控制系统仿真实验报告(20200717013819)

控制系统仿真实验报告

班级：测控 1402 班

姓名：王玮

学号： 1405040207

2018 年 01 月

实验一经典的连续系统仿真建模方法

一实验目的 :

1了解和掌握利用仿真技术对控制系统进行分析的原理和步骤。

2掌握机理分析建模方法。

3深入理解阶常微分方程组数值积分解法的原理和程序结构，学习用Matlab 编写数值积分法仿真程序。

4掌握和理解四阶 Runge-Kutta法，加深理解仿真步长与算法稳定性的关系。

二实验内容 :

1.编写四阶 Runge_Kutta 公式的计算程序，对非线性模型（3）式进行仿真。

（1）将阀位u增大 10％和减小 10％，观察响应曲线的形状;

（2）研究仿真步长对稳定性的影响，仿真步长取多大时RK4 算法变得不稳定？

（3）利用 MATLAB 中的 ode45() 函数进行求解，比较与（1）中的仿真结果有何区别。

2.编写四阶 Runge_Kutta 公式的计算程序，对线性状态方程（18）式进行仿真

（1）将阀位增大 10％和减小 10％，观察响应曲线的形状;

（2）研究仿真步长对稳定性的影响，仿真步长取多大时RK4 算法变得不稳定？

（4）阀位增大 10％和减小 10％，利用 MATLAB中的 ode45() 函数进行求解阶跃响

应，比较与（ 1）中的仿真结果有何区别。

三程序代码 :

龙格库塔 :

%RK4文件

clc

close

H=[1.2,1.4]';u=0.55; h=1;

TT=[];

XX=[];

for i=1:h:200

k1=f(H,u);

k2=f(H+h*k1/2,u);

k3=f(H+h*k2/2,u);

k4=f(H+h*k3,u);

H=H+h*(k1+2*k2+2*k3+k4)/6;

TT=[TT i];

XX=[XX H];

end;

hold on

plot(TT,XX(1,:),'--',TT,XX(2,:));

xlabel('time')

ylabel('H')

gtext('H1')

gtext('H2')

hold on

水箱模型 :

function dH=f(H,u)

k=0.2;

u=0.5;

Qd=0.15;

A=2;

a1=0.20412;

a2=0.21129;

dH=zeros(2,1);

dH(1)=1/A*(k*u+Qd-a1*sqrt(H(1)));

dH(2)=1/A*(a1*sqrt(H(1))-a2*sqrt(H(2)));

2 编写四阶Runge_Kutta公式的计算程序，对线性状态方程（18）式进行仿真：1阀值 u 对仿真结果的影响

U=0.45;h=1;U=0.5;h=1;

U=0.55;h=1;

2 步长 h 对仿真结果的影响:

U=0.5;h=5;U=0.5;h=20;

U=0.5;h=39U=0.5;h=50

由以上结果知 , 仿真步长越大 , 仿真结果越不稳定。采用 ode45 算法程序如下:

function dH=liu(t,H)

k=0.2;

u=0.45;

Qd=0.15;

A=2;

a1=0.20412;

a2=0.21129;

dH=zeros(2,1);

dH(1)=1/A*(k*u+Qd-a1*sqrt(H(1)));

dH(2)=1/A*(a1*sqrt(H(1))-a2*sqrt(H(2)));

在命令窗口运行以下程序:

[t,H]=ode45('liu',[1 200],[1.2 1.1]);

plot(t,H(:,1),['r','+'],t,H(:,2),['g','*'])

u=0.45u=0.5

u=0.55

用ode45与用龙格库塔法仿真结果基本一致。

2 编写四阶Runge_Kutta公式的计算程序，对线性状态方程（18）式进行仿真：%RK4文件

clc

clear

close

x=[1.2,1.4]';u=0.5; h=5;

TT=[];

XX=[];

for i=1:h:200

k1=f2(x,u);

k2=f2(x+h*k1/2,u);

k3=f2(x+h*k2/2,u);

k4=f2(x+h*k3,u);

x=x+h*(k1+2*k2+2*k3+k4)/6;

TT=[TT i];

XX=[XX x];

end;

hold on

plot(TT,XX(1,:),'--',TT,XX(2,:));

xlabel('time')

ylabel('x')

gtext('x1')

gtext('x2')

hold on

线性函数：

function dx=f2(x,u)%线性

Qd=0.1;

a1=0.20412;a2=0.21129;

A=2;k=0.2;

dx=zeros(2,1);

dx(1)=1/A*(k*u-x(1)/(2*sqrt(1.5)/a1)+Qd);

dx(2)=1/A*(x(1)/(2*sqrt(1.5)/a1)-x(2)/(2*sqrt(1.4)/a2));

1阀值 u 对仿真结果的影响 :

U=0.45 ； h=1；U=0.5；h=1；U=0.55 ； h=1；

2 步长 h 对仿真结果的影响 :

U=0.5 ； h=5；U=0.5； h=20；

U=0.5 ； h=35；U=0.5；h=50；

, 仿真结果越不稳定。当步长为50 时仿真结果开始不稳定，仿真步长越大

采用 ode45 算法程序如下:

function dx=liu2(t,x)%??D?

Qd=0.1;

u=0.45;

a1=0.20412;a2=0.21129;

A=2;k=0.2;

dx=zeros(2,1);

dx(1)=1/A*(k*u-x(1)/(2*sqrt(1.5)/a1)+Qd);

dx(2)=1/A*(x(1)/(2*sqrt(1.5)/a1)-x(2)/(2*sqrt(1.4)/a2));

在命令窗口运行以下程序:

>>[t,x]=ode45('liu2',[1 200],[1.2 1.4]);

>>plot(t,x(:,1),['r','+'],t,x(:,2),['g','*'])

U=0.45 ；u=0.5；

用 ode45 与用龙格库塔法仿真结果基本一致。

四思考题：

1讨论仿真步长对稳定性和仿真精度的影响仿

真步长越短，稳定性越高，精确度越高。

2你是怎样实现阀位增大和减小的，对于非线性模型和线性模型方法一样吗？

通过改变 u 来改变阀的开度，线性系统和非线性系统方法一样。

实验二面向结构图的仿真

第一部分线性系统仿真

一实验目的

1．掌握理解控制系统闭环仿真技术。

2．掌握理解面向结构图的离散相似法的原理和程序结构。

3．掌握 MATLAB 中 C2D 函数的用法，掌握双线性变换的原理。

二实验内容

根据上面的各式，编写仿真程序，实现无扰动时给定值阶跃仿真实验

1.取K P= 1.78，T i= 85 sT= 10 s，H2 S=H2set _ percent= 80,Q d = 0，tend = 700，进行仿真实验，绘制响应曲线。

clc

clear all

A=2;

ku=0.1/0.5;

H10=1.5;

H20=1.4;

alpha12 = 0.25/sqrt(H10);

alpha2 = 0.25/sqrt(H20);

R12=2*sqrt(H10)/alpha12;

R2=2*sqrt(H20)/alpha2;

H1SpanLo=0;

H2SpanLo=0;

H1SpanHi=2.52;

H2SpanHi=2.52;

Kp=1.78;

R12*A

R12

ad = 1/(A*R12);

a1 = 1/(A*R12);

a2 = 1/(A*R2);

Kc=Kp/Ti;

bc=Ti;

Kd = 1/A;

K1 = ku/A;

K2 = 1/(A*R12);

uc(1)=0;ud(1)=0;u1(1)=0;u2(1)=0;

xc(1)=0;xd(1)=0;x1(1)=0;x2(1)=0;

yd(1)=0;yc(1)=0;y1(1)=0;y2(1)=0;

nCounter = 70;

T=10;

k=1;

deltaQd=0;

H20_percent=(H20-H2SpanLo)/(H2SpanHi-H2SpanLo)*100;

H2=80;

tend = nCounter*T;

for t=T:T:tend

k=k+1;

uc(k)= (H2 - (y2(k-1)+H20-H2SpanLo)/(H2SpanHi-H2SpanLo)*100)/100;

ud(k)=deltaQd;

u1(k)=yc(k-1);

u2(k)=y1(k-1);

xc(k) = xc(k-1) + Kc*T*uc(k-1);

yc(k)=xc(k)+bc*Kc*uc(k);

xd(k) = exp(-ad*T)*xd(k-1) + Kd/ad*(1-exp(-ad*T))*ud(k);yd(k)=xd(k);

x1(k) = exp(-a1*T)*x1(k-1) + K1/a1*(1-exp(-a1*T))*u1(k);y1(k)=x1(k);

x2(k) = exp(-a2*T)*x2(k-1) + K2/a2*(1-exp(-a2*T))*u2(k);y2(k)=x2(k); end

Hlevel(:,1)=(y1+H10-H1SpanLo)/(H1SpanHi-H1SpanLo)*100;

Hlevel(:,2)=(y2+H20-H2SpanLo)/(H2SpanHi-H2SpanLo)*100;

yc=(yc+0.5)*100;

y2sp=H2*ones(size(y1'));

yv=yc;

textPositionH1=max(Hlevel(:,1));

textPositionH2=max(Hlevel(:,2));

H2Steady=Hlevel(size(Hlevel(:,1),1),1)*ones(size(y1'));

xmax=max(0:T:tend);

xmin=0;

ymax=110;

ymin=50;

scrsz = get(0,'ScreenSize');

gca=figure('Position',[5 10 scrsz(3)-10 scrsz(4)-90]);

%gca=figure('Position',[5 10 scrsz(3)/2 scrsz(4)/1.5])

set(gca,'Color' , 'w' );

plot(0:T:tend,Hlevel(:,1),'r' , 'LineWidth' ,2)

hold on

plot(0:T:tend,Hlevel(:,2),'b' , 'LineWidth' ,2)

hold on

plot(0:T:tend,yv,'k' , 'LineWidth' ,2)

hold on

plot(0:T:tend,y2sp,'g' , 'LineWidth' ,2)

hold on

plot(0:T:tend,H2Steady,'y' , 'LineWidth' ,2)

line([tend/2 tend/2+27],[(ymax-ymin)/2+ymin-(ymax-ymin)/10

(ymax-ymin)/2+ymin-(ymax-ymin)/10],'Color' , 'r' , 'LineWidth' ,6) text(tend/2+27,(ymax-ymin)/2+ymin-(ymax-ymin)/10,'第一个水箱的液位

H1' , 'FontSize' ,16)

line([tend/2 tend/2+27],[(ymax-ymin)/2+ymin-(ymax-ymin)/6

(ymax-ymin)/2+ymin-(ymax-ymin)/6],'Color' , 'b' , 'LineWidth' ,6) text(tend/2+27,(ymax-ymin)/2+ymin-(ymax-ymin)/6,'第二个水箱的液位

H2' , 'FontSize' ,16)

line([tend/2 tend/2+27],[(ymax-ymin)/2+ymin-(ymax-ymin)/4.2

(ymax-ymin)/2+ymin-(ymax-ymin)/4.2],'Color' , 'g' , 'LineWidth' ,6) text(tend/2+27,(ymax-ymin)/2+ymin-(ymax-ymin)/4.2,'第二个水箱的液位给定值' , 'FontSize' ,16)

line([tend/2 tend/2+27],[(ymax-ymin)/2+ymin-(ymax-ymin)/3.2

(ymax-ymin)/2+ymin-(ymax-ymin)/3.2],'Color' , 'k' , 'LineWidth' ,6) text(tend/2+27,(ymax-ymin)/2+ymin-(ymax-ymin)/3.2,' 阀位变化情况

' , 'FontSize' ,16)

axis([xmin xmax ymin ymax]);

text(tend/5,ymax+1.5,'实验二不考虑阀位饱和特性时的控制效果', 'FontSize' ,22)

grid

110 100 90 80 70 60实验二不考虑阀位饱和特性时的控制效果

第1个水箱的液位 H1

第2个水箱的液位 H2

第2个水箱的液位给定值

阀位变化情况

50

0100200300400500600700

2.用MATLAB求出从输入到输出的传递函数，并将其用c2d 函数，利用双线性变换法转换为离散模型，再用dstep()函数求离散模型的阶跃响应，阶跃幅值为3。

clc

clear all

A=2;

ku=0.1/0.5;

H10=1.5;

H20=1.4;

alpha12 = 0.25/sqrt(H10);

alpha2 = 0.25/sqrt(H20);

R12=2*sqrt(H10)/alpha12;

R2=2*sqrt(H20)/alpha2;

H1SpanLo=0;

H2SpanLo=0;

H1SpanHi=2.52;

H2SpanHi=2.52;

Kp=1.78;

Ti=85;

R12*A

R12

ad = 1/(A*R12);

a1 = 1/(A*R12);

a2 = 1/(A*R2);

Kc=Kp/Ti;

bc=Ti;

Kd = 1/A;

K1 = ku/A;

K2 = 1/(A*R12);

numc=[Kc*bc,Kc];% 用 MATLAB 求出从输入到输出的传递函数，

denc=[1];

num1=[K1];

den1=[1,a1];

num2=[K2];

den2=[1,a2];

gc=tf(numc,denc);

g1=tf(num1,den1);

g2=tf(num2,den2);

Sysq=gc*g1*g2;

SysG=feedback(Sysq,1);

gg=c2d(SysG,10, ’ tustin’);%用c2d函数，利用双线性变换法转

换为离散模型

dstep(3*gg.num{1},gg.den{1});%用 dstep()函数求离散模型的阶跃响应，阶跃幅值为3结果

Step Response

0.24

0.22

0.2

0.18

e

d0.16

u

t i

l

p

m0.14

A

0.12

0.1

0.08

0.06

0510152025

Time (seconds)

三思考题

在未考虑调节阀饱和特性时，讨论一下两个水箱液位的变化情况，工业上是否允许？讨论阀位的变化情况，工业上是否能实现？

在一开始阀位大开，H1， H2 液位上升迅速，很快就达到预期值。但显然不能在工业上实

现。阀位有其本身的最大最小的限制，在仿真中出现的超过100%的情况在现实生活中不可能出现，因此这一部分对应的控制效果也是无效的。

第二部分含有非线性环节的控制系统仿真

一实验目的

4．掌握理解控制系统闭环仿真技术。

5．掌握理解面向结构图的离散相似法的原理和程序结构。

6．掌握理含有非线性环节的控制系统的仿真方法。

二实验内容

根据上面的各式，编写仿真程序，实现无扰动时给定值阶跃仿真实验

1. 取

K P = 1.78 ，

T i

= 85

sT

= 10

s

，

H2 S

= 2_

percent

= 80,

Q d

= 0 ，

H set

tend = 700，进行仿真实验，绘制响应曲线。clc

clear all

A=2;

ku=0.1/0.5;

H10=1.5;

H20=1.4;

alpha12 = 0.25/sqrt(H10);

alpha2 = 0.25/sqrt(H20);

R12=2*sqrt(H10)/alpha12;

R2=2*sqrt(H20)/alpha2;

H1SpanLo=0;

H2SpanLo=0;

H1SpanHi=2.52;

H2SpanHi=2.52;

Kp=3.91/2.2;;

Ti=0.85*100;

%Kp=3.21;

%Ti=99999999999999;

ad = 1/(A*R12);

a1 = 1/(A*R12);

a2 = 1/(A*R2);

Kc=Kp/Ti;

bc=Ti;

Kd = 1/A;

K1 = ku/A;

K2 = 1/(A*R12);

uc(1)=0;uv(1)=0;ud(1)=0;u1(1)=0;u2(1)=0;

xc(1)=0;xv(1)=0;xd(1)=0;x1(1)=0;x2(1)=0;

yc(1)=0;yv(1)=0;yd(1)=0;y1(1)=0;y2(1)=0;

nCounter = 70;

T=10;

k=1;

deltaQd=0;

c=0.5;

H20_percent=(H20-H2SpanLo)/(H2SpanHi-H2SpanLo)*100;

H2set_percent=80;

tend = nCounter*T;

for t=T:T:tend

k=k+1;

uc(k)=(H2set_percent

- (y2(k-1)+H20-H2SpanLo)/(H2SpanHi-H2SpanLo)*100)/100;

uv(k)=yc(k-1);

ud(k)=deltaQd;

if uv(k)>c

yv(k)=c;

end

if uv(k)<-c

yv(k)=0;

end

if uv(k)<=c & uv(k)>=-c

yv(k)=uv(k);

end

u1(k)=yv(k);

u2(k)=y1(k-1);

xc(k) = xc(k-1) + Kc*T*uc(k-1);

yc(k)=xc(k)+bc*Kc*uc(k);

xd(k) = exp(-ad*T)*xd(k-1) + Kd/ad*(1-exp(-ad*T))*ud(k);yd(k)=xd(k);

x1(k) = exp(-a1*T)*x1(k-1) + K1/a1*(1-exp(-a1*T))*u1(k);y1(k)=x1(k);

x2(k) = exp(-a2*T)*x2(k-1) + K2/a2*(1-exp(-a2*T))*u2(k);y2(k)=x2(k);

end

Hlevel(:,1)=(y1+H10-H1SpanLo)/(H1SpanHi-H1SpanLo)*100;

Hlevel(:,2)=(y2+H20-H2SpanLo)/(H2SpanHi-H2SpanLo)*100;

yv=(yv+0.5)*100;

y2sp=H2set_percent*ones(size(y1'));

textPositionH1=max(Hlevel(:,1));

textPositionH2=max(Hlevel(:,2));

H2Steady=Hlevel(size(Hlevel(:,1),1),1)*ones(size(y1'));

xmax=max(0:T:tend);

xmin=0;

ymax=110;

ymin=50;

scrsz = get(0,'ScreenSize');

gca=figure('Position',[5 10 scrsz(3)-10 scrsz(4)-90])

%gca=figure('Position',[5 10 scrsz(3)/2 scrsz(4)/1.5])

set(gca,'Color', 'w');

plot(0:T:tend,Hlevel(:,1),'r', 'LineWidth',2)

hold on

plot(0:T:tend,Hlevel(:,2),'b', 'LineWidth',2)

hold on

plot(0:T:tend,yv,'k', 'LineWidth',2)

hold on

plot(0:T:tend,y2sp,'g' , 'LineWidth',2)

hold on

plot(0:T:tend,H2Steady,'y', 'LineWidth',2)

line([tend/2 tend/2+27],[(ymax-ymin)/2+ymin-(ymax-ymin)/10

(ymax-ymin)/2+ymin-(ymax-ymin)/10],'Color', 'r', 'LineWidth' ,6) text(tend/2+27,(ymax-ymin)/2+ymin-(ymax-ymin)/10,' 第一个水箱的液位

H1' , 'FontSize' ,16)

line([tend/2 tend/2+27],[(ymax-ymin)/2+ymin-(ymax-ymin)/6

(ymax-ymin)/2+ymin-(ymax-ymin)/6],'Color' , 'b' , 'LineWidth' ,6) text(tend/2+27,(ymax-ymin)/2+ymin-(ymax-ymin)/6,'第二个水箱的液位

H2' , 'FontSize' ,16)

line([tend/2 tend/2+27],[(ymax-ymin)/2+ymin-(ymax-ymin)/4.2

(ymax-ymin)/2+ymin-(ymax-ymin)/4.2],'Color' , 'g' , 'LineWidth' ,6) text(tend/2+27,(ymax-ymin)/2+ymin-(ymax-ymin)/4.2,'第二个水箱的液位给定值' , 'FontSize' ,16)

line([tend/2 tend/2+27],[(ymax-ymin)/2+ymin-(ymax-ymin)/3.2

(ymax-ymin)/2+ymin-(ymax-ymin)/3.2],'Color' , 'k' , 'LineWidth' ,6) text(tend/2+27,(ymax-ymin)/2+ymin-(ymax-ymin)/3.2,' 阀位变化情况 ' ,16)

axis([xmin xmax ymin ymax]);

text(tend/5,ymax+1.5,' 实验三考虑阀位饱和特性时的控制效果' , 'FontSize' ,22) grid

110 100 90 80 70 60实验三考虑阀位饱和特性时的控制效果

第1个水箱的液位 H1

第2个水箱的液位 H2

第2个水箱的液位给定值

阀位变化情况

50

0100200300400500600700

三思考题

与实验三相比，考虑调节阀饱和特性前后，响应有何不同？

H1 H2 的液位在考虑饱和特性之后，响应曲线比不考虑的时候略微平缓一些。

实验三采样系统的仿真

一实验目的

1．掌握理解数字控制系统的仿真技术。

2．掌握理解增量式PID数字控制器的实现方法。

二实验内容

根据上面的各式，编写仿真程序。

取K P = 1.89，T i= 30s,T d= 7.5s，T= 10s，H2set_percent= 80，tend = 700 ,进行仿真实验，绘制仿真曲线。

clc

clear all

A=2;

ku=0.1/0.5;

H10=1.5;

H20=1.4;

alpha12 = 0.25/sqrt(H10);

alpha2 = 0.25/sqrt(H20);

R12=2*sqrt(H10)/alpha12;

R2=2*sqrt(H20)/alpha2;

H1SpanLo=0;

H2SpanLo=0;

H1SpanHi=2.52;

H2SpanHi=2.52;

Kp=1.89;

Ti=30;

Td=10;

ad = 1/(A*R12);

a1 = 1/(A*R12);

a2 = 1/(A*R2);

Kc=Kp/Ti;

bc=Ti;

Kd = 1/A;

K1 = ku/A;

K2 = 1/(A*R12);

beta1=1/(a1*a2);

beta3=beta1*a1/(a2-a1);

beta2=-beta1-beta3;

u(1)=0;u(2)=0;u(3)=0;

y(1)=0;y(2)=0;y(3)=0;

nCounter = 70;

T=10;

k=2;

deltuU=0;

e(1)=0;e(2)=0;e(3)=0;

uc(1)=0;

H20_percent=(H20-H2SpanLo)/(H2SpanHi-H2SpanLo)*100;

H2set_percent=80;

tend = nCounter*T;

for t=2*T:T:tend

k=k+1;

e(3)=(H2set_percent - (y(k-1)+H20-H2SpanLo)/(H2SpanHi-H2SpanLo)*100)/100;

deltaU=Kp*(e(3)-e(2))+Kp*T/Ti*e(3)+Kp*Td/T*[e(3)-2*e(2)+e(1)];

e(1)=e(2);

e(2)=e(3);

u(k)=u(k-1)+deltaU;

y(k)=(exp(-a1*T)+exp(-a2*T))*y(k-1) -

exp(-(a1+a2)*T)*y(k-2)+K1*K2*(beta1+beta2+beta3)*u(k)-...

K1*K2*(beta1*(exp(-a1*T)+exp(-a2*T))+beta2*(1+exp(-a2*T))...

+beta3*(1+exp(-a1*T)))*u(k-1)+K1*K2*(beta1*exp(-(a1+a2)*T)+beta2*exp(-a2*T)+.. .

beta3*exp(-a1*T))*u(k-2) ;

y(k-2)=y(k-1);

y(k-1)=y(k);

u(k-2)=u(k-1);

u(k-1)=u(k);

end

y=(y+H20-H2SpanLo)/(H2SpanHi-H2SpanLo)*100;

y2sp=H2set_percent*ones(size(y'));

u=(u+0.5)*100;

Hlevel(:,1)=y;

Hlevel(:,2)=y;

y1=y;

y2=y;

textPositionH1=max(Hlevel(:,1));

textPositionH2=max(Hlevel(:,2));

H2Steady=Hlevel(size(Hlevel(:,1),1),1)*ones(size(y1'));

xmax=max(0:T:tend);

xmin=0;

ymax=90;

ymin=50;

scrsz = get(0,'ScreenSize');

gca=figure('Position',[5 10 scrsz(3)-10 scrsz(4)-90])

%gca=figure('Position',[5 10 scrsz(3)/2 scrsz(4)/1.5])

set(gca,'Color' , 'w' );

plot(0:T:tend,Hlevel(:,1),'b' , 'LineWidth',2)

hold on

plot(0:T:tend,y2sp,'k', 'LineWidth',2)

line([tend/2 tend/2+27],[(ymax-ymin)/2+ymin-(ymax-ymin)/6

(ymax-ymin)/2+ymin-(ymax-ymin)/6],'Color' , 'b' , 'LineWidth' ,6) text(tend/2+27,(ymax-ymin)/2+ymin-(ymax-ymin)/6,'第二个水箱的液位

H2' , 'FontSize' ,16)

line([tend/2 tend/2+27],[(ymax-ymin)/2+ymin-(ymax-ymin)/4.2

(ymax-ymin)/2+ymin-(ymax-ymin)/4.2],'Color' , 'k' , 'LineWidth' ,6) text(tend/2+27,(ymax-ymin)/2+ymin-(ymax-ymin)/4.2,'第二个水箱的液位给定值' , 'FontSize' ,16)

axis([xmin xmax ymin ymax]);

text(tend/5,ymax+1.5,'实验三PID数字控制器控制效果' , 'FontSize' ,22) grid

结果：

实验三PID 数字控制器控制效果

90

85

80

75

70

65

第 2个水箱的液位 H2

60第 2个水箱的液位给定值

55

50

0100200300400500600700

三实验内容

（1）针对实验二的第一部分内容，利用Simulink建立该系统，取KP=1.78，T i= 85s,H2 s=0 ，Qd = 0.05，进行仿真实验，观察响应曲线。

64

62

60

58

56

54

52

50

0100200300400500600700

（2）针对实验二的第二部分内容，利用Simulink建立该系统，取K P= 1.78，T i= 85 s,

T = 10s，H2 s =H2set_percent= 80，Qd =0， tend = 700，进行仿真实验，观察

响应曲线。

系统工程实验报告

系统工程实验报告 学院：管工学院 班级:工业工程102班 姓名：管华同 学号：109094042

实验一：解释结构模型 一、实验目的： 熟悉EXCEL，掌握解释结构模型规范方法。 二、实验内容： 1.已知可达矩阵如下表1 12345678 111010000 201000000 311110000 401010000 501011000 601011111 701011011 800000001 2. EXCEL中对错误！未找到引用源。中的可达矩阵用实用方法建立其递阶结构模型。（1）对可达矩阵进行缩减，得到缩减矩阵 12345678 111010000 201000000 311110000 401010000 501011000 601011111 701011011 800000001 （2）按小到大给每行排序 1 2 3 4 5 6 7 8 每行的和 2 0 1 0 0 0 0 0 0 1 8 0 0 0 0 0 0 0 1 1 4 0 1 0 1 0 0 0 0 2 1 1 1 0 1 0 0 0 0 3 5 0 1 0 1 1 0 0 0 3 3 1 1 1 1 0 0 0 0 4 7 0 1 0 1 1 0 1 1 5 6 0 1 0 1 1 1 1 1 6

（3）调整行列构成对角单位矩阵 2 8 4 1 5 3 7 6 每行的和 2 1 0 0 0 0 0 0 0 1 8 0 1 0 0 0 0 0 0 1 4 1 0 1 0 0 0 0 0 2 1 1 0 1 1 0 0 0 0 3 5 1 0 1 0 1 0 0 0 3 3 1 0 1 1 0 1 0 0 4 7 1 1 1 0 1 0 1 0 5 6 1 1 1 0 1 0 1 1 6 （4）画出递阶结构有向图 28 4 15 37 6（4）递阶结构模型完成。第一级第五级第二级 第三级第四级

乐龙仿真软件实验报告2

计信学院上机报告 课程名称：配送与配送中心姓名：夏冰山学号：0892110220 指导教师：陈达强班级：物流08乙日期：2010-04-17 一、上机内容及要求： 根据实验三仓储型物流中心模型，在乐龙软件种完成模型的建立； 1.根据模型仿真的结果分析瓶颈的所在； 2.改进模型，再次进行模拟； 二、完成报告（预备知识、步骤、程序框图、程序、思考等）： 建立模型：根据实验三的要求建立模型，如图1所示。 模拟条件：时间模式为1：1，其他设备的速度为默认状态。 模型瓶颈： 在模拟运行6分钟后产生瓶颈。由于装货平台出的机械手臂速度过慢，导致货物在传送带上堵塞，影响入库速度。为此我们依次加快了机械手臂的速度，AS/RS水平和垂直方向的速度，瓶颈随着相应设备速度的调整随之转移。但是由于AS/RS堆垛机的最大速度受限，所以加快速度只能够缓解情况，而不能从根本上解除瓶颈。 为此提出解决方案如下： ①如果AS/RS的装货平台和卸货平台在同一侧，将入库申请和出库申请分别排序，第一个出 库作业和第一个入库作业组合为一个联合作业任务，从而缩短存取周期、提高存取效率； ②将AS/RS的装货平台和出货平台分设在仓库的两端，合理考虑入库货位和出货货位的位置， 使得堆垛机在巷道中的运行路径不重复或者重复线路最短； ③增加AS/RS的入库/出库平台数量。 实验感想： 模拟后根据直接观察或者通过日志文件的分析得到瓶颈，眼睛直接看到的瓶颈有时未必是真正的问题所在。例如本次实验，瓶颈直接产生在机械手臂，但是进过分析我们知道真正的瓶颈是AS/RS的堆垛机的速度。所以在寻找瓶颈时不要被假象所误导，随之做出无效的改进方案。

运动控制实验报告通用范本

内部编号：AN-QP-HT390 版本/ 修改状态：01 / 00 In Order T o Standardize The Management, Let All Personnel Enhance The Executive Power, Avoid Self- Development And Collective Work Planning Violation, According To The Fixed Mode To Form Daily Report To Hand In, Finally Realize The Effect Of Timely Update Progress, Quickly Grasp The Required Situation. 编辑：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 运动控制实验报告通用范本

运动控制实验报告通用范本 使用指引：本报告文件可用于为规范管理，让所有人员增强自身的执行力，避免自身发展与集体的工作规划相违背，按固定模式形成日常报告进行上交最终实现及时更新进度，快速掌握所需了解情况的效果。资料下载后可以进行自定义修改，可按照所需进行删减和使用。 实验一晶闸管直流调速系统电流-转速调节器调试 一．实验目的 1．熟悉直流调速系统主要单元部件的工作原理及调速系统对其提出的要求。2．掌握直流调速系统主要单元部件的调试步骤和方法。 二．实验内容 1．调节器的调试 三．实验设备及仪器 1．教学实验台主控制屏。2．MEL—11组件3．MCL—18组件4．双踪示波器5．万用表

信号与系统仿真实验报告

信号与系统仿真实验报告1．实验目的 了解MATLAB的基本使用方法和编程技术，以及Simulink平台的建模与动态仿真方法，进一步加深对课程内容的理解。 2．实验项目 信号的分解与合成，观察Gibbs现象。 信号与系统的时域分析，即卷积分、卷积和的运算与仿真。 信号的频谱分析，观察信号的频谱波形。 系统函数的形式转换。 用Simulink平台对系统进行建模和动态仿真。 3．实验内容及结果 3.1以周期为T，脉冲宽度为2T1的周期性矩形脉冲为例研究Gibbs现象。 已知周期方波信号的相关参数为：x(t)=∑ak*exp(jkω),ω=2*π/T,a0=2*T1/T,ak=sin(kωT1)/kπ。画出x(t)的波形图（分别取m=1,3,7,19,79,T=4T1）,观察Gibbs现象。 m=1; T1=4; T=4*T1;k=-m:m; w0=2*pi/T; a0=2*T1/T; ak=sin(k*w0*T1)./(k*pi); ak(m+1)=a0; t=0:0.1:40; x=ak*exp(j*k'*w0*t); plot(t,real(x)); 3.2求卷积并画图 (1)已知：x1(t)=u(t-1)-u(t-2), x2(t)=u(t-2)-u(t-3)求：y(t)=x1(t)*x2(t)并画出其波形。 t1=1:0.01:2; f1=ones(size(t1)); f1(1)=0; f1(101)=0; t2=2:0.01:3; f2=ones(size(t2)); f2(1)=0; f2(101)=0; c=conv(f1,f2)/100;

t3=3:0.01:5; subplot(311); plot(t1,f1);axis([0 6 0 2]); subplot(312); plot(t2,f2);axis([0 6 0 2]); subplot(313); plot(t3,c);axis([0 6 0 2]); (2）已知某离散系统的输入和冲击响应分别为：x[n]=[1,4,3,5,1,2,3,5], h[n]=[4,2,4,0,4,2].求系 统的零状态响应，并绘制系统的响应图。 x=[1 4 3 5 1 2 3 5]; nx=-4:3; h=[4 2 4 0 4 2]; nh=-3:2; y=conv(x,h); ny1=nx(1)+nh(1); ny2=nx(length(nx))+nh(length(nh)); ny=[ny1:ny2]; subplot(311); stem(nx,x); axis([-5 4 0 6]); ylabel('输入') subplot(312); stem(nh,h); axis([-4 3 0 5]); ylabel('冲击效应') subplot(313); stem(ny,y); axis([-9 7 0 70]); ylabel('输出'); xlabel('n'); 3.3 求频谱并画图 (1) 门函数脉冲信号x1(t)=u(t+0.5)-u(t-0.5) N=128;T=1; t=linspace(-T,T,N); x=(t>=-0.5)-(t>=0.5); dt=t(2)-t(1); f=1/dt; X=fft(x); F=X(1:N/2+1); f=f*(0:N/2)/N; plot(f,F)

计算机仿真实训实验报告实验1-4

实验一 熟悉MATLAB 工作环境 16电气5班 周树楠 20160500529 一、实验目的 1.熟悉启动和退出MATLAB 软件的方法。 2.熟悉MATLAB 软件的运行环境。 3.熟悉MATLAB 的基本操作。 二、实验设备及条件 计算机一台（带有MATLAB6.0以上的软件境）。 三、实验内容 1.练习下面指令： cd,clear,dir,path,help,who,whos,save,load 。 2.建立自己的工作目录MYBIN 和MYDATA ，并将它们分别加到搜索路径的前面或者后面。 3.求23)]47(*212[÷-+的算术运算结果。 4.M 文件的建立，建立M 文件，求出下列表达式的值： ?? ????-+=++=+= 545.0212),1ln(21 185sin 2222 1i x x x z e z o 其中

5.利用MATLAB的帮助功能分别查询inv、plot、max、round函数的功能和用法。 四、运行环境介绍及注意事项 1.运行环境介绍 打开Matlab软件运行环境有图1-1所示的界面

图1-1 MATLAB的用户界面 操作界面主要的介绍如下： 指令窗（ Command Window ），在该窗可键入各种送给 MATLAB 运作的指令、函数、表达式，并显示除图形外的所以运算结果。 历史指令窗（ Command History ），该窗记录已经运行过的指令、函数、表达式；允许用户对它们进行选择复制、重运行，以及产生 M 文件。 工作空间浏览器（ Workspace Browser ），该窗口罗列出 MATLAB 工作空间中所有的变量名、大小、字节数；并且在该窗中，可对变量进行观察、编辑、提取和保存。 其它还有当前目录浏览器（ Current Directory Browser ）、 M 文件编辑 / 调试器（Editor/Debugger ）以及帮助导航/ 浏览器（Help Navigator/Browser ）等，但通常不随操作界面的出现而启动。 利用 File 菜单可方便对文件或窗口进行管理。其中 File | New 的各子菜单， M-file （ M 文件）、 Figure （图形窗口）、或 Model （ Simulink 编辑界面）分别可创建对应文件或模块。 Edit 菜单允许用户和 Windows 的剪切板交互信息。 2.在指令窗操作时应特别注意以下几点 1）所有输入的指令、公式或数值必须按下回车键以后才能执行。例如： >>(10*19+2/4-34)/2*3 （回车） ans= 234.7500 2）所有的指令、变量名称都要区分字母的大小写。 3）%作为MATLAB注释的开始标志，以后的文字不影响计算的过程。 4）应该指定输出变量名称，否则MATLAB会将运算结果直接存入默认的输出变量名ans。 5）MATLAB可以将计算结果以不同的精确度的数字格式显示，可以直接在指令视窗键入不同的数字显示格式指令。例如：>>format short (这是默认的) 6）MATLAB利用了↑↓二个游标键可以将所输过的指令叫回来重复使用。按下↑则前一次输入的指令重新出现，之后再按Enter键，即再执行前一次的指令。

运动控制系统实验报告

运动控制系统实验报告 专业班级 学号 姓名 学院名称 运动控制仿真实验报告 一、实验内容与要求 1.单闭环转速负反馈 2.转速电流双闭环负反馈

3.晶闸管相控整流双闭环直流调速系统仿真模型搭建 具体要求：针对1 2 （1）仿真各环节参数 （2）仿真模型的建立 （3）仿真结果，分为空载还是负载，有无扰动 （4）仿真结果分析 二、Simulink 环境下的仿真 1.单闭环转速负反馈 1.1转速负反馈闭环调速系统仿真各环节参数 直流电动机：额定电压N U =220V ，额定电流dN I =55A ，额定N n =1000r/min ，电动机电动 势系数e C =0.192V ·min/r 。 假定晶闸管整流装置输出电流可逆，装置的放大系数s K =44，滞后时间常数 s T =0.00167s 。 电枢回路总电阻R=1.0Ω，电枢回路电磁时间常l T =0.00167s ，电力拖动统机电时间 常数m T =0.075s 。 转速反馈系数α=0.01V ·min/r 。 对应额定转速是的给定电压 n U =10V 。

1.2仿真模型的建立 图1-1单闭环转速负反馈直流调速系统的仿真模型 PI 调节器的值定为 =0.56， = 11.43。 图1-2单闭环转速负反馈直流调速系统加入扰动负载时的仿真模型 1.3仿真结果 p K 1

图1-3空载启动不加扰动转速和电流波形 图1-4空载启动加负载扰动转速和电流波形 1.4仿真结果分析 （1）空载启动无扰动：由空载启动不加扰动转速和电流波形可知，当 =0.56， = 11.43。系统转速有较大的超调量，但快速性较好的。空载启动电流的最大值有230A 左右，而额定电流 dN I =55A ，远远超过了电动机承受的最大电流。 （1）空载启动加负载扰动：由空载启动加负载扰动转速和电流波形可知，在空载启动1S 后加负载扰动，在1S 到1.5S 时间段，转速和电流有明显的下降，但系统马上进行了调节。 p K 1

Matlab通信系统仿真实验报告

Matlab通信原理仿真 学号： 2142402 姓名：圣斌

实验一Matlab 基本语法与信号系统分析 一、实验目的： 1、掌握MATLAB的基本绘图方法； 2、实现绘制复指数信号的时域波形。 二、实验设备与软件环境： 1、实验设备：计算机 2、软件环境：MATLAB R2009a 三、实验内容： 1、MATLAB为用户提供了结果可视化功能，只要在命令行窗口输入相应的命令，结果就会用图形直接表示出来。 MATLAB程序如下： x = -pi::pi; y1 = sin(x); y2 = cos(x); %准备绘图数据 figure(1); %打开图形窗口 subplot(2,1,1); %确定第一幅图绘图窗口 plot(x,y1); %以x，y1绘图 title('plot(x,y1)'); %为第一幅图取名为’plot(x,y1)’ grid on; %为第一幅图绘制网格线 subplot(2,1,2) %确定第二幅图绘图窗口 plot(x,y2); %以x，y2绘图 xlabel('time'),ylabel('y') %第二幅图横坐标为’time’,纵坐标为’y’运行结果如下图： 2、上例中的图形使用的是默认的颜色和线型，MATLAB中提供了多种颜色和线型，并且可以绘制出脉冲图、误差条形图等多种形式图： MATLAB程序如下： x=-pi:.1:pi; y1=sin (x); y2=cos (x); figure (1); %subplot (2,1,1); plot (x,y1); title ('plot (x,y1)'); grid on %subplot (2,1,2); plot (x,y2);

【实验报告】单轴电机运动控制实验报告范文

单轴电机运动控制实验报告范文 实验一晶闸管直流调速系统电流-转速调节器调试 一．实验目的 1．熟悉直流调速系统主要单元部件的工作原理及调速系统对其提出的要求。2．掌握直流调速系统主要单元部件的调试步骤和方法。 二．实验内容 1．调节器的调试 三．实验设备及仪器 1．教学实验台主控制屏。2．MEL―11组件3．MCL―18组件4．双踪示波器5．万用表 四．实验方法 1．速度调节器（ASR）的调试 按图1-5接线，DZS(零速封锁器)的扭子开关扳向“解除”。 （1）调整输出正、负限幅值“5”、“6”端接可调电容，使ASR调节器为PI 调节器，加入一定的输入电压（由MCL―18的给定提供，以下同），调整正、负限幅电位器RP1、RP2，使输出正负值等于5V。 （2）测定输入输出特性将反馈网络中的电容短接（“5”、“6”端短接），使ASR调节器为P调节器，向调节器输入端逐渐加入正负电压，测出相应的输出电压，直至输出限幅值，并画 图1-5 速度调节器和电流调节器的调试接线图

出曲线。 （3）观察PI特性 拆除“5”、“6”端短接线，突加给定电压(0.1V)，用慢扫描示波器观察输出电压的变化规律，改变调节器的放大倍数及反馈电容，观察输出电压的变化。反馈电容由外接电容箱改变数值。 2．电流调节器（ACR）的调试按图1-5接线。 （1）调整输出正,负限幅值 “9”、“10”端接可调电容，使调节器为PI调节器，加入一定的输入电压，调整正，负限幅电位器，使输出正负最大值等于5V。 （2）测定输入输出特性 将反馈网络中的电容短接（“9”、“10”端短接），使调节器为P调节器，向调节器输入端逐渐加入正负电压，测出相应的输出电压，直至输出限幅值，并画出曲线。 （3）观察PI特性 拆除“9”、“10”端短接线，突加给定电压，用慢扫描示波器观察输出电压的变化规律，改变调节器的放大倍数及反馈电容，观察输出电压的变化。反馈电容由外接电容箱改变数值。 一．实验目的 1．了解双闭环不可逆直流调速系统的原理，组成及各主要单元部件的原理。2．熟悉电力电子及教学实验台主控制屏的结构及调试方法。3．熟悉MCL-18，MCL-33的结构及调试方法

系统仿真实验报告

中南大学系统仿真实验报告 指导老师胡杨 实验者 学号 专业班级 实验日期 2014.6.4 学院信息科学与工程学院

目录 实验一MATLAB中矩阵与多项式的基本运算 (3) 实验二MATLAB绘图命令 (7) 实验三MATLAB程序设计 (9) 实验四MATLAB的符号计算与SIMULINK的使用 (13) 实验五MATLAB在控制系统分析中的应用 (17) 实验六连续系统数字仿真的基本算法 (30)

实验一MATLAB中矩阵与多项式的基本运算 一、实验任务 1．了解MATLAB命令窗口和程序文件的调用。 2．熟悉如下MATLAB的基本运算： ①矩阵的产生、数据的输入、相关元素的显示； ②矩阵的加法、乘法、左除、右除； ③特殊矩阵：单位矩阵、“1”矩阵、“0”矩阵、对角阵、随机矩阵的产生和运算； ④多项式的运算：多项式求根、多项式之间的乘除。 二、基本命令训练 1．eye(m) m=3; eye(m) ans = 1 0 0 0 1 0 0 0 1 2．ones(n)、ones(m,n) n=1;m=2; ones(n) ones(m,n) ans = 1 ans = 1 1

3．zeros(m,n) m=1,n=2; zeros(m,n) m = 1 ans = 0 0 4．rand(m,n) m=1;n=2; rand(m,n) ans = 0.8147 0.9058 5．diag(v) v=[1 2 3]; diag(v) ans = 1 0 0 0 2 0 0 0 3 6．A\B 、A/B、inv(A)*B 、B*inv(A) A=[1 2;3 4];B=[5 6;7 8]; a=A\B b=A/B c=inv(A)*B d=B*inv(A) a = -3 -4 4 5 b = 3.0000 -2.0000 2.0000 -1.0000

系统工程仿真实验报告

系统工程仿真实验报告 姓名：_蒋智颖_ 学号：_110061047_ 成绩：___________ 实验一：基于VENSIM的系统动力学仿真 一、实验目的 VENSIM是一个建模工具，可以建立动态系统的概念化的，文档化的仿真、分析和优化模型。PLE（个人学习版）是VENSIM的缩减版，主要用来简单化学习动态系统，提供了一种简单富有弹性的方法从常规的循环或储存过程和流程图建立模型。本实验就是运用VENSIM进行系统动力学仿真，进一步加深对系统动力学仿真的理解。 二、实验软件 VENSIM PLE 三、原理 1、在VENSIM中建立系统动力学流图； 2、写出相应的DYNAMO方程； 3、仿真出系统中水准变量随时间的响应趋势； 四、实验内容及要求 某城市国营和集体服务网点的规模可用SD来研究。现给出描述该问题的DYNAMO方程及其变量说明。 L S·K=S·J+DT*NS·JK N S=90 R NS·KL=SD·K*P·K/(LENGTH-TIME·K) A SD·K=SE-SP·K C SE=2 A SP·K=SR·K/P·K A SR·K=SX+S·K C SX=60 L P·K=P·J+DT*NP·JK N P=100 R NP·KL=I*P·K C I=0.02 其中：LENGTH为仿真终止时间、TIME为当前仿真时刻，均为仿真控制变量；S为个体服务网点数(个)、NS为年新增个体服务网点数(个/年)、SD为实际千人均服务网点与期望差(个/千人)、SE为期望的千人均网点数、SP为的千人均网点数(个/千人)、SX为非个体服务网点数(个)、SR为该城市实际拥有的服务网点数(个)、P为城市人口数(千人)、NP为年新

模电仿真实验报告。

模拟电路仿真实验报告 张斌杰生物医学工程141班学号6103414032 Multisim软件使用 一、实验目的 1、掌握Multisim软件的基本操作和分析方法。 二、实验内容 1、场效应管放大电路设计与仿真 2、仪器放大器设计与仿真 3、逻辑电平信号检测电路设计与仿真 4、三极管Beta值分选电路设计与仿真 5、宽带放大电路设计与仿真 三、Multisim软件介绍 Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。通过Multisim和虚拟仪器技术，PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。 一、实验名称: 仪器放大器设计与仿真 二、实验目的 1、掌握仪器放大器的设计方法 2、理解仪器放大器对共模信号的抑制能力 3、熟悉仪器放大器的调试功能 4、掌握虚拟仪器库中关于测试模拟电路仪器的使用方法，如示波器，毫伏表信 号发生器等虚拟仪器的使用 三、设计实验电路图：

四、测量实验结果： 差模分别输入信号1mv第二条线与第三条线：第一条线输出为差模放大为399mv。 共模输入2mv的的电压，输出为2mv的电压。 五、实验心得： 应用Multisim首先要准备好器件的pspice模型，这是最重要的，没有这个东西免谈，当然Spice高手除外。下面就可以利用Multisim的元件向导功能制作自己的仿真元件模型了。将刚刚做好的元件保存，你可能注意到了，保存的路径里面没有出现Master Database，即主数据库，这就是Multisim做的较好的其中一方面，你无论是新建元件还是修改主数据库里面的元件，都不会影响主数据库里面的元件，选好路径以后点击Finish即可，一个新元件就被创建了。在应用电子仿真软件 Multisim进行虚拟仿真时，有许多传感器或新器件，只要知道了它们的电特性或在电路中的作用，完全可以灵活采用变通的办法代替进行仿真，本来软件就是进行虚拟实验的，并不一定非要用真实元件不可，这样可以大大地拓宽电子仿真软件 Multisim的应用范围。再说用软件仿真时不存在损坏和烧毁元件、仪器的问题，只要设计好了电路都可以试一试，仿真成功了就可以进行实际电路的组装和调试，不

运动控制仿真实验报告

运动控制仿真实验报告 姓名：班级：学号： ——晶闸管三相全控桥式整流仿真实验 ——实用 Buck 变换仿真实验 晶闸管三相全控桥式整流仿真实验(大电感负载) 原理电路：

R2 晶闸管三相可控整流仿真实验2原理电路框图 输入三相交流电，额定电压380伏（相电压220伏），额定频率50Hz，星型联接。输入变压器可省略。为便于理解电路原理，要求用6只晶闸管搭建全控桥。 实验内容： 1、根据原理框图构建Matlab仿真模型。所需元件参考下表： 仿真元件库：Simulink Library Browser 示波器Simulink/sink/Scope 要观察到整个仿真时间段的结果波形必须取消对输出数据的5000点限制。 要观察波形的FFT结果时，使能保存数据到工作站。仿真结束后即可点击仿真模型左上方powergui打开FFT窗口，设定相关参数：开始时间、分析波形的周期数、基波频率、最大频率等后，点Display即可看到结果。 交流电源SimPowerSystems/Electrical Sources/AC Voltage Source 设定频率、幅值、相角，相位依次滞后120度。 晶闸管SimPowerSystems/Power Electronics/Thyristor 6脉冲触发器SimPowerSystems/Extra Library/Control Blocks/Synchronized 6-Pulse Generator 设定为50Hz，双脉冲 利用电压检测构造线电压输入。Block端输入常数0. 输出通过信号分离器分为6路信号加到晶闸管门极，分离器输出脉冲自动会按顺序从1到6排列，注意按号分配给主电路对应晶闸管。 电阻、电容、电感SimPowerSystems/Elements/Series RLC Branch 设定参数 负载切换开关SimPowerSystems/Elements/Breaker 设定动作时间 信号合成、分离Simulink/Signal Routing/Demux,Mux 电流傅立叶分解SimPowerSystems/Extra Library/Discrete Measurements/Discrete Fourier 设定输出为50Hz，基波 有效值SimPowerSystems/Extra Library/Discrete Measurements/Discrete RMS value 设定为50Hz 位移功率因数计算Simulink/User-Difined Functions/Fcn 将度转换为弧度后计算余弦

交通运输系统仿真实验报告

一、系统描述 1.1.系统背景 本系统将基于下面的卫星屏幕快照创建一个模型。当前道路网区域的两条道路均为双向，每个运动方向包含一条车道。Tapiolavagen路边有一个巴士站，Menninkaisentie路边有一个带五个停车位的小型停车场。 1.2.系统描述 （1）仿真十字路口以及三个方向的道路，巴士站，停车点；添加小汽车、公交车的三维动画，添加红绿灯以及道路网络描述符； （2）创建仿真模型的汽车流程图，三个方向产生小汽车，仿真十字路口交通运行情况。添加滑条对仿真系统中的红绿灯时间进行实时调节。添加分析函数，统计系统内汽车滞留时间，用直方图进行实时展示。 二、仿真目标 1、timeInSystem值：在流程图的结尾模块用函数统计每辆汽车从产生到丢弃的，在系统中留存的时间。 2、p_SN为十字路口SN方向道路的绿灯时间，p_EW为十字路口EW方向道路的绿灯时间。 3、Arrival rate：各方向道路出现车辆的速率（peer hour）。

三、系统仿真概念分析 此交通仿真系统为低抽象层级的物理层模型，采用离散事件建模方法进行建模，利用过程流图构建离散事件模型。 此十字路口交通仿真系统中，实体为小汽车和公交车，可以源源不断地产生；资源为道路网络、红绿灯时间、停车点停车位和巴士站，需要实施分配。系统中小汽车（car）与公共汽车（bus）均为智能体，可设置其产生频率参数，行驶速度，停车点停留时间等。 四、建立系统流程 4.1.绘制道路 使用Road Traffic Library中的Road模块在卫星云图上勾画出所有的道路，绘制交叉口，并在交叉口处确保道路连通。 4.2.建立智能体对象 使用Road Traffic Library中的Car type模快建立小汽车（car）以及公共汽车（bus）的智能体对象。 4.3.建立逻辑 使用Road Traffic Library中的Car source、Car Move To、Car Dispose、

《工程系统建模》实验报告.

《工程系统建模与仿真》实验报告 姓名XXXXXXX 学号XXXXXXX 班级XXXXXXX 专业XXXXXXX 报告提交日期XXXXXXX

实验一 扭摆法测定物体的转动惯量 一、 实验名称 扭摆法测定物体的转动惯量 二、 同组成员 学号 姓名 XXXXXX XXX XXXXXX XXX XXXXXX XXX XXXXXX XXX XXXXXX XXX XXXXXX XXX XXXXXX XXX XXXXXX XXX XXXXXX XXX 三、 实验器材 1) 转动惯量测试仪 2) 数字式电子台秤 3) 游标卡尺 4) 扭摆及几种有规则的待测转动惯量的物体：金属载物圆盘、塑料圆柱体、 木球、验证转动惯量平行轴定理用的金属细杆，杆上有两块可以自由移动的金属滑块。 四、 实验原理 转动惯量的测量，一般都是使刚体以一定形式运动，通过表征这种运动特征的物理量与转动惯量的关系，进行转换测量。本实验使物体作扭转摆动，由于摆动周期及其它参数的测定计算出物体的转动惯量。 扭摆的构造如图 1-1所示，在垂直轴1上装有一根薄片状的螺旋弹簧2，用以产生恢复力矩。在轴的上方可以装上各种待测物体。垂直轴与支座间装有轴承，以降低摩擦力矩。3为水平仪，用来调整系统平衡。 将物体在水平面内转过一定角度θ后，在弹簧的恢复力矩作用下物体就开始绕垂直轴作周期往返扭转运动。 根据虎克定律，弹簧受扭转而产生的恢复力矩M 与所转过的角度θ成正 比，即：M=-Kθ (1) 上式中，K 为弹簧的扭转常数。 由转动定律M ＝Iβ得：β=M /I (2) 令ω2=K /I ，忽略轴承的摩擦阻力矩，由式(1)、(2)得： 2 22 d K dt I θβθωθ= =-=- 图 1-1 上述方程表示扭摆运动具有角简谐振动的特性，角加速度与角位移成正比， 且方向相反。此方程的解为：θ=Acos (ωt +?)。 式中，A 为谐振动的角振幅，φ为初相位角，ω为角速度，此谐振动的周期

运动控制综合实验报告

班级：学号：姓名：指导老师：

实验一不可逆单闭环直流调速系统静特性的研究一．实验目的 1．研究晶闸管直流电动机调速系统在反馈控制下的工作。 2．研究直流调速系统中速度调节器ASR的工作及其对系统静特性的影响。 3．学习反馈控制系统的调试技术。 二．预习要求 1．了解速度调节器在比例工作与比例—积分工作时的输入—输出特性。 2．弄清不可逆单闭环直流调速系统的工作原理。 三．实验线路及原理 见图4-7。 四．实验设备及仪表 1．MCL系列教学实验台主控制屏。 2．MCL—31A组件（适合MCL—Ⅲ）。 3．MCL—33(A)组件 4．MEL-11挂箱 5．MEL—03三相可调电阻（或自配滑线变阻器）。 6．电机导轨及测速发电机、直流发电机M01（或电机导轨及测功机、MEL—13组件）。 7．直流电动机M03。 8．双踪示波器。 五．注意事项 1．直流电动机工作前，必须先加上直流励磁。 2．接入ASR构成转速负反馈时，为了防止振荡，可预先把ASR的RP3电位器逆时针旋到底，使调节器放大倍数最小，同时，ASR的“5”、“6”端接入可调电容（预置7μF）。 3．测取静特性时，须注意主电路电流不许超过电机的额定值（1A）。 4．三相主电源连线时需注意，不可换错相序。 5．电源开关闭合时，过流保护发光二极管可能会亮，只需按下对应的复位开关SB1即可正常工作。 6．系统开环连接时，不允许突加给定信号U g起动电机。 7．起动电机时，需把MEL-13的测功机加载旋钮逆时针旋到底，以免带负载起动。 8．改变接线时，必须先按下主控制屏总电源开关的“断开”红色按钮，同时使系统的给定为零。 9．双踪示波器的两个探头地线通过示波器外壳短接，故在使用时，必须使两探头的地线同电位（只用一根地线即可），以免造成短路事故。

控制系统仿真实验报告

哈尔滨理工大学实验报告 控制系统仿真 专业：自动化12-1 学号：1230130101 姓名：

一．分析系统性能 课程名称控制系统仿真实验名称分析系统性能时间8.29 地点3# 姓名蔡庆刚学号1230130101 班级自动化12-1 一．实验目的及内容： 1. 熟悉MATLAB软件的操作过程； 2. 熟悉闭环系统稳定性的判断方法； 3. 熟悉闭环系统阶跃响应性能指标的求取。 二．实验用设备仪器及材料： PC, Matlab 软件平台 三、实验步骤 1. 编写MATLAB程序代码； 2. 在MATLAT中输入程序代码，运行程序； 3.分析结果。 四．实验结果分析： 1.程序截图

得到阶跃响应曲线 得到响应指标截图如下

2.求取零极点程序截图 得到零极点分布图 3.分析系统稳定性 根据稳定的充分必要条件判别线性系统的稳定性最简单的方法是求出系统所有极点,并观察是否含有实部大于0的极点，如果有系统不稳定。有零极点分布图可知系统稳定。

二．单容过程的阶跃响应 一、实验目的 1. 熟悉MATLAB软件的操作过程 2. 了解自衡单容过程的阶跃响应过程 3. 得出自衡单容过程的单位阶跃响应曲线 二、实验内容 已知两个单容过程的模型分别为 1 () 0.5 G s s =和5 1 () 51 s G s e s - = + ，试在 Simulink中建立模型，并求单位阶跃响应曲线。 三、实验步骤 1. 在Simulink中建立模型，得出实验原理图。 2. 运行模型后，双击Scope，得到的单位阶跃响应曲线。 四、实验结果 1．建立系统Simulink仿真模型图，其仿真模型为

嵌入式操作系统实验报告

《嵌入式操作系统》实验报告 班级计算机 学号 姓名 指导教师庄旭菲

内蒙古工业大学信息工程学院计算机系 2018年6月 实验一 Linux内核移植与编译实验 1. 实验目的 了解 Linux 内核相关知识与内核结构 了解 Linux 内核在 ARM 设备上移植的基本步骤和方法 掌握 Linux 内核裁剪与定制的基本方法 2. 实验内容 分析 Linux 内核的基本结构，了解 Linux 内核在 ARM 设备上移植的一些基本步骤及常识。 学习 Linux 内核裁剪定制的基本配置方法，利用 UP-Magic210 型设备配套 Linux 内核进行自定义功能(如helloworld 显示)的添加，并重新编译内核源码，生成内核压缩文件 zImage，下载到 UP-Magic210 型设备中测试。 3. 实验步骤 实验目录：/UP-Magic210/SRC/kernel/编译内核：在宿主机端为UP-Magic210 设备的Linux 内核编写简单的测试驱动（内核）程序并修改内核目录中相关文件，添加对测试驱动程序的支持。 (1)、使用 vim 编辑器手动编写实验代码

内如如下： #include #include MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL"); (3)、进入实验内核源码目录修改 driver/char/目录下的 Makefile 文件，按照内核中Makefile 语法添加 helloworld程序的编译支持 [root@localhost vi drivers/char/Makefile 在 Makefile 中(大约在 91 行)添加如下一行 obj-$(CONFIG_TOSHIBA) += obj-$(CONFIG_I8K) += obj-$(CONFIG_DS1620) += obj-$(CONFIG_HW_RANDOM) += hw_random/ obj-$(CONFIG_HELLO_MODULE) += obj-$(CONFIG_PPDEV) += (4)、运行 make menuconfig 配置内核对 helloworld 程序的支持: [root@localhost make distclean [root@localhost make menuconfig 先加载内核配置单，如图： 然后进入到 Device Drivers --->菜单中如图：

单片机实验报告含仿真设计

单片机原理及应用课程 实验报告 专业： 班级： ： 学号：

实验一、keilC51及proteus软件的使用 一、实验目的： 1、掌握keil和proteus软件的基本操作 2、通过具体实例掌握keil和proteus软件的使用。 二、实验原理: keil使用步骤，proteus使用步骤 三、程序： 四、实验结果分析： 五、总结：学会了使用keil和proteus软件，掌握了利用keil和proteus 软件进行仿真的步骤。

实验二、并行输入/输出接口实验 一、实验目的： 1、进一步熟悉keil仿真软件、proteus仿真软件的使用。 2、了解并熟悉单片机I/O口和LED灯的电路结构，学会构建简单的流水灯电路。 3、掌握C51中单片机I/O口的编程方法和使用I/O口进行输入输出的注意事项。 二、实验原理： MCS 51单片机的串行口在实际使用中通常用于三种情况：利用方式 0 扩展并行 i/0 接口：利用方式 1 实现点对点的双机通信；利用方式 2 或方式 3 实现多机通信。利用方式 0 扩展并行 i/0 接口 MCS 5 1 单片机的串行口在方式 0 时，若外接一个串入并出的移位寄存器，就可以扩展并行输出口；若外接一个并入串出的移位寄存器，就可以扩展并行输入口。 三、程序： #include sbit P1_0=P1^0; void main() { unsigned char i; unsigned int j; SCON=0x00; i=0x01; for(;;) {

P1_0=0; SBUF=I; while(!TI) {i} P1_0=1;TI=0; for(j=0;j<=254;j++){;} i=i*2; if(i==0x00) i=0x01; } } 四、实验结果分析： 五、总结：进一步熟悉了keil仿真软件、proteus仿真软件的使用。了解并熟悉单片机I/O口和LED灯的电路结构，学会了构建简单的流水灯电路。掌握了C51中单片机I/O口的编程方法和使用I/O口进行输入输出的注意事项。

物流仿真实验报告

《物流仿真实验》 实验报告书 实验报告题目：物流仿真实验 学院名称：管理学院 专业：物流管理 班级：物流1303 姓名：孟颖颖 学号：0325

成绩： 2016年7月 实验报告 一、实验名称 物流仿真实验 二、实验要求 ⑴根据模型描述和模型数据对配送中心进行建模； ⑵分析仿真实验结果，进行利润分析，找出利润最大化的策略。 三、实验目的 1、掌握仿真软件Flexsim的操作和应用，熟悉通过软件进行物流仿真建模。 2、记录Flexsim软件仿真模拟的过程，得出仿真的结果。 3、总结Flexsim仿真软件学习过程中的感受和收获。

三、实验设备 （1）硬件及其网络环境 服务器一台：PII400/128M以上配置、客户机100台、局域网或广域网。 （2）软件及其运行环境 Flexsim，Windows 2000 Server、SQL Server 以上版本、IIS 、SQL Server 数据库自动配置、IIS 虚拟目录自动配置 四、实验步骤 1 概念模型 2 建立Flexsim 模型 第一步：在模型中加入实体 从模型中拖入3个source、6个processor、3个Rack、3个Queue和1个Sink 到操作区，如图：

第二步：连接端口 根据配送流程，对模型进行适宜的连接，所有端口连接均用A连接，如图： 第三步：Source的参数设置 为使Source产生实体不影响后面Processor的生产，尽可能的将时间间隔设置尽可能的小，并对三个Source做出同样的设定。 打开Source参数设置窗口，将时间到达间隔设置为常数1，同时为对三个实体进行区别，进行设置产品颜色，点击触发器，打开离开触发的下拉菜单，点击设置临时实体类型，设置不同实体类型，颜色自然发生变化。并对另外两个Source 进行同样的设置，如图：

《MATLAB与控制系统。。仿真》实验报告

《MATLAB与控制系统仿真》 实验报告 班级： 学号： 姓名： 时间：2013 年 6 月

目录实验一MATLAB环境的熟悉与基本运算（一）实验二MATLAB环境的熟悉与基本运算（二）实验三MATLAB语言的程序设计 实验四MATLAB的图形绘制 实验五基于SIMULINK的系统仿真 实验六控制系统的频域与时域分析 实验七控制系统PID校正器设计法 实验八线性方程组求解及函数求极值

实验一MATLAB环境的熟悉与基本运算（一） 一、实验目的 1．熟悉MATLAB开发环境 2．掌握矩阵、变量、表达式的各种基本运算 二、实验基本原理 1.熟悉MATLAB环境: MATLAB桌面和命令窗口、命令历史窗口、帮助信息浏览器、工作空间浏览器、文件和搜索路径浏览器。 2.掌握MATLAB常用命令 表1 MATLAB常用命令 变量与运算符 3．1变量命名规则 3．2 MATLAB的各种常用运算符 表3 MATLAB关系运算符 表4 MATLAB逻辑运算符

| Or 逻辑或 ~ Not 逻辑非 Xor逻辑异或 符号功能说明示例符号功能说明示例 ：1:1:4;1:2:11 . ；分隔行.. ，分隔列… （）% 注释 [] 构成向量、矩阵！调用操作系统命令 {} 构成单元数组= 用于赋值 的一维、二维数组的寻访 表6 子数组访问与赋值常用的相关指令格式 三、主要仪器设备及耗材 计算机 四．实验程序及结果 1、新建一个文件夹（自己的名字命名，在机器的最后一个盘符） 2、启动MATLAB，将该文件夹添加到MATLAB路径管理器中。 3、学习使用help命令。

通信系统仿真实验报告(DOC)

通信系统实验报告——基于SystemView的仿真实验 班级： 学号： 姓名： 时间：

目录 实验一、模拟调制系统设计分析 -------------------------3 一、实验内容-------------------------------------------3 二、实验要求-------------------------------------------3 三、实验原理-------------------------------------------3 四、实验步骤与结果-------------------------------------4 五、实验心得------------------------------------------10 实验二、模拟信号的数字传输系统设计分析------------11 一、实验内容------------------------------------------11 二、实验要求------------------------------------------11 三、实验原理------------------------------------------11 四、实验步骤与结果------------------------------------12 五、实验心得------------------------------------------16 实验三、数字载波通信系统设计分析------------------17 一、实验内容------------------------------------------17 二、实验要求------------------------------------------17 三、实验原理------------------------------------------17 四、实验步骤与结果------------------------------------18 五、实验心得------------------------------------------27