哈工大自主设计实验
哈工大系统辨识实验三
zl=[z(3:16)]'
hl1=-z(2:15)'
hl2=-z(1:14)'
hl3=u(2:15)'
hl4=u(1:14)'
Hl=[hl1,hl2,hl3,hl4];
theta=((Hl'*Hl)^-1)*Hl'*zl;
disp('辨识后得到的参数：')
disp(theta)
end
function m=m_xulie(n,k)%n为M序列的阶数k为序列的长度
………………………………………………………………………………………….....（2）
设
，
则式（2）可写为
…………………………………………………………………………….（3）
式中：y为N维输出向量； 为N维噪声向量； 为 维参数向量； 为 测量矩阵。为了尽量减小噪声 对 估值的影响，应取 ，即方程数目大于未知数数目。
通过本次上机实验课程，我体会到了最小二乘法辨识是一种近代的系统辨识方法，其优点是只需要考虑系统的输入输出特性，而不强调系统的内部机理。适用于单输入单输出系统的差分方程模型中的参数估计。
最后感谢老师在指导我们上机实验当中所付出的努力。
当系统中没有白噪声时，理论上应该得到准确的参数，我们把模型中的v(k)项剔除，得到以下的辨识结果：
这说明当不存在白噪声时，可以精确获得精确的估计值 ，估计值 的均方差随着噪声的均方差的增大而增大。
8
在这次上机实验当中，我们跟着老师学会了运用最小二乘法实现对系统的参数的估计，估计结果与系统的实际参数存在一定的偏差，原因是白噪声对系统的干扰造成的。
x(j)=X(n);
end
x=-2*x+ones(1,k);
哈工大电路自主设计实验
移相电路的设计测试以及李萨如图形的观测1、实验目的学习设计移相器电路的方法了解移相电路中工程中的应用了解移相点电路的特点,复习幅频特性与相频特性的测试方法进一步熟悉示波器的使用和相关仿真软件Multisim的操作通过观察李萨如图形总结图形规律通过设计、搭接、安装及调试移相器，培养工程实践能力2、总体设计方案或技术路线设计方案实验开始前先对移相电路幅频、相频特性进行软件仿真，观察仿真结果。
设计一个 RC 电路移相器，该移相器输入正弦信号，由信号发生器提供。
相角受R,C 的值以及输入信号的频率控制，并且该网络为全通网络，输出电压相对于输入电压的相移在45°至180°范围内连续可调。
设计计算元件值、确定元件，搭接线路、安装及测试输出电压的有效值及相对输入电压的相移范围，用示波器测试网络的幅频特性和相频特性,验证电路的正确性。
分别固定频率和电容、固定频率和电阻，改变剩余变量来观察相位规律。
用示波器观察二端口网络的输入和输出信号的李萨茹图形,通过李萨茹图形测出输入信号的频率和相位差。
最后通过调节频率来改变李萨如图形，并通过观察总结图形规律。
技术路线1、采用X型RC移相电路，确定测试线路图。
1、对电路进行软件仿真，观察幅频相频特性。
3、确定测试仪器及安装移相器所需器材，搭建移相电路。
4、测量移相电路频率特性，以及如何通过阻值和电容改变相位的规律。
5、分析测试结果是否符合要求，若不符合，调整电路重新测试。
6、观察李萨如图。
7、通过李萨如图的观测计算出输入频率和相位。
8、通过调节频率来观察其他李萨如图形，总结图形规律。
3、实验电路图RRCCa bc d1U 2U +_+_1U 2U +_R Rc d+_a CC（a ）设计电路图 （b ）等效4、仪器设备名称、型号交流电压表（AS2294D 型）-测量电压最高300V-频率5Hz~2MHz 示波器-测量带宽DC~60MHz-电压峰峰值16mV~40V 信号源-频率20MHz-电压 7-8V(有效值） 电阻-10k Ω-2只 电容-0.1uF-2只 电阻箱-0~99999Ω 电容箱-0~1.111uF 导线-若干5、理论分析或仿真分析结果X 型RC 移相电路输出电压.2U为：...2cb db U U U =- (111)11111R j RC j C U U U j RC R R j C j C ωωωωω-=-=+++2121()2arctan 1()RC U RCRC ωωω+=∠-+221121()1()RC U U U RC ωω+==+22arctan()RC ϕω=-结果说明，此X 型RC 移相电路的输出电压与输入电压大小相等，而当信号源角频率一定时，输出电压的相位可通过改变电路的元件参数来调节。
哈工大数电自主设计实验报告
姓名班级学号实验日期2014.11. 节次教师签字成绩实验名称出租车计价表的简单逻辑设计1.实验目的（1）掌握并熟练运用集成同步加法计数器74LS160芯片的清零、置数和级联功能的接法，并能综合运用这些接法实现进制改变等功能。
（2）掌握并熟练运用中规模4位二进制码比较器74LS85芯片的数码比较功能。
（3）用若干集成同步加法计数器74LS160芯片和中规模4位二进制码比较器74LS85芯片组合设计出租车计价表电路，使之实现如下功能：起步价为3公里内8元，超过3公里每公里收2元，停车不计费，将最后的钱数通过数码管显示。
2.总体设计方案或技术路线（1）行车距离的模拟：在车轮上安装传感器，获得车轮转动信息，即获得行车距离信息，将出租车行驶距离转换成与之成正比的脉冲个数。
本实验设定每100m产生一个脉冲，脉冲频率反应行车速度，脉冲源由示波器的信号发生器提供。
（2）基本计数电路：，将该脉冲作为74LS160（I）的时钟，通过同步每100米产生一个脉冲CP置数对该脉冲进行5分频，那么得到的脉冲CP为每500m（1里）产生一次。
1作为距离计数单位以便距离累加电路进行距离累加。
CP1作为价格计数单位则为1元/里，以便计价电路进行价格累加；CP1（3）距离累加电路：将74LS160（II）和74LS160（III）通过级联构成一个0～99的加法计数器，作为他们的时钟。
然后分别把对行驶距离进行累计（距离单位：里），其中CP1两个芯片和数码管连接显示行驶距离。
因此该计价表行驶距离最大值为99里，即49.5公里。
（4）比较判断电路：将CP1作为74LS160（IV）的时钟，实现距离累加功能，与（3）不同的是它的输出端QD QCQBQA与74LS85的A3A2A1A相连,而B3B2B1B为0110，意味着6个500m即3公里，当74LS160（IV）输出小于或等于3公里时，A>B端为低电平，当输出大于3公里时，A>B端为高电平。
哈工大数电自主实验-数字流水灯
Harbin Institute of Technology数字电路自主设计实验院系：航天学院班级：姓名：学号：指导教师：哈尔滨工业大学一、实验目的1．进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。
2．熟悉几种常用集成数字芯片的功能和应用，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计。
3．了解数字系统设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题。
4．培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。
5．数电课程实验为我们提供了动手实践的机会，增强动手实践的能力。
二、实验要求设计流水灯，即一排灯按一定的顺序逐次点亮，且可调频、暂停、步进。
三、实验步骤1．设计电路实现题目要求，电路在功能相当的情况下设计越简单越好；2. 画出电路原理图（或仿真电路图）；3.元器件及参数选择；4.电路仿真与调试；5.到实验时进行电路的连接与功能验证，注意布线，要直角连接，选最短路径，不要相互交叉，注意用电安全，所加电压不能太高，以免烧坏芯片；6.找指导教师进行实验的检查与验收；7.编写设计报告：写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，心得体会。
四、实验原理设计流水灯的方法有很多种，我的设计思路是：利用555定时器产生秒脉冲信号，74LS161组成8进制计数器，74LS138进行译码，点亮电平指示灯。
并通过调节555的电阻，实现频率可调。
通过两与非门，实现暂停、步进功能。
1.秒信号发生器（1）555定时器结构（2）555定时器引脚图（3）555定时器功能表（4）555定时器仿真图2. 74LS161实现8进制加计数74LS161是常用的四位二进制可预置的同步加法计数器,它可以灵活地运用在各种数字电路，以及单片机系统中实现分频器等很多重要的功能。
（1）74LS161同步加法器引脚图管脚图介绍:始终CP和四个数据输入端P0-P3清零CLR使能EP,ET置数PE数据输出端Q0-Q3进位输出TC（2）74LS161功能表（5）74LS161仿真图对74LS161进行八进制计数改组，需要一个与非门，即芯片74LS00,也就是将74LS161的输出端通过与非门，当输出为8时将输出为高电平的端口与非后接到74LS161的清零段。
哈工大电工自主设计实验_2
两位数密码组合逻辑电路
电工自主设计实验
(一)实验目的
1.掌握74LS04、74LS74、74LS08等元件的逻辑功能和使用方法；
2.通过实验，进一步熟悉组合逻辑电路的分析和设计方法。
(二)实验电路图
VCC
(三)仪器设备名称、型号
1.模拟数字电子技术试验箱
2.双路直流稳压电源
3.电阻、导线若干
(四)理论分析或仿真分析结果
(五)详细实验步骤及实验结果数据记录
⑵按照逻辑图连接好电路
⑶别对六个输入端施加高低电平，观察输出端小灯的情况
⑷列出真值表：
结论：逻辑表达式为：
(六)实验结论
1.应用74LS04、74LS74、74LS08等元件可以实现两位数密码的设置，在生活中具有广泛应用。
(七)对实验的改进及优化
应该在实验的基础上加上一个清零开关。
此密码器设计比较简单，输入正确的密码前，小灯保持不亮，表明输入密码错误。
但输入正确的密码后，小灯一直保持亮的状态，所以在后续的设计优化过程中考虑增加一个清零开关。
(八)本次实验的收获和体会、对电路实验室的意见或建议
通过实验我了解了74LS138、74LS00、74LS20等元件的逻辑功能和使用方法，同时，通过实验，更加熟悉了组合逻辑电路的分析和设计方法。
在进行组合逻辑电路的设计时，应首先将给定的逻辑问题抽象成逻辑函数，列出其真值表，再根据真值表写出逻辑函数式并对其进行化简变换，最终根据化简变换后的逻辑函数式画出逻辑电路图。
参考文献
[1]杨世彦.电工学电子技术.机械工业出版社.2008
[2]邹其洪.电工电子实验与计算机仿真.电子工业出版社.2008。
哈工大综合课程设计转台
哈工大综合课程设计转台一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握综合课程设计转台的基本原理和操作方法。
2. 学生能够运用所学的机械原理、电子技术和计算机编程知识，完成转台的设计与制作。
3. 学生能够理解并描述转台在工程领域的应用及重要性。
技能目标：1. 学生能够运用CAD软件进行转台零件的设计，并绘制出相应的工程图纸。
2. 学生能够独立完成转台的组装和调试，提高动手实践能力。
3. 学生能够运用编程语言，实现对转台的自动控制，培养编程和调试能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对工程技术的兴趣和热情，激发创新意识和探索精神。
2. 培养学生团队协作精神，学会与他人共同解决问题，提高沟通与表达能力。
3. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程伦理观念，关注工程技术对社会和环境的影响。
课程性质：本课程为哈工大综合课程设计转台，是一门实践性、综合性强的课程。
通过本课程的学习，使学生将所学理论知识与实际操作相结合，提高解决实际问题的能力。
学生特点：学生为高年级本科生，具备一定的学科基础知识，具有较强的自学能力和动手实践能力。
教学要求：教师需结合学生特点，采用启发式教学，引导学生主动参与教学活动。
注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
同时，关注学生的情感态度价值观培养，使学生在掌握知识技能的同时，形成良好的工程素养。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 转台基础知识：- 转台的分类、原理及其在工程中的应用。
- 转台相关机械原理和电子技术基础。
2. 转台设计与制作：- CAD软件的使用，进行转台零件设计。
- 转台结构设计，绘制工程图纸。
- 转台材料选择及加工工艺。
3. 转台组装与调试：- 转台零部件的组装及调试方法。
- 传动系统、控制系统调试及优化。
4. 转台自动控制：- 编程语言基础，如C/C++、Python等。
- 转台自动控制算法及编程实现。
- 调试与优化，实现转台的精确控制。
5. 转台应用案例分析：- 分析转台在不同工程领域的应用案例。
哈工大 自主设计实验 六位以内的二进制数与两位十进制数的转换
3. 仪器设备名称、型号和技术指标
交直流实验箱 、双踪示波器、函数信号发生器、 数字万用表、双路直流稳压 电源、七段显示译码器 2 枚、异步集成计数器 74LS161 数字芯片 4 枚 、74LS00 三枚、74LS20 一枚。
220
4. 实验电路图
221
5. 理论分析或仿真分析结果 开 始 时 ， 数 码 管 显 示 为 01 ， 电 平 指 示 器 为 000 0001 如 下 图
首先，通过函数信号发生器产成频率为 1HZ 左右频率的矩形脉冲信号，然后将信号 分别接入到两个 74LS161 计数器的时钟脉冲 C 端，通过使用四个 74LS161 计数器，来完成十 进制数与二进制数的相互转换以及同步显示。 其中两个数字芯片 74LS161 分别与七段显示 译码器相连接，且两者均设置为十进制计数器，一个控制个位数字的脉冲，一个控制十位数 字的脉冲，然后，两个七段显示译码器分别显示数字的个位和十位，表示十进制数。另外两 个数字芯片 74LS161，用于生成二进制数，两个数字芯片 74LS161，一个设置为十六进制计 数器，另一个设置为六进制计数器，最大计数结果为 110 0000，转换为十进制为 96，将十 六进制计数器数字芯片 74LS161 的输出端 Q0，Q1，Q2，Q3 与五进制计数器数字芯片 74LS161 的输出端 Q0，Q1，Q2 接入电平显示器，显示二进制输出信号。最后通过接入电压信号，使 计数器开始计数，分别在电平显示器上与两个七段显示译码器上显示二进制与十进制数。即 可完成十进制数与二进制数的相互转换。
223
6. 详细实验步骤及实验测量数据记录（包括各仪器、仪表量程及内阻的记录） 实验步骤：1、打开直流稳压电源，调节电源使之输出 5V 直流稳定电压，处于待用
哈工大电路自主设计实验
所以，有：
������������ = ������ =
������ (
1 ������������
) ������
������ = ������ + ������������������
������ 2 + (������������)2
������������������������ = |������������ | ������������������������ = = |������|
90Hz
204mW
202mW
200mW 30Hz ((V(C1:2) - V(C1:1)) * I(R1))
60Hz 90Hz cos(P(V(C1:2)- V(C1:1))- P(I(R1))) *(V(C1:2) - V(C1:1)) * I(R1) Frequency
������ = 0.5������������时的视在功率、有功功率、功率因数
2、实验数据 （1）实验数据记录表 1.
实验电路图 1 C/μF 视在功率/VA 有功功率/W 无功功率/Var 功率因数 体现性质 R2 0.6 0.6 0 1 阻性 所有负载 1.3 1.3 0 1 阻性 L1 1.6 0.3 1.5 0.19 感性 实验电路图 2 所有负载 2.2 1.6 1.4 0.73 感性 C1 1.0 0 1.0 0 容性 实验电路图 3 所有负载 2.1 0.7 2.1 0.33 容性
90Hz ((V(C1:2) - V(C1:1)) * I(R1))
������ = 0.7������������ 时的视在功率、有功功率、功率因数
1.2
0.8
0.4
0 30Hz 60Hz cos(P(V(C1:2)- V(C1:1))- P(I(R1))) *(V(C1:2) - V(C1:1)) * I(R1)/((V(C1:2) - V(C1:1)) * I(R1)) Frequency
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姓名邱耀班级11108111 学号1110811025 实验日期06，06 节次9-10 教师签字成绩
十进制计数器报警装置
1.实验目的
（1）掌握与非门及组合逻辑电路的基本逻辑功能及使用方法；
（2）掌握74LS161芯片的逻辑功能及使用方法；
(3)掌握74LS00芯片的逻辑功能及使用方法；
(4)掌握74LS20芯片的逻辑功能及使用方法；
2.总体设计方案或技术路线
（1）通过74LS161芯片将输入的信号传递至LED，并显示计数；
（2）将输出的信号通过与非门逻辑电路传递至信号指示灯，当LED计数满时灯
亮报警
3.实验电路图
D 03Q 014D 14Q 113D 25Q 212D 3
6
Q 311R C O
15
E N P 7E N T 10C L K 2L O A D 9M R
1
U1
74LS161
1
2
3
U2:A
74LS00
4
5
6
U2:B
74LS00
10
9
8
U2:C
74LS00
12
45
6
U3:A
74LS20
13
12
11
U2:D
74LS00
D1
LED
A M F M
+
-
v c c 5v
4.仪器设备名称、型号
仪器名称 数量
74LS161 1 74LS20 1 74LS00
1
5.理论分析或仿真分析结果
LED 灯从0到9依次计数，到计数满一个周期时，灯会亮，报警
6.详细实验步骤及实验结果数据记录（包括各仪器、仪表量程及内阻的记录） 实验步骤：按照电路图连线，打开信号输入开关，观察现象并记录；
7.实验结论
8.实验中出现的问题及解决对策
9.本次实验的收获和体会、对电路实验室的意见或建议
10．参考文献
《电工实验教程》
《电工学中册》。