自控实验报告华中科技大学
华中科技大学自动化学院PLC实验
实验1 PLC基本指令的使用
一、实验目的
1、掌握可编程控制器的工作原理。
2、通过实验，加强学生对PLC逻辑顺序编程的理解，使学生能够熟练应用三菱PLC的开发工具软件和软元件。
3、通过实验，学习PLC基本指令、定时器、计数器指令的编程与调试方法。
二、实验内容
1、用PLC程序实现如图所示的两台电动机的顺序联锁控制：其中常开按钮信号SB1、SB
2、SB
3、SB4分别从X0、X1、X2、X3输入；常开FR1、FR2分别从X
4、X5输入，KM1、KM2分别由Y0、Y1控制。
采用基本指令的编程。
2、汽车转弯灯的控制：定时器编程。
3、交通灯的分时管理：多个定时器的编程。
三、实验报告要求
1、简要叙述整个系统的工作原理。
2、列出系统的I/O端子分配表，画出系统的硬件接线图。
3、画出调试通过的各题梯形图程序，并对各程序给出适当注释说明。
自动化控制实验报告
自动化控制实验报告一、实验目的本实验旨在通过设计与实现一个自动化控制系统，了解控制系统的基本原理和方法，并掌握自动化控制系统的建模与仿真技术。
二、实验内容1.设计一个带有负反馈的PID控制系统；2. 利用Simulink软件进行系统建模；3.进行系统仿真并分析仿真结果；4.进行实际控制系统搭建并实现控制。
三、实验原理PID控制器是一种经典的控制算法，它通过比较目标值与实际值的偏差来调整输出值，以实现对系统的控制。
PID控制器的输出信号由比例（P）、积分（I）和微分（D）三个部分组成，即输出信号为：u(t) = Kp * e(t) + Ki * ∫e(t)dt + Kd * de(t)/dt，其中，u(t)为控制器输出，e(t)为偏差值，Kp，Ki和Kd分别为比例、积分和微分增益。
通过建立系统的数学模型，可以将其转化为Simulink仿真模型，进而得到系统的仿真结果。
然后，可以根据仿真结果调整控制器参数，以达到所期望的系统控制效果。
最后，可以利用实际控制系统搭建，通过将实际测量值输入到控制器中，得到实际控制效果。
四、实验步骤1.设计PID控制器的参数；2. 使用Simulink软件建立系统的数学模型；3.进行系统仿真，并记录仿真结果；4.根据仿真结果调整PID控制器的参数；5.搭建实际控制系统，并通过实际测量值输入控制器；6.记录实际控制结果，并进行分析。
五、实验结果分析通过仿真得到的结果表明，PID控制器能够较好地实现对系统的控制。
根据仿真结果，调整了PID控制器的参数使得系统的响应速度更快、稳定性更好，从而达到了控制系统的预期效果。
在实际控制系统中，通过将实际测量值输入到控制器中，系统的响应与仿真结果基本一致。
实验结果表明，所设计的PID控制器能够实现对系统的精确控制，并在一定范围内保持系统的稳定。
六、实验总结通过本次实验，我深刻理解了自动化控制系统的基本原理和方法，并掌握了自动化控制系统的建模与仿真技术。
自控实验报告实验总结
一、实验背景随着现代工业和科技的飞速发展，自动控制技术在各个领域得到了广泛应用。
为了使学生更好地理解和掌握自动控制原理及其应用，我们进行了为期两周的自控实验。
本次实验旨在通过实际操作，加深对自动控制原理的理解，提高动手实践能力。
二、实验目的1. 熟悉自动控制实验的基本原理和方法；2. 掌握控制系统时域性能指标的测量方法；3. 学会运用实验仪器进行实验操作和数据分析；4. 提高团队合作意识和解决问题的能力。
三、实验内容1. 典型环节及其阶跃响应实验本实验通过模拟电路，研究了典型环节（比例环节、积分环节、微分环节）的阶跃响应。
通过改变电路参数，分析了参数对系统性能的影响。
2. 二阶系统阶跃响应实验本实验研究了二阶系统的阶跃响应，通过改变系统的阻尼比和自然频率，分析了系统性能的变化。
3. 连续系统串联校正实验本实验研究了连续系统串联校正方法，通过调整校正装置的参数，使系统达到期望的性能指标。
4. 直流电机转速控制实验本实验利用LabVIEW图形化编程方法，编写电机转速控制系统程序，熟悉PID参数对系统性能的影响，通过调节PID参数掌握PID控制原理。
四、实验结果与分析1. 典型环节及其阶跃响应实验通过实验，我们观察到不同环节的阶跃响应曲线。
在比例环节中，随着比例系数的增加，系统的超调量减小，但调整时间增加。
在积分环节中，随着积分时间常数增大，系统的稳态误差减小，但调整时间增加。
在微分环节中，随着微分时间常数增大，系统的超调量减小，但调整时间增加。
2. 二阶系统阶跃响应实验通过实验，我们分析了二阶系统的性能。
在阻尼比小于1时，系统为过阻尼状态，响应速度慢；在阻尼比等于1时，系统为临界阻尼状态，响应速度适中；在阻尼比大于1时，系统为欠阻尼状态，响应速度快。
3. 连续系统串联校正实验通过实验，我们掌握了串联校正方法。
通过调整校正装置的参数，可以使系统达到期望的性能指标。
4. 直流电机转速控制实验通过实验，我们学会了利用LabVIEW图形化编程方法，编写电机转速控制系统程序。
华中科技大学单片机实验报告完整版LED灯控制器
【任务要求】利用C8051F310单片机设计一个LED灯控制器, LED灯外接于P0.0端,LED灯分别按2Hz，1Hz和0.5Hz三种不同频率闪动，各持续10s,在LED灯开始和停止闪烁时蜂鸣器分别鸣响1次,利用单片机内部定时器定时，要求采用中断方式。
设计思路【设计思路】设置定时器T0定时时间为25ms，每隔25ms开一次中断，共R1次，R0与R2共同作用构成循400次循环，以达到定时10秒的目的。
首先LED灯以2Hz频率闪动，初始赋值R1=10，循环执行10次中断后，即过去0.25s，灯闪烁一次，依次循环，直至10s定时时间到，蜂鸣器响一次，2Hz频率的闪烁结束。
然后LED灯以1Hz频率闪动，设置R1=20，与上类似，每过0.5s灯闪烁一次，十秒定时到，蜂鸣器响一次，到下一阶段。
最后LED灯以0.5Hz频率闪动，设置R1=40即可，思路同上。
当三十秒执行完毕后，使用无条件转移语句跳转到程序开始处，循环以上过程。
【资源分配】R1：定时0.25秒，0.5秒或1秒R0，R2：循环400次，定时10秒定时器T0：定时中断25ms定时器T1：定时10s【流程图】【源代码（含文件头说明、资源使用说明、语句行注释）】;------------------------------------;- Generated Initialization File --;------------------------------------$include (C8051F310.inc)public Init_DeviceINIT SEGMENT CODErseg INITORG 0000HLJMP MAINORG 000BH ;T0中断入口LJMP IT0P ;转T0中断服务程序ORG 001BH ;T1中断入口LJMP IT1P ;转T1中断服务程序ORG 1000H ;主程序MAIN: LCALL Init_Device ;设备初始化MOV SP , #60H ;赋堆栈指针MOV TMOD , #11H ;T1定时方式1，T0定时方式1 MOV R0 , #40 ;循环400次MOV R2 , #10MOV R1 , #10 ;定时0.25sMOV TH1 , #38H ;T1置初值MOV TL1 , #9EHMOV TH0 , #38H ;T0置初值SETB EA ;允许中断SETB ET0SETB ET1LOOP: SETB TR0 ;计时开始SETB TR1CJNE R1 , #0,LOOP ;判断是否到达0.25sCLR P3.1CPL P0.0 ;取反MOV R1 , #10CJNE R0 , #0,LOOP ;判断是否到达10sCLR TR0 ;清零CLR TR1MOV R1 , #20 ;R1重新赋值MOV R0 , #40 ;循环400次MOV R2 , #10SETB P3.1LOOP1: SETB TR0 ;计时SETB TR1CJNE R1 , #0 ,LOOP1 ;判断是否到达0.5sCLR P3.1CPL P0.0 ;取反MOV R1 , #20CJNE R0 , #0 ,LOOP1 ;判断是否到达10sCLR TR0 ;清零CLR TR1MOV R1 , #40 ;R1再次赋值MOV R0 , #40 ;循环LOOP2: SETB P3.1SETB TR0 ;计时SETB TR1CJNE R1 , #0 ,LOOP2 ;判断是否到达1sCLR P3.1CPL P0.0 ;取反MOV R1 , #40CJNE R0 , #0 , LOOP2 ;判断是否到达10sCLR TR0 ;清零CLR TR1HERE: AJMP HERE ;等待中断ORG 1500H ;T0中断服务程序IT0P: MOV TH0 , #38H ;重置计数初值MOV TL0 , #9EHDJNZ R2 , LOOP0 ;循环MOV R2 , #10DEC R0RETILOOP0: RETIORG 1600H ;T1中断服务程序IT1P: MOV TH1 , #38H ;重置计数初值 MOV TL1 , #9EHDEC R1RETI; Peripheral specific initialization functions, ; Called from the Init_Device labelPCA_Init:anl PCA0MD, #0BFhmov PCA0MD, #000hretTimer_Init:mov TMOD, #001hretPort_IO_Init:; P0.0 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P0.1 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P0.2 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P0.3 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P0.4 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P0.5 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P0.6 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P0.7 - Unassigned, Open-Drain, Digital; P1.0 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P1.1 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P1.2 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P1.3 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P1.4 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P1.5 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P1.6 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P1.7 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P2.0 - Unassigned, Open-Drain, Digital; P2.1 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P2.2 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P2.3 - Unassigned, Open-Drain, Digitalmov XBR1, #040hretOscillator_Init:mov OSCICN, #083hretInterrupts_Init:mov IE, #082hret; Initialization function for device,; Call Init_Device from your main programInit_Device:lcall PCA_Initlcall Timer_Initlcall Port_IO_Initlcall Oscillator_Initlcall Interrupts_Initretend【程序测试方法与结果、软件即硬件性能分析】【一】软件测试与性能分析1.开始时，LED灯以2Hz频率闪动，P0.0位输入，可以看到P0.0位的闪动。
自控实验报告实验二
自控实验报告实验二一、实验目的本次自控实验的目的在于深入理解和掌握控制系统的性能指标以及相关参数对系统性能的影响。
通过实验操作和数据分析，提高我们对自控原理的实际应用能力，培养解决实际问题的思维和方法。
二、实验设备本次实验所使用的设备主要包括：计算机一台、自控实验箱一套、示波器一台、信号发生器一台以及相关的连接导线若干。
三、实验原理在本次实验中，我们主要研究的是典型的控制系统，如一阶系统和二阶系统。
一阶系统的传递函数通常表示为 G(s) ＝ K ／（Ts ＋ 1)，其中 K 为增益，T 为时间常数。
二阶系统的传递函数则可以表示为 G(s) ＝ωn² ／（s²＋2ζωn s ＋ωn²)，其中ωn 为无阻尼自然频率，ζ 为阻尼比。
通过改变系统的参数，如增益、时间常数、阻尼比等，观察系统的输出响应，从而分析系统的稳定性、快速性和准确性等性能指标。
四、实验内容与步骤1、一阶系统的阶跃响应实验按照实验电路图连接好实验设备。
设置不同的时间常数 T 和增益 K，通过信号发生器输入阶跃信号。
使用示波器观察并记录系统的输出响应。
2、二阶系统的阶跃响应实验同样按照电路图连接好设备。
改变阻尼比ζ 和无阻尼自然频率ωn，输入阶跃信号。
用示波器记录输出响应。
五、实验数据记录与分析1、一阶系统当时间常数 T ＝ 1s，增益 K ＝ 1 时，系统的输出响应呈现出一定的上升时间和稳态误差。
随着时间的推移，输出逐渐稳定在一个固定值。
当 T 增大为 2s，K 不变时，上升时间明显变长，系统的响应速度变慢，但稳态误差基本不变。
2、二阶系统当阻尼比ζ ＝ 05，无阻尼自然频率ωn ＝ 1rad/s 时，系统的输出响应呈现出较为平稳的过渡过程，没有明显的超调。
当ζ 减小为 02，ωn 不变时，系统出现了较大的超调，调整时间也相应变长。
通过对实验数据的分析，我们可以得出以下结论：对于一阶系统，时间常数 T 越大，系统的响应速度越慢；增益 K 主要影响系统的稳态误差。
自控原理实验报告实验一
自控原理实验报告实验一
《自控原理实验报告实验一》
自控原理是一种重要的控制理论，它在工程、生物学、心理学等领域都有着广
泛的应用。
在本次实验中，我们将通过实验一来探索自控原理的基本概念和应用。
实验一的目的是通过控制系统的搭建和实验验证，来理解自控原理的基本原理。
在实验中，我们将使用一台简单的控制系统，通过调节输入信号和反馈信号的
关系，来实现对系统的自控。
首先，我们搭建了一个简单的控制系统，包括一个输入信号发生器、一个控制
器和一个被控对象。
通过调节输入信号发生器的输出信号，我们可以改变被控
对象的状态。
而控制器则根据被控对象的状态和预设的目标状态，来调节输入
信号的大小，从而实现对被控对象的自控。
在实验过程中，我们进行了多组实验，通过改变输入信号的频率、幅值和相位
等参数，来观察被控对象的响应。
同时，我们也调节了控制器的参数，来验证
自控原理的稳定性和鲁棒性。
通过实验一的实验结果，我们得出了一些结论。
首先，我们发现控制系统的稳
定性和鲁棒性与控制器的参数设置有着密切的关系。
合理的参数设置可以使控
制系统更加稳定和鲁棒。
其次，我们也验证了自控原理中的负反馈和正反馈的
概念，并通过实验结果来解释这些概念的作用和影响。
总的来说，实验一为我们提供了一个很好的机会来理解自控原理的基本概念和
应用。
通过实验，我们不仅加深了对自控原理的理解，同时也学会了如何通过
控制系统来实现对被控对象的自控。
这对于我们今后在工程、生物学、心理学
等领域的研究和应用都具有着重要的意义。
自控实验报告
自控实验报告自控实验报告引言：自控是指个体能够自主地控制和管理自己的行为、情绪和思维，以达到预期的目标。
自控能力对于个人的成长和成功至关重要，因此，本实验旨在探究自控能力的培养方法及其对个体的影响。
实验设计：本实验采用了随机分组设计，将参与者分为实验组和对照组。
实验组接受了自控训练，而对照组则没有接受任何干预。
实验组的训练内容包括目标设定、时间管理、情绪调控和自我激励等方面的技巧。
实验过程：实验组的参与者在训练期间每天进行自控训练，包括设定每日目标、制定时间表、记录情绪变化和给予自我奖励等。
对照组的参与者则按照平时的生活方式进行。
实验总共持续了四个星期。
实验结果：通过实验数据的收集和分析，我们得出了以下结论：1. 自控训练能够显著提升参与者的自控能力。
实验组的参与者在自控能力测试中表现出更好的成绩，包括更好的情绪调控能力、更高的目标达成率和更好的时间管理能力。
2. 自控训练对于参与者的生活质量有积极影响。
实验组的参与者在训练结束后，报告了更高的满意度和幸福感。
他们更能够控制自己的情绪，更有条理地安排时间，并且更能够实现自己的目标。
3. 自控训练对于个体的长期发展具有重要意义。
通过训练，参与者学会了如何制定目标、克服困难和保持自我激励。
这些技能对于个人的学习、工作和人际关系都具有重要意义。
讨论：本实验结果表明，自控训练对于个体的自控能力和生活质量具有显著影响。
然而，我们也要注意到，自控能力的培养是一个长期的过程，需要持续的努力和实践。
在实际应用中，我们可以结合自控训练和其他方法，如心理咨询和行为疗法，来提升个体的自控能力。
结论：自控训练是一种有效的方法，可以帮助个体提升自己的自控能力，提高生活质量。
在现代社会，自控能力对于个人的成功和幸福至关重要。
因此，我们应该重视自控能力的培养，并积极采取措施来提升自己的自控能力。
总结：通过本实验的设计和实施，我们深入了解了自控能力的培养方法及其对个体的影响。
自控训练是一种有效的方法，可以帮助个体提升自己的自控能力，并提高生活质量。
自控技术实训总结报告范文
一、实训背景随着科技的不断发展，自动化控制技术在各个行业中的应用越来越广泛。
为了提高我们的实际操作能力和工程应用能力，我们专业开展了为期两周的自控技术实训。
本次实训旨在通过实际操作，加深对自控原理、系统设计、调试与维护等方面的理解和掌握。
二、实训内容本次实训主要围绕以下几个方面展开：1. 自控原理学习：通过理论学习，我们了解了自控系统的基本原理、组成和分类，以及各种传感器、执行器、控制器等关键元件的工作原理。
2. PLC编程与调试：学习了PLC（可编程逻辑控制器）的基本编程方法和常用指令，并通过实际编程练习，实现了对简单控制系统的编程与调试。
3. DCS系统操作：了解了DCS（分布式控制系统）的基本组成和工作原理，学习了操作员站、工程师站等软件的使用方法，并进行了实际操作练习。
4. 自控系统安装与调试：在老师的指导下，我们参与了自控系统的安装、调试和维护工作，掌握了现场设备调试的流程和技巧。
三、实训过程1. 理论学习：在实训开始前，我们对自控技术的基本原理进行了系统学习，为后续实践操作打下了坚实基础。
2. 分组实践：实训过程中，我们被分成若干小组，每组负责一个自控系统的设计、编程、调试和维护工作。
3. 现场教学：在老师带领下，我们深入现场，学习了现场设备的安装、调试和维护方法。
4. 问题解决：在实训过程中，我们遇到了各种问题，通过查阅资料、请教老师和同学，最终解决了这些问题。
四、实训成果通过两周的自控技术实训，我们取得了以下成果：1. 理论水平提高：对自控技术的基本原理、系统设计、调试与维护等方面有了更深入的理解。
2. 实践能力提升：掌握了PLC编程、DCS系统操作、自控系统安装与调试等实际操作技能。
3. 团队协作能力增强：在实训过程中，我们学会了与团队成员沟通、协作，共同完成实训任务。
4. 问题解决能力提高：在面对问题时，我们学会了如何分析问题、寻找解决方案，并最终解决问题。
五、实训体会1. 理论知识与实践相结合：通过本次实训，我们深刻体会到理论知识与实践操作相结合的重要性。
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自
动
控
制
原
理
实
验
报
告
实验九/十
自动化学院
班级：测控技术与仪器1301
姓名：***
学号：U*********
实验报告：
1.模拟继电特性
理想继电特性
理想死区特性数学描述：
分析：
我们看到模拟输出的继电特性的输出是从一点缓慢增加，逐渐趋于一个定值，而数字继电特性便是标准的继电特性图像，实验中采用了稳压二极管，具有正向导通反向截至的特性，5-5.7伏变化，于是产生了缓慢变化的过程，最后正向导通电压输出为稳定值。
2.模拟饱和特性
理想饱和特性
理想饱和特性数学描述：
Y=
分析：
我们看到模拟输出的饱和特性的输出是开始增加过程为近似线性，而后没有明显的拐点，缓慢的到达饱和定值，而数字饱和特性便是标准的饱和特性图像，还是稳压二极管的原因，（讨论正向情况，反向同理）电压输入刚开始值比较小，未达到稳压二极管正向导通电压，相当于开路，通过与其并联的电阻输出，近似线性。
二极管两端到达5V以后，逐渐导通，输出呈现非线性，5.7V以后二极管相当于导线将并联电阻短路，输出电压呈现稳定值，即为饱和。
3.死区特性
模拟死区特性：
数字死区特性：
数学描述：
分析：两图无差别，实验电路纯电阻电路，误差很小，可近似理想情况。
4.模拟间隙特性
数字间隙特性
间隙特性数学描述：
分析：
模拟间隙特性在两拐点均会产生一定的偏移，这是由于实验电路中有电容的存在，当电压由正向反偏的时候，电容会有充放电过程，导致拐点电位偏移，这也是为什么我们在实验的时候要按住锁零按钮3S的原因。
思考题：
1.一般继电特性在什么情况下可以分别近似为间隙特性和死区特性？
带死区的继电特性：
带回环的继电特性：
⎪⎪⎩
⎪⎪⎨
⎧-<<<>--><>>=0000,0,0,,0,0,)(e e e
e e e
M e e e
e e e
M t x
由图可知，当继电特性存在定值的稳态误差时就可以近似为死区特性看待，而继电特性存在定值的稳态误差并且前一状态变量的正负有变化的时候可以近似等效为间隙特性看待。
实验心得与体会：
这次实验是让我们通过模拟电路实现各种非线性的特性再通过数字电路直接产生来作比较，我们看到，在实际的模拟电路中总会因为器件原因使器材不能满足理想的特性曲线，而带来一些问题，二极管存在导通电压，电容具有充放电效应，通过这次实验我更加深入的了解了各种非线性的产生和理想化模型和实际问题之间的区别，而实际中为了更近似理想化要用一些补偿措施去达到近似目的，减小误差。
这次实验我也更深入了解了自动控制原理的含义。
-e
e 0
实验报告：
1.继电非线性系统：
1.1要求：列写其线性部分传递函数及非线性部分负倒特性函数，判断系统是否存在周期运 动，若存在，求出振荡参数。
由图中所显示的数据可知其自激振荡的振幅和周期分别为： Vpp=5V ，T=7.6×4.52÷7=4.91s 。
线性部分传递函数： 非线性部分负倒特性函数为M
A
A N 4-1-π=）（
1.2思考： 若调整惯性环节增益（A5 单元的输入电阻 R3），能否使得自激震荡不存在？若存 在此类惯性环节增益，计算出相应的振荡参数，若不存在相应惯性环节增益，请分析原因。
实验无法设计出恰当的R3使得自激振荡不存在，当增大R3值时，极限环会变大但仍然存在；减小R3值，如上图所示，电阻值调到了最小仍然存在自激振荡。
为什么不存在相应的惯性环节增益？
因为三级或三级以上的负反馈放大电路，只要有一定的反馈深度，就可能产生自激振荡，实验中，不管R3为何值此时都满足幅值条件|AF|=1，且能找出一个满足相移为180度的频率，所以始终存在自激振荡。
2.饱和非线性系统：
2.1 惯性环节R3=500K ，斜率k=2
由图中所显示的数据可知其自激振荡的振幅和周期分别为： Vpp=2.5V ，T=14×2.26÷7=4.52s 。
线性部分传递函数： 非线性部分负倒特性函数为）
（A N 1-，其中
2.2惯性环节R3=300K，斜率k=2
由图中所显示的数据可知其自激振荡的振幅和周期分别为：Vpp=5V×3.4÷4=4.25V，T=2.26s×14.2÷7=4.58s。
惯性环节R3=500K，斜率k=5.1
由图中所显示的数据可知其自激振荡的振幅和周期分别为：
Vpp=2.6×5÷4=3.25V，T=14.4×2.26÷7=4.65s。
3.思考题
1.根据理论分析和实验结果总结一下清除自激振荡的方法有哪些？
可以采用频率补偿（又称相位补偿）的方法，消除自激振荡。
常用补偿方法有：滞后补偿（电容滞后补偿、RC滞后补偿和密勒效应补偿）；超前补偿。
4.心得与体会：
非线性控制系统产生自激振荡的原因有很多1、幅度平衡条件|AF|=1；2、相位平衡条件φA+φF=2nπ（n=0,1,2,3···）要满足这两个条件就可以自激振荡，分析自激振荡可以用描述函数法也可以相平面法，实验通过示波器X-Y显示相平面图形，y-t时域图形,直观的看到了实际改变系统参数的时候所对应的输出波形，有无自激振荡，让我对自控原理系统自激振荡了解更深入。