、R 2、R37(1)配置路由器R17(2)配置路由器R27(3)配置路由器R3 83、配置主机PC0、PC18(1)配置PC0的信息8(2)配置PC1的信息 94、配置路由器R2(R1)到路由器R1(R2)的静态路由10(1) 路由器R2到R1的静态路由10(2)路由器R1到R2的静态路由105、配置路由器R2(R3)到路由器R3(R2)的静态路由10(1) 路由器R2到R3的静态路由10(2) 路由器R3到R2的静态路由10六、测试与分析1 11、配置静态路由前1 12、配置好静态路由后1 23、结论13七、体会13实验报告 一、实验目的通过本实验,可以掌握如下技能: (1) ACL的概念(2) ACL的作用(3)根据网络的开放性,限制某些ip的访问(4)如何进行数据过滤 二、实验要求Result图本实验希望result图中PC2所在网段无法访问路由器R2,而只允许主机pc3访问路由器R2的tel 服务 三、实验原理分析ACL 大概可以分为标准,扩展以及命名ACL

过程控制实验报告

过程控制实验 实验报告 班级:自动化1202 姓名:杨益伟 学号:120900321 2015年10月 信息科学与技术学院 实验一过程控制系统建模 作业题目一: 常见得工业过程动态特性得类型有哪几种?通常得模型都有哪些?在Simulink中建立相应模型,并求单位阶跃响应曲线、 答:常见得工业过程动态特性得类型有:无自平衡能力得单容对象特性、有自平衡能力得单容对象特性、有相互影响得多容对象得动态特性、无相互影响得多容对象得动态特性等。通常得模型有一阶惯性模型,二阶模型等、 单容过程模型 1、无自衡单容过程得阶跃响应实例 已知两个无自衡单容过程得模型分别为与,试在Simulink中建立模型,并求单位阶跃响应曲线。 Simulink中建立模型如图所示: 得到得单位阶跃响应曲线如图所示:

2、自衡单容过程得阶跃响应实例 已知两个自衡单容过程得模型分别为与,试在Simulink中建立模型,并求单位阶跃响应曲线。 Simulink中建立模型如图所示: 得到得单位阶跃响应曲线如图所示:

多容过程模型 3、有相互影响得多容过程得阶跃响应实例 已知有相互影响得多容过程得模型为,当参数, 时,试在Simulink中建立模型,并求单位阶跃响应曲线在Simulink中建立模型如图所示:得到得单位阶跃响应曲线如图所示:

4、无相互影响得多容过程得阶跃响应实例 已知两个无相互影响得多容过程得模型为(多容有自衡能力得对象)与(多容无自衡能力得对象),试在Simulink中建立模型,并求单位阶跃响应曲线。 在Simulink中建立模型如图所示: 得到得单位阶跃响应曲线如图所示:

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.

ACL配置实验报告

南京信息工程大学实验(实习)报告 实验(实习)名称ACL的配置实验(实习)日期得分指导教师刘生计算机专业计科年级 09 班次 03 姓名童忠恺学号 20092308916 1.实验目的 (1)了解路由器的ACL配置与使用过程,会运用标准、扩展ACL建立基于路由器的防火墙,保护网络边界。 (2)了解路由器的NA T配置与使用过程,会运用NA T保护网络边界。 2.实验内容 2.1 ACL配置 (1)实验资源、工具和准备工作。Catalyst2620路由器2台,Windows 2000客户机2台,Windows 2000 Server IIS服务器2台,集线器或交换机2台。制作好的UTP网络连接(双端均有RJ-45头)平行线若干条、交叉线(一端568A,另一端568B)1条。网络连接和子网地址分配可参考图8.39。 图8.39 ACL拓扑图 (2)实验内容。设置图8.39中各台路由器名称、IP地址、路由协议(可自选),保存配置文件;设置WWW服务器的IP地址;设置客户机的IP地址;分别对两台路由器设置扩展访问控制列表,调试网络,使子网1的客户机只能访问子网2的Web服务80端口,使子网2的客户机只能访问子网1的Web服务80端口。 3.实验步骤 按照图8.39给出的拓扑结构进行绘制,进行网络互连的配置。 ①配置路由器名称、IP地址、路由协议(可自选),保存配置文件。 ②设置WWW服务器的IP地址。设置客户机的IP地址。 ③设置路由器扩展访问控制列表,调试网络。使子网1的客户机只能访问子网2的Web服务80端口, 使子网2的客户机只能访问子网1的Web服务80端口。 ④写出各路由器的配置过程和配置命令。 按照图8.38给出的拓扑结构进行绘制,进行网络互连的配置。参考8.5.7节内容。写出各路由器的配置过程和配置命令。

计算机过程控制实验报告

计算机过程控制实验报告

实验1 单容水箱液位数学模型的测定实验 1、试验方案: 水流入量Qi 由调节阀u 控制,流出量Qo 则由用户通过负载阀R 来改变。被调量为水位H 。分析水位在调节阀开度扰动下的动态特性。 直接在调节阀上加定值电流,从而使得调节阀具有固定的开度。(可以通过智能调节仪手动给定,或者AO 模块直接输出电流。) 调整水箱出口到一定的开度。 突然加大调节阀上所加的定值电流观察液位随时间的变化,从而可以获得液位数学模型。 通过物料平衡推导出的公式: μμk Q H k Q i O ==, 那么 )(1 H k k F dt dH -=μμ, 其中,F 是水槽横截面积。在一定液位下,考虑稳态起算点,公式可以转换成 μμR k H dt dH RC =+。 公式等价于一个RC 电路的响应函数,C=F 就是水容,k H R 0 2= 就是水阻。 如果通过对纯延迟惯性系统进行分析,则单容水箱液位数学模型可以使用以下S 函数表示: ) 1()(0 += TS S KR S G 。 相关理论计算可以参考清华大学出版社1993年出版的《过程控制》,金以慧编著。 2、实验步骤: 1) 在现场系统A3000-FS 上,将手动调节阀JV201、JV206完全打开,使下水箱闸板具有 一定开度,其余阀门关闭。 2) 在控制系统A3000-CS 上,将下水箱液位(LT103)连到内给定调节仪输入端,调节仪 输出端连到电动调节阀(FV101)控制信号端。 3) 打开A3000-CS 电源,调节阀通电。打开A3000-FS 电源。 4) 在A3000-FS 上,启动右边水泵(即P102),给下水箱(V104)注水。 给定值 图1 单容水箱液位数学模型的测定实验

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)

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

计算机网络实验报告(7)访问控制列表ACL配置实验

一、实验项目名称 访问控制列表ACL配置实验 二、实验目的 对路由器的访问控制列表ACL 进行配置。 三、实验设备 PC 3 台;Router-PT 3 台;交叉线;DCE 串口线;Server-PT 1 台; 四、实验步骤 标准IP访问控制列表配置: 新建Packet Tracer 拓扑图 (1)路由器之间通过V.35 电缆通过串口连接,DCE 端连接在R1 上,配置其时钟频率64000;主机与路由器通过交叉线连接。 (2)配置路由器接口IP 地址。 (3)在路由器上配置静态路由协议,让三台PC 能够相互Ping 通,因为只有在互通的前提下才涉及到方控制列表。 (4)在R1 上编号的IP 标准访问控制。 (5)将标准IP 访问控制应用到接口上。 (6)验证主机之间的互通性。 扩展IP访问控制列表配置: 新建Packet Tracer 拓扑图 (1)分公司出口路由器与外路由器之间通过V.35 电缆串口连接,DCE 端连接在R2 上,配置其时钟频率64000;主机与路由器通过交叉线连接。 (2)配置PC 机、服务器及路由器接口IP 地址。 (3)在各路由器上配置静态路由协议,让PC 间能相互ping 通,因为只有在互通的前提下才涉及到访问控制列表。 (4)在R2 上配置编号的IP 扩展访问控制列表。 (5)将扩展IP 访问列表应用到接口上。 (6)验证主机之间的互通性。 五、实验结果 标准IP访问控制列表配置: PC0: PC1:

PC2:

PC1ping:

PC0ping: PC1ping: 扩展IP 访问控制列表配置:PC0: Server0:

过程控制实验报告

东南大学自动化学院 实验报告 课程名称:过程控制实验 实验名称:水箱液位控制系统 院(系):自动化专业:自动化姓名:学号: 实验室:实验组别: 同组人员: 实验时间: 评定成绩:审阅教师:

目录 一、系统概论 (3) 二、对象的认识 (4) 三、执行机构 (14) 四、单回路调节系统 (15) 五、串级调节系统Ⅰ (18) 六、串级调节系统Ⅱ (19) 七、前馈控制 (21) 八、软件平台的开发 (21)

一、系统概论 1.1实验设备 图1.1 实验设备正面图图1.2 实验设备背面图 本实验设备包含水箱、加热器、变频器、泵、电动阀、电磁阀、进水阀、出水阀、增压器、流量计、压力传感器、温度传感器、操作面板等。 1.1.2 铭牌 ·加热控制器: 功率1500w,电源220V(单相输入) ·泵: Q40-150L/min,H2.5-7m,Hmax2.5m,380V,VL450V, IP44,50Hz,2550rpm,1.1kw,HP1.5,In2.8A,ICL B ·全自动微型家用增压器: 型号15WZ-10,单相电容运转马达 最高扬程10m,最大流量20L/min,级数2,转速2800rmp,电压220V, 电流0.36A,频率50Hz,电容3.5μF,功率80w,绝缘等级 E ·LWY-C型涡轮流量计: 口径4-200mm,介质温度-20—+100℃,环境温度-20—+45℃,供电电源+24V, 标准信号输出4-20mA,负载0-750Ω,精确度±0.5%Fs ±1.0%Fs,外壳防护等级 IP65 ·压力传感器 YMC303P-1-A-3 RANGE 0-6kPa,OUT 4-20mADC,SUPPLY 24VDC,IP67,RED SUP+,BLUE OUT+/V- ·SBWZ温度传感器 PT100 量程0-100℃,精度0.5%Fs,输出4-20mADC,电源24VDC

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 +-=

访问控制列表ACL配置-实验报告

课设5:访问控制列表ACL的配置 【实验目的】: 1.熟悉掌握网络的基本配置连接 2.对网络的访问性进行配置 【实验说明】: 路由器为了过滤数据包,需要配置一系列的规则,以决定什么样的数据包能够通过,这些规则就是通过访问控制列表ACL定义的。访问控制列表是偶permit/deny语句组成的一系列有顺序的规则,这些规则根据数据包的源地址、目的地址、端口号等来描述。 【实验设备】: 【实验过程记录】:

步骤1:搭建拓扑结构,进行配置 (1)搭建网络拓扑图: (2 虚拟机名IP地址Gateway PC0 PC1 PC2 PC3 PC4 上节课的实验已经展示了如何配置网关和IP地址,所以本次实验将不再展示,其配置对应数据见上表。 (3)设置路由信息并测试rip是否连通

三个路由器均做route操作。 对rip结果进行测试,测试结果为连通。

(4)连通后对访问控制列表ACL进行配置 代码如下: Route(config)#route rip Route(config-route)#net Route(config-route)#net Route(config-route)#exit Route(config)#access-list 1 deny Route(config)#access-list 1 permit any Route(config)#int s3/0 Route(config-if)#ip access-group 1 in Route(config-if)#end

步骤2:检验线路是否通畅 将访问控制列表ACL配置完成后点开PC0进行ping操作,ping 。 检验结果:结果显示目的主机不可达,访问控制列表ACL配置成功。

过程控制系统实验报告

《过程控制系统实验报告》 院-系: 专业: 年级: 学生姓名: 学号: 指导教师: 2015 年6 月

过程控制系统实验报告 部门:工学院电气工程实验教学中心实验日期:年月日 姓名学号班级成绩 实验名称实验一单容水箱液位定值控制实验学时 课程名称过程控制系统实验及课程设计教材过程控制系统 一、实验仪器与设备 A3000现场系统,任何一个控制系统,万用表 二、实验要求 1、使用比例控制进行单溶液位进行控制,要求能够得到稳定曲线,以及震荡曲线。 2、使用比例积分控制进行流量控制,能够得到稳定曲线。设定不同的积分参数,进行 比较。 3、使用比例积分微分控制进行流量控制,要求能够得到稳定曲线。设定不同的积分参数,进行比较。 三、实验原理 (1)控制系统结构 单容水箱液位定值(随动)控制实验,定性分析P, PI,PD控制器特性。 水流入量Qi由调节阀u控制,流出量Qo则由用户通过负载阀R来改变。被调量为水位H。使用P,PI , PID控制,看控制效果,进行比较。 控制策略使用PI、PD、PID调节。 (2)控制系统接线表 使用ADAM端口测量或控制量测量或控制量标号使用PLC端 口 锅炉液位LT101 AI0 AI0 调节阀FV101 AO0 AO0 四、实验内容与步骤 1、编写控制器算法程序,下装调试;编写测试组态工程,连接控制器,进行联合调试。这些步骤不详细介绍。

2、在现场系统上,打开手阀QV-115、QV-106,电磁阀XV101(直接加24V到DOCOM,GND到XV102控制端),调节QV-116闸板开度(可以稍微大一些),其余阀门关闭。 3、在控制系统上,将液位变送器LT-103输出连接到AI0,AO0输出连到变频器U-101控制端上。 注意:具体哪个通道连接指定的传感器和执行器依赖于控制器编程。对于全连好线的系统,例如DCS,则必须安装已经接线的通道来编程。 4、打开设备电源。包括变频器电源,设置变频器4-20mA的工作模式,变频器直接驱动水泵P101。 5、连接好控制系统和监控计算机之间的通讯电缆,启动控制系统。 6、启动计算机,启动组态软件,进入测试项目界面。启动调节器,设置各项参数,将调节器的手动控制切换到自动控制。 7、设置PID控制器参数,可以使用各种经验法来整定参数。这里不限制使用的方法。 五、实验结果记录及处理 六、实验心得体会: 比例控制特性:能较快克服扰动的影响,使系统稳定下来,但有余差。 比例积分特性:能消除余差,它能适用于控制通道时滞较小、负荷变化不大、被控量不允许由余差的场合。 比例微分特性:对于改善系统的动态性能指标,有显著的效果。

《过程控制系统》实验报告

《过程控制系统》实验报告 学院:电气学院 专业:自动化 班级:1505 姓名及学号:任杰311508070822 日期:2018.6.3

实验一、单容水箱特性测试 一、 实验目的 1. 掌握单容水箱阶跃响应测试方法,并记录相应液位的响应曲线。 2. 根据实验得到的液位阶跃响应曲线,用相关的方法确定被测对象的特征参数T 和传递函数。 二、 实验设备 1. THJ-FCS 型高级过程控制系统实验装置。 2. 计算机及相关软件。 3. 万用电表一只。 三、 实验原理 图1 单容水箱特性测试结构图 由图 2-1 可知,对象的被控制量为水箱的液位 h ,控制量(输入量)是流入水箱中的流量 Q 1,手动阀 V 1 和 V 2 的开度都为定值,Q 2 为水箱中流出的流量。根据物料平衡关系,在平衡状态时02010=-Q Q (式2-1),动态时,则有dt dV Q Q = -21,(式2-2)式中 V 为水箱的贮水容积,dt dV 为水贮存量的变化率,它与 h 的关

系为Adh dV =,即dt dh A dt dV =(式2-3),A 为水箱的底面积。把式(2-3)代入式(2-2)得dt dh A Q Q =-21(式2-4)基于S R h Q =2,S R 为阀2V 的液阻,(式2-4)可改写为dt dh A R h Q S =-1,1KQ h dt dh AR S =+或()()1s 1+=Ts K s Q H (式2-5)式中s AR T =它与水箱的底面积A 和2V 的S R 有关,(式2-5)为单容水箱的传递函数。若令()S R S Q 01=,常数=0R ,则式2-5可表示为()T S KR S R K S R T S T K S H 11/000+-=?+= 对上式取拉氏反变换得()()T t e KR t h /01--=(式2-6),当∞→t 时()0KR h =∞,因而有()0/R h K ∞==输出稳态值/阶跃输入,当T t =时,()() ()∞==-=-h KR e KR T h 632.0632.01010,式2-6表示一阶惯性响应曲线是一单调上升的指数函数如下图2-2所示 当由实验求得图 2-2 所示的阶跃响应曲线后,该曲线上升到稳态值的 63%所对应的时间,就是水箱的时间常数 T 。该时间常数 T 也可以通过 坐标原点对响应曲线作切线,切线与稳态值交点所对应的时间就是 时间常数 T ,由响应曲线求得 K 和 T 后,就能求得单容水箱的传递函 数如式(2-5)所示。 如果对象的阶跃响应曲线为图 2-3,则在此曲线的拐点 D 处作一切线,它与时间轴交于 B 点,与响应稳态值的渐近线交于 A 点。图中OB 即为对象的滞后时间

[精编]自动化控制实验报告

自动化控制实验报告

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

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:;单位阶跃响应: 实验步骤:注:‘SST’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

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