嵌入式控制系统综合实验
《嵌入式控制系统综合实验》课程
实验报告
项目名称 基于STM32的手机输入法
南京理工大学
2017年6
月
目录
1 设计背景 (2)
2 系统总体方案 (3)
3 系统具体设计 (4)
3.1 手写识别原理 (4)
3.2手写识别程序设计 (6)
3.3手写识别硬件设计 (10)
3.4拼音九键输入原理 (10)
3.5拼音九键软件设计 (11)
3.6拼音九键硬件设计 (13)
4 编译调试 (14)
4.1 手写识别、拼音输入法单项调试 (14)
4.2 手写识别、拼音输入法组合调试 (18)
5总结 (19)
1 设计背景
随着计算机技术和微电子技术的迅速发展，嵌入式系统应用领域越来越广泛。随着IC设计的发展，出现了工业化ARM芯片，ARM微处理器及技术已经深入到各大领域，并取得了很大成功，如无线通信领域、蓝牙技术、网络应用领域、消费类电子产品领域、信息家电领域等。
目前几乎所有带触摸屏的手机都能实现拼音输入和手写识别输入。
Cortex-M3采用ARM V7构架，不仅支持Thumb-2指令集，而且拥有很多新特征。较之ARM7 TDMI，Cortex-M3拥有更强劲的性能、更高的代码密度、位带操作、可嵌套中断、低成本、低功耗等众多优势。
本次嵌入式实验，我们采用基于STM32F103带4.3寸触摸屏的嵌入式开发板来模拟一个手机输入法，该输入法功能主要有手写识别跟拼音九键。嵌入式开发平台如图1所示。
图1 STM32F103嵌入式开发平台
2 系统总体方案
本次嵌入式实验设计了“手机输入法”功能，该输入法功能主要包括两种输入方式——拼音九键+手写识别。下面首先介绍一下本设计的软、硬件基础，然后介绍本设计的总体方案。
软件基础：本次嵌入式综合实验，我们利用MDK软件来开发STM32。MDK 源自德国的KEIL公司，是RealView MDK的简称。在全球MDK被超过10万的嵌入式开发工程师使用。MDK5向后兼容MDK4和MDK3等，以前的项目同样可以在MDK5上进行开发(但是头文件方面得全部自己添加)，MDK5同时加强了针对Cortex-M微控制器开发的支持，并且对传统的开发模式和界面进行升级，MDK5由两个部分组成：MDK Core和Software Packs。其中，Software Packs可以独立于工具链进行新芯片支持和中间库的升级。
硬件基础：本次嵌入式综合实验所使用的STM32开发板选择的是STM32F103ZETT6作为MCU，该芯片是STM32F103里面配置非常强大的了，它拥有的资源包括：64KB SRAM、512KB FLASH、2个基本定时器、4个通用定时器、2个高级定时器、2个DMA控制器（共12个通道）、3 个SPI、2个IIC、5 个串口、1个USB、1个CAN、3个12位ADC、1个12位DAC、1个SDIO 接口、1个FSMC接口以及112个通用IO口。该芯片的配置十分强悍，并且还带外部总线（FSMC）可以用来外扩SRAM和连接LCD等，通过FSMC驱动LCD，可以显著提高LCD的刷屏速度，
本设计要完成输入法的界面设计、功能实现以及不同输入方式之间的来回切换，还必须与键盘、LCD等硬件设备结合。总体方案如下：
(1)设计输入法的总体要实现的功能，画出功能块图；
(2)将整个输入法设计分成两大模块，一是手写识别，二是拼音输入，分别对他们进行程序设计；
(3)画出手写识别与拼音输入的程序流程图，并编写相应的程序；
(4)最后，将设计好的两个输入法模块整合起来，并编写相应的程序，使之可以完美地进行来回切换。
系统总体设计框图如图2：
图2 系统总体设计框图
我们将整个嵌入式综合实验分成2步：第一步，分别设计出手写识别功能和拼音九键输入功能；第二步，将以上设计好的功能模块整合在一起，实现这两种输入方式的来回切换。
3 系统具体设计
基于STM32的输入法功能实现，一开始系统默认是手写识别（其实也可以初始化为拼音九键模式，这是可以自行设计的，我们把手写识别模式作为系统的默认输入模式）。
3.1 手写识别原理
我们在STM32开发板上实现了一个简单的数字、字母手写识别功能。
手写识别，是指对在手写设备上书写时产生的有序轨迹信息进行识别的过程，是人际交互最自然、最方便的手段之一。随着智能手机和平板电脑等移动设备的普及，手写识别的应用也被越来越多的设备采用。
手写识别能够使用户按照最自然、最方便的输入方式进行文字输入，易学易用，可取代键盘或者鼠标。用于手写输入的设备有许多种，比如电磁感应手写板、压感式手写板、触摸屏、触控板、超声波笔等。STM32嵌入式开发板自带的TFTLCD触摸屏可以用来作为手写识别的输入设备。
手写识别系统分为两个过程：训练学习过程；识别过程。如图3所示：
图3 字母、数字识别系统示意图
图3中虚线部分为训练学习过程，该过程首先需要使用设备采集大量数据样本，样本类别数目为0~9，a~z，A~Z总共62类，每个类别5~10个样本不等（样本越多识别率就越高）。对这些样本进行传统的把方向特征提取，提取后特征维数为512 维，这对STM32 来讲，计算量和模板库的存储量来说都难以接受，所以需要运行一些方法进行降维，这里采用LDA 线性判决分析的方法进行降维，所谓线性判决分析，即是假设所有样本服从高斯分布（正态分布）对样本进行低维投影，以达到各个样本间的距离最大化。这里将维度降到64维，然后针对各个样本类别进行平均计算得到该类别的样本模板。
而对于识别过程，首先得到触屏输入的有序轨迹，然后进行一些预处理，预处理主要包括重采样，归一化处理。重采样主要是因为不同的输入设备不同的输入处理方式产生的有序轨迹序列有所不同，为了达到更好的识别结果我们需要对训练样本和识别输入的样本进行重采样处理，这里主要应用隔点重采样的方法对输入的序列进行重采样；而归一化就是因为不同的书写风格采样分辨率的差异会
导致字体太小不同，因此需要对输入轨迹进行归一化。这里把样本进行线性缩放的方法归一化为64*64像素。
接下来进行同样的八方向特征提取操作。所谓八方向特征就是首先将经过预处理后的64*64输入进行切分成8*8的小方格，每个方格8*8个像素；然后对每个8*8个小格进行各个方向的点数统计。如某个方格内一共有10个点，其中八个方向的点分别为：1、3、5、2、3、4、3、2那么这个格子得到的八个特征向量为[0.1, 0.3, 0.5，0.2, 0.3,0.4,0.3,0.2]。总共有64个格子于是一个样本最终能得到64*8=512 维特征。
由于训练过程进行了LDA降维计算，所以识别过程同样需要对应的LDA降维过程得到最终的64维特征。这个计算过程就是在训练模板的过程中可以运算得到一个512*64 维的矩阵，那么我们通过矩阵乘运算可以得到64维的最终特征值。
最后将这64维特征分别与模板中的特征进行求距离运算。得到最小的距离为该输入的最佳识别结果输出。
3.2手写识别程序设计
ALIENTEK提供了一个数字、字母识别库，这样我们就不需要关心手写识别是如何实现的，只需要知道这个库怎么用，就能实现手写识别。ALIENTEK 提供的手写识别库由4个文件组成：A TKNCR_M_V2.0.lib、A TKNCR_N_V2.0.lib、atk_ncr.c和atk_ncr.h。
ATKNCR_M_V2.0.lib和A TKNCR_N_V2.0.lib是两个识别用的库文件（两个版本），使用的时候，选择其中之一即可。ATKNCR_M_V2.0.lib用于使用内存管理的情况，用户必须自己实现alientek_ncr_malloc和alientek_ncr_free两个函数。而A TKNCR_N_V2.0.lib用于不使用内存管理的情况，通过全局变量来定义缓存区，缓存区需要提供至少3K左右的RAM。ALIENTEK手写识别库资源需求：
FLASH:52K 左右，RAM：6K左右。
atk_ncr.c代码如下：
#include "atk_ncr.h"
#include "malloc.h"
//内存设置函数
void alientek_ncr_memset(char *p,char c,unsigned long len)
{
mymemset((u8*)p,(u8)c,(u32)len);
}
//内存申请函数
void *alientek_ncr_malloc(unsigned int size)
{
return mymalloc(SRAMIN,size);
}
//内存清空函数
void alientek_ncr_free(void *ptr)
{
myfree(SRAMIN,ptr);
}
这里，主要实现了alientek_ncr_malloc、alientek_ncr_free和alientek_ncr_memset 等三个函数。
atk_ncr.h 则是识别库文件同外部函数的接口函数声明：
#ifndef __A TK_NCR_H
#define __A TK_NCR_H
#define A TK_NCR_TRACEBUF1_SIZE 500*4 //定义第一个
tracebuf大小(单位为字节),如果出现死机,请把该数组适当改大
#define A TK_NCR_TRACEBUF2_SIZE 250*4 //定义第二个tracebuf大
小(单位为字节),如果出现死机,请把该数组适当改大
//输入轨迹坐标类型
__packed typedef struct _atk_ncr_point
{
short x; //x轴坐标
short y; //y轴坐标
}atk_ncr_point;
//外部调用函数
//初始化识别器
//返回值:0,初始化成功
// 1,初始化失败
unsigned char alientek_ncr_init(void);
//停止识别器
void alientek_ncr_stop(void);
//识别器识别
//track:输入点阵集合
//potnum:输入点阵的点数,就是track的大小
//charnum:期望输出的结果数,就是你希望输出多少个匹配结果
//mode:识别模式
//1,仅识别数字
//2,仅识别大写字母
//3,仅识别小写字母
//4,混合识别(全部识别)
//result:结果缓存区(至少为:charnum+1个字节)
void alientek_ncr(atk_ncr_point * track,int potnum,int charnum,unsigned char mode,char*result);
//内存设置函数
void alientek_ncr_memset(char *p,char c,unsigned long len);
//动态申请内存,当使用A TKNCR_M_Vx.x.lib时,必须实现.
void *alientek_ncr_malloc(unsigned int size);
//动态释放内存,当使用A TKNCR_M_Vx.x.lib时,必须实现.
void alientek_ncr_free(void *ptr);
#endif
此段代码中，我们定义了一些外部接口函数以及一个轨迹结构体等。
alientek_ncr_init，该函数用与初始化识别器，该函数在.lib文件实现，在识别开始之前，我们应该调用该函数。
alientek_ncr_stop，该函数用于停止识别器，在识别完成之后（不需要再识别），我们调用该函数，如果一直处于识别状态，则没必要调用。该函数也是在.lib 文件实现。
alientek_ncr，该函数就是识别函数了。它有5个参数，第一个参数track，为输入轨迹点的坐标集（最好200 以内）；第二个参数potnum，为坐标集点坐标的个数；第三个参数charnum，为期望输出的结果数，即希望输出多少个匹配结果，识别器按匹配程度排序输出（最佳匹配排第一）；第四个参数mode，该函数用于设置模式，识别器总共支持4 种模式：
1，仅识别数字
2，进识别大写字母
3，仅识别小写字母
4，混合识别(全部识别)
最后一个参数是result，用来输出结果，注意这个结果是ASCII码格式的。
最后，通过ALIENTEK提供的手写数字、字母识别库实现数字、字母识别的步骤：
1）调用alientek_ncr_init函数，初始化识别程序。该函数用来初始化识别器，在手写识别进行之前，必须调用该函数。
2）获取输入的点阵数据。此步，我们通过触摸屏获取输入轨迹点阵坐标，然后存放到一个缓存区里面，注意至少要输入2个不同坐标的点阵数据，才能正常识别。注意输入点数不要太多，太多的话，需要更多的内存，我们推荐的输入点数范围：100~200点。
3）调用alientek_ncr函数，得到识别结果。通过调用alientek_ncr 函数，我们可以得到输入点阵的识别结果，结果将保存在result
参数里面，采用ASCII 码格式存储
4）调用alientek_ncr_stop函数，终止识别。如果不需要继续识别，则调用alientek_ncr_stop函数，终止识别器。如果还需要继续识别，重复步骤2和步骤3即可。
3.3手写识别硬件设计
开机的时候先初始化手写识别器，然后检测字库，之后进入等待输入状态。此时，我们在手写区写数字、字符，在每次写入结束后，自动进入识别状态，进行识别，然后将识别结果输出在LCD模块上面（同时打印到串口）。通过按KEY0 可以进行模式切换（4 种模式都可以测试），通过按KEY_UP，可以进入触摸屏校准（仅电阻屏需要校准，如果发现触摸屏不准，请执行此操作）。DS0用于指示程序运行状态。
3.4拼音九键输入原理
在计算机上汉字的输入法有很多种，比如拼音输入法、五笔输入法、笔画输入法、区位输入法等。其中，又以拼音输入法用的最多。拼音输入法又可以分为很多类，比如全拼输入、双拼输入等。
而在手机上，用的最多的应该算是T9拼音输入法了，T9 输入法全名为智能输入法，字库容量九千多字，支持十多种语言。T9输入法是由美国特捷通讯（Tegic Communications）软件公司开发的，该输入法解决了小型掌上设备的文字输入问题，已经成为全球手机文字输入的标准之一。
一般，手机拼音输入键盘如图4所示：
图5 手机拼音输入键盘
在这个键盘上，我们对比下传统的输入法和T9输入法，输入“中国”两个字
需要的按键次数。传统的方法，先按4次9，输入字母z，再按2次4，输入字母h，再按3次6，输入字母o，再按2次6，输入字母n，最后按1次4，输入字母g。这样，输入“中”字，要按键12次，接着同样的方法，输入“国”字，需要按6次，总共就是18次按键。
如果是T9，我们输入“中”字，只需要输入：9、4、6、6、4，即可实现输入“中”字，在选择中字之后，T9会联想出一系列同中字组合的词，如：文、国、断、山等。这样输入“国”字，我们直接选择即可，所以输入“国”字按键0次，这样T9总共只需要5次按键。这就是T9智能输入法的优越之处。正因为T9输入法高效便捷的输入方式得到了众多手机厂商的采用，以至于T9成为了使用频率最高知名度最大的手机输入法。
然而，我们实现的T9拼音输入法，没有真正的T9那么强大，我们这里仅实现输入部分，不支持词组联想。
3.5拼音九键软件设计
我们主要通过一个和数字串对应的拼音索引表来实现T9拼音输入，我们先将汉语拼音所有可能的组合全部列出来，如下所示：
这里我们只列出了部分组合，我们将这些组合称之为码表，然后将这些码表和其对应的数字串对应起来，组成一个拼音索引表，如下所示：
嵌入式实验报告
课题：按键控制流水灯 专业：物联网工程 班级：01 学号：14154951 姓名：李政 指导教师：何建军 设计日期：2016.12.21—2016.12.30 成绩： 重庆大学城市科技学院电气学院
嵌入式设计报告 一、设计目的作用 通过编程实现对LED灯项目的改变，加深对stm32芯片的理解，对keil软件的熟悉掌握，工程的搭建以及头文件的使用。掌握外部设备的接入以及外部中断的实现。 二、设计要求 用四个按键控制8个流水灯的流水显示 （1）．按键A按下时候流水灯按从左往右的流水显示。 （2）．按键B按下时候流水灯按从右往左的流水显示。 （3）．按键C按下时候流水灯按中心开花的方式流水显示：从中间向两边流水显示 （4）．按键D按下时候流水灯按从两边到中心移动的方式流水显示。（5）．（选做）引入时针中断： 默认的流水方式： （1）对时钟中断的次数进行计数 （2）当时钟中断的次数除以4的余数为0时：按从左到右的顺序流水显示（3）当时钟中断的次数除以4的余数为1时：按从右到左的顺序流水显示（4）当时钟中断的次数除以4的余数为2时：按中心开花的方式流水显示（5）当时钟中断的次数除以4的余数为3时：从两边到中心移动的方式流水显示。 系统启动时按默认的流水方式显示，当按下A、B、C、D四个按键时，按指定的方式流水显示，当按下按键E时恢复按默认的流水方式。 三、设计的具体实现 1、设计原理 这次使用的是stm32f103系列芯片，芯片引脚如下图
Stm32内部资源
GPIO原理及应用： 有7个16位并行I/O口：PA、PB、PC、PD、 PE、PF、PG 都是复用的，最少有2种 功能，最多有6种功能
控制系统仿真与CAD 实验报告
《控制系统仿真与CAD》 实验课程报告
一、实验教学目标与基本要求 上机实验是本课程重要的实践教学环节。实验的目的不仅仅是验证理论知识，更重要的是通过上机加强学生的实验手段与实践技能，掌握应用 MATLAB/Simulink 求解控制问题的方法，培养学生分析问题、解决问题、应用知识的能力和创新精神，全面提高学生的综合素质。 通过对MATLAB/Simulink进行求解，基本掌握常见控制问题的求解方法与命令调用，更深入地认识和了解MATLAB语言的强大的计算功能与其在控制领域的应用优势。 上机实验最终以书面报告的形式提交，作为期末成绩的考核内容。 二、题目及解答 第一部分：MATLAB 必备基础知识、控制系统模型与转换、线性控制系统的计算机辅助分析 1. >>f=inline('[-x(2)-x(3);x(1)+a*x(2);b+(x(1)-c)*x(3)]','t','x','flag','a','b','c');[t,x]=ode45( f,[0,100],[0;0;0],[],0.2,0.2,5.7);plot3(x(:,1),x(:,2),x(:,3)),grid,figure,plot(x(:,1),x(:,2)), grid
2. >>y=@(x)x(1)^2-2*x(1)+x(2);ff=optimset;https://www.sodocs.net/doc/0f8330933.html,rgeScale='off';ff.TolFun=1e-30;ff.Tol X=1e-15;ff.TolCon=1e-20;x0=[1;1;1];xm=[0;0;0];xM=[];A=[];B=[];Aeq=[];Beq=[];[ x,f,c,d]=fmincon(y,x0,A,B,Aeq,Beq,xm,xM,@wzhfc1,ff) Warning: Options LargeScale = 'off' and Algorithm = 'trust-region-reflective' conflict. Ignoring Algorithm and running active-set algorithm. To run trust-region-reflective, set LargeScale = 'on'. To run active-set without this warning, use Algorithm = 'active-set'. > In fmincon at 456 Local minimum possible. Constraints satisfied. fmincon stopped because the size of the current search direction is less than twice the selected value of the step size tolerance and constraints are satisfied to within the selected value of the constraint tolerance.
最新实验三 控制系统综合
实验三 控制系统设计 一、 实验目的 掌握串联频域校正以及极点配置等控制系统常用设计方法。 二、 实验题目 1.考虑一个单位负反馈控制系统，其前向通道传递函数为： ) 2(k )(0+=s s s G a) 试分别采用串联超前和串联滞后装置对该系统进行综合，要求系统 的速度误差系数为20（1/s ）,相角裕量大于50。。 b) 对比两种设计下的单位阶跃响应、根轨迹图以及bode 图的区别。 采用串联超前装置 实验代码 t=[0:0.01:2]; w=logspace(-1,2); kk=40; Pm=50; ng0=kk*[1]; dg0=[1,2,0]; g0=tf(ng0,dg0); %原系统开环传递函数? [ngc,dgc]=fg_lead_pm(ng0,dg0,Pm,w); %调用子函数fg_lead_pm? gc=tf(ngc,dgc) %超前校正装置传递函数? g0c=tf(g0*gc); %校正后系统开环传递函数? b1=feedback(g0,1);%校正前系统闭环传递函数? b2=feedback(g0c,1); %校正后系统闭环传递函数? step(b1,'r--',b2,'b',t); %绘制校正前后系统阶跃响应曲线? grid on, %绘制校正前后系统伯德图? figure,bode(g0,'r--',g0c,'b',w); %绘制校正前后系统伯德图? grid on rlocus(g0c) %绘制校正后系统根轨迹图? [gm,pm,wcg,wcp]=margin(g0c) 执行结果 dgc = 0.0545 1.0000 gc = 0.2292 s + 1 ------------- 0.05452 s + 1 Continuous-time transfer function.
嵌入式实验报告
嵌入式技术 实验报告 系别：计算机与科学技术系 班级：计12-1班 姓名：刘杰 学号：12101020128 总成绩： 评语： 日期：
2.在弹出的对话框中依次选择“cedevice emulator emulator kdstub”。 3.选择“Build OS”菜单的“sysgen”开始构建平台。 1.1.4连接，下载和运行平台 1.选择“Target”菜单下的“Connection option”菜单项。 2.在新的对话框中，配置连接关系 3.选择“Target”菜单下的“attach”菜单项，开始下载。 ?实验结果 操作系统定制成功，能正常运行。 ?结果截图 ?问题总结 由于对实验平台了解不够，致使操作过程中添加和删除组件时不知道该如何下手，影响整个实验进度。 实验1.2： 1.打开Platform Builder，并且打开实验1的工程，在实验1的工程基础上做本实验。
进程显示 IE信息查看
报文监测 实验1.3使用Platform Builder开发应用程序 简单实验步骤 1.打开Platform Builder。 2.选择“File”菜单下的“Open Workspace…”，然后打开实验1中创建的平台，本实验要基于 上面的实验的基础上做。 3.选择“File”菜单下的“New Project or File…”，打开“New Project or File”对话框。 4.在“Projects”选项页中选择“WCE Application”；在“Project Name”中输入项目的名字，例 如“MyApp”。 5.在“New Project Wizard – step 1 of 1”中选择“A typical Hello World Application”，点击“Finish” 按钮。 6.选择“Build”菜单中的“Build MyApp.exe”来编译应用程序。
《控制系统计算机仿真》实验指导书
实验一 Matlab使用方法和程序设计 一、实验目的 1、掌握Matlab软件使用的基本方法； 2、熟悉Matlab的数据表示、基本运算和程序控制语句 3、熟悉Matlab绘图命令及基本绘图控制 4、熟悉Matlab程序设计的基本方法 二、实验内容 1、帮助命令 使用help命令，查找sqrt（开方）函数的使用方法； 2、矩阵运算 （1）矩阵的乘法 已知A=[1 2;3 4]; B=[5 5;7 8]; 求A^2*B （2）矩阵除法 已知A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]; B=[1 0 0;0 2 0;0 0 3]; A\B,A/B （3）矩阵的转置及共轭转置 已知A=[5+i,2-i,1;6*i,4,9-i]; 求A.', A' （4）使用冒号选出指定元素 已知：A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]; 求A中第3列前2个元素；A中所有列第2，3行的元素； （5）方括号[] 用magic函数生成一个4阶魔术矩阵，删除该矩阵的第四列 3、多项式 （1）求多项式p(x) = x3 - 2x - 4的根 （2）已知A=[1.2 3 5 0.9;5 1.7 5 6;3 9 0 1;1 2 3 4] ， 求矩阵A的特征多项式; 求特征多项式中未知数为20时的值； 4、基本绘图命令 （1）绘制余弦曲线y=cos(t)，t∈[0，2π] （2）在同一坐标系中绘制余弦曲线y=cos(t-0.25)和正弦曲线y=sin(t-0.5)，t∈[0，2π] 5、基本绘图控制 绘制[0，4π]区间上的x1=10sint曲线，并要求： （1）线形为点划线、颜色为红色、数据点标记为加号； （2）坐标轴控制：显示范围、刻度线、比例、网络线 （3）标注控制：坐标轴名称、标题、相应文本； 6、基本程序设计 （1）编写命令文件：计算1+2+?+n<2000时的最大n值； （2）编写函数文件：分别用for和while循环结构编写程序，求2的0到n次幂的和。 三、预习要求 利用所学知识，编写实验内容中2到6的相应程序，并写在预习报告上。
控制系统综合实验模板
科技学院 综合实验报告 ( -- 第1 学期) 名称: 控制系统综合实验 题目: 水位控制系统综合实验 院系: 动力工程系 班级: 自动化09K1 学号: 09191 116 学生姓名: 秦术员 指导教师: 平玉环 设计周数: 1周 成绩: 日期: 1月7日
《控制系统》综合实验 任务书 一、目的与要求 本综合实验是自动化专业的实践环节。经过本实践环节, 使学生对实际控制系统的结构、系统中各环节的关系、数字控制器的应用和控制系统的整定等建立起完整的概念。培养学生利用所学理论知识分析、解决实际问题的能力。 1. 了解单容水箱水位控制系统的实际结构及各环节之间的关 系。 2. 学会数字控制器组态方法。 3. 掌握控制系统整定方法, 熟悉工程整定的全部内容。 二、主要内容 1．熟悉紧凑型过程控制系统, 并将系统调整为水位控制状态。 2．对数字控制器组态。 3．求取对象动态特性。 4．计算调节器参数。 5．调节器参数整定。 6．做扰动实验, 验证整定结果。 7．写出实验报告。 三、进度计划
四、实验成果要求 完成实验报告, 实验报告包括: 1．实验目的 2．实验设备 3．实验内容, 必须写出参数整定过程, 并分析控制器各参数的作用, 总结出一般工程整定的步骤。 4．实验总结, 此次实验的收获。 以上内容以打印报告形式提交。 五、考核方式 根据实验时的表现、及实验报告确定成绩。 成绩评分为经过以及不经过。 学生姓名: 秦术员 指导教师: 平玉环 1月7日
一、综合实验的目的与要求 本综合实验是自动化专业的实践环节。经过本实践环节, 使学生对实际控制系统的结构、系统中各环节的关系、数字控制器的应用和控制系统的整定等建立起完整的概念。培养学生利用所学理论知识分析、解决实际问题的能力。 1. 了解单容水箱水位控制系统的实际结构及各环节之间的关 系。 2. 学会数字控制器组态方法。 3. 掌握控制系统整定方法, 熟悉工程整定的全部内容。 二、实验正文 1. 实验设备 紧凑型过程控制系统; 上位机 2. 液位控制系统 2.1 液位控制系统流程图, 如图1
过控控制系统综合设计实验
过程控制系统综合设计实验报告 项目：过程控制系统综合设计 班级：自动化133 姓名： 学号： 指导老师： 一：实验目的及要求 目的： 1.结合比值控制系统、串级控制系统、前馈反馈控制系统、解耦控 制系统的实施，掌握DDC系统应用，以及安装； 2.掌握P900系列智能调节器的参数整定与操作； 3.掌握各类标准信号的测定方法； 4.掌握传感器、执行器的使用； 5.掌握数学建模方法以及PID参数的整定方法。
要求： 1、按照实验指导书上的任务完成实验内容； 2、记录数据以及实验结果，保存实验结果图； 3、完成实验报告的设计，撰写，分析并处理实验结果； 4、进行答辩。
二：实验过程及实验结果 实验一、长滞后环节温度PID 控制实验 一、实验目的 1、熟悉纯滞后（温度）对象的数学模型及其阶跃响应曲线。 2、根据由实际测得的纯滞后（温度）阶跃响应曲线，分析加热系统的飞升特性。 二、实验器材 CS4100型过程控制实验装置 配置：C3000过程控制器、实验连接线。 三、实验原理 整个纯滞后系统如图4-1所示，加热水箱为纯滞后水箱提供热水，在加热水箱的出水口即纯滞后水箱的进水口装有温度传感器。纯滞后水箱，中间固定有一根有机玻璃圆柱，9块隔板呈环形排布在圆柱周围，将整个水箱分隔为9个扇形区间，热水首先流入A 区间，再由底部进入B 区间，流过B 区间后再由顶部进入C 区间，如此再依次流过D 、E 、F 、G 、H 最后从I 区间流出，测温点设在E 、H 区间，当A 区间进水水温发生变化时，各区间的水温要隔一段时间才发生变化，当进水水流流速稳定在1.5L/Min 时，与进水水温T1相比E 区间的水温T2滞后时间常数τ约为4分钟，H 区间的水温T3滞后时间常数τ约为8分钟。各隔板的上沿均低于水箱的外沿，这样如果水流意外过大则会漫过各隔板直接进入I 区间再流出。 A B C D E F G H I t2 t3 六号纯滞后水箱 五号加热水箱 调压 模块 手动设定 Q t1 图3-1 纯滞后系统示意图
嵌入式系统实验报告
实验报告 课程名称：嵌入式系统 学院：信息工程 专业：电子信息工程 班级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 开课时间：学年第一学期
实验名称：IO接口（跑马灯） 实验时间：11.16 实验成绩： 一、实验目的 1.掌握 STM32F4 基本IO口的使用。 2.使用STM32F4 IO口的推挽输出功能，利用GPIO_Set函数来设置完成对 IO 口的配置。 3.控制STM32F4的IO口输出，实现控制ALIENTEK 探索者STM32F4开发板上的两个LED实现一个类似跑马灯的效果。 二、实验原理 本次实验的关键在于如何控制STM32F4的IO口输出。IO主要由：MODER、OTYPER、OSPEEDR、PUPDR、ODR、IDR、AFRH和AFRL等8个寄存器的控制，并且本次实验主要用到IO口的推挽输出功能，利用GPIO_Set函数来设置，即可完成对IO口的配置。所以可以通过了开发板上的两个LED灯来实现一个类似跑马灯的效果。 三、实验资源 实验器材: 探索者STM32F4开发板 硬件资源: 1.DS0(连接在PF9) 2.DS1(连接在PF10) 四、实验内容及步骤 1.硬件设计 2.软件设计 （1）新建TEST工程，在该工程文件夹下面新建一个 HARDWARE文件夹，用来存储以后与硬件相关的代码。然后在 HARDWARE 文件夹下新建一个LED文件夹，用来存放与LED相关的代码。 （2）打开USER文件夹下的test.uvproj工程，新建一个文件，然后保存在 LED 文件夹下面，保存为 led.c，在led.c中输入相应的代码。
（3）采用 GPIO_Set 函数实现IO配置。LED_Init 调用 GPIO_Set 函数完成对 PF9 和 PF10 ALIENTEK 探索者 STM32F407 开发板教程 119 STM32F4 开发指南(寄存器版) 的模式配置，控制 LED0 和 LED1 输出 1（LED 灭），使两个 LED 的初始化。 （4）新建一个led.h文件，保存在 LED 文件夹下，在led.h中输入相应的代码。 3.下载验证 使用 flymcu 下载（也可以通过JLINK等仿真器下载），如图 1.2所示： 图1.2 运行结果如图1.3所示：
嵌入式实验报告
目录 实验一跑马灯实验 (1) 实验二按键输入实验 (3) 实验三串口实验 (5) 实验四外部中断实验 (8) 实验五独立看门狗实验 (11) 实验七定时器中断实验 (13) 实验十三ADC实验 (15) 实验十五DMA实验 (17) 实验十六I2C实验 (21) 实验十七SPI实验 (24) 实验二十一红外遥控实验 (27) 实验二十二DS18B20实验 (30)
实验一跑马灯实验 一．实验简介 我的第一个实验，跑马灯实验。 二．实验目的 掌握STM32开发环境，掌握从无到有的构建工程。 三．实验内容 熟悉MDK KEIL开发环境，构建基于固件库的工程，编写代码实现跑马灯工程。通过ISP 下载代码到实验板，查看运行结果。使用JLINK下载代码到目标板，查看运行结果，使用JLINK在线调试。 四．实验设备 硬件部分：PC计算机（宿主机）、亮点STM32实验板、JLINK。 软件部分：PC机WINDOWS系统、MDK KEIL软件、ISP软件。 五．实验步骤 1.熟悉MDK KEIL开发环境 2.熟悉串口编程软件ISP 3.查看固件库结构和文件 4.建立工程目录，复制库文件 5.建立和配置工程
6.编写代码 7.编译代码 8.使用ISP下载到实验板 9.测试运行结果 10.使用JLINK下载到实验板 11.单步调试 12.记录实验过程，撰写实验报告 六．实验结果及测试 源代码： 两个灯LED0与LED1实现交替闪烁的类跑马灯效果，每300ms闪烁一次。七．实验总结 通过本次次实验我了解了STM32开发板的基本使用，初次接触这个开发板和MDK KEILC 软件，对软件操作不太了解，通过这次实验了解并熟练地使用MDK KEIL软件，用这个软件来编程和完成一些功能的实现。作为STM32 的入门第一个例子，详细介绍了STM32 的IO口操作，同时巩固了前面的学习，并进一步介绍了MDK的软件仿真功能。
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
SGS-51B型PLC可编程控制系统、单片机实验开发系统、自动控制原理综合实验装置(功能增强型)
SGS-51B型PLC可编程控制系统、单片机实验开发系统、自动控制原理综合实验装置（功能增强型） 一、概述 SGS-51B型PLC可编程控制系统、单片机实验开发系统、自动控制原理综合实验台是在“SGS-51 PLC可编程控制器实验系统”的基础上增加“单片机实验开发系统”和“自动控制理论实验系统“，做到一机多用、资源共享、便于管理。单片机实验开发系统可完成51/96/8088/8086等CPU的单片机、微机的全部软、硬件实验。在单片机仿真实验系统的基础上，增加8088十六位微机原理和接口实验。一体化设计，只需更换不同的CPU卡，即可支持多种CPU的实验开发。提供两种操作平台，既可独立工作，也可与PC机联机工作。一机在手，别无他求。它适用于《MSC-51单片机原理与接口》、《MCS-96单片机原理与接口》、《单片机接口技术》、《十六位微机原理与接口》等课程教学。 由MCS-51/96CPU卡组成的单片机仿真实验系统，除实验功能外，还具有仿真开发功能，可仿真8031/32、87/89/51/52、89C1051/2051、80C196KB等CPU，外部仿真空间达64K。实验时指导书中详细叙述了各实验的目的、内容，列出了接线图，程序接口框图和程序软盘，省去了教师和实验辅导老师为设计、准备调试实验线路和实验程序所需的工作量，节约了课堂时间，从事单片机应用开发教学实验的科研人员根据各自的实际需要选择使用该实验系统，可帮助使用者以最短的时间准确有效地完成开发与实验任务。全套装置设计合理。 自动控制理论实验系统是配合院校开设自动化类专业的“自动控制理论”、“过程控制”、“自动控制系统”、“化工自动化”、“计算机控制”等课程而设计的小型电子实验模拟教学实验装置，使用简单、方便、参数选择范围大，可灵活地对控制系统进行电子模拟。全套装置设计合理、功能强大、操作简单方便。 二、系统构成
嵌入式综合实验报告
《嵌入式系统综合实验》报告 学号: 姓名: Shanghai University of Engineering Science School of Electronic and Electrical Engineering
基于STM32的GPS信息显示系统 ——嵌入式系统综合实验报告 班级：0211112 姓名：褚建勤学号：021111228 班级：0211112 姓名：于心忆学号：021111216 班级：0211112 姓名：乐浩奎学号：021111232 一、产品设计要求（产品规格描述） 1 、嵌入式产品名称 GPS信息显示系统 2 、嵌入式产品目的 在学校的生活中，你经常可能需要联系不是同一间宿舍的同学，但是你不能确定他现在在什么地方，这时候全球定位系统（GPS）就可以发挥作用了，但是传统的GPS系统只能提供经纬度信息，不能直观的显示你想要找到人在何处，我们的系统就在传统的GPS的基础上添加了对应位置显示的功能，方便你更方便更快捷的找到你想找的同学 3 、嵌入式产品功能 使用GPS输入用户位置信息 GPS将相关经纬度信息反馈给主处理器 主处理器处理相关位置信息并将信息转换为对应位置在LCD上显示出来 在LCD上输出用户状态信息 4 、嵌入式产品的输入和输出 输入设备：GPS系统 输出设备：LCD 二、产品方案设计（产品设计方案） 1 2 1 ）处理器选择 本系统选用基于ARMCortex-M3内核的STM32F103RB嵌入式微控制器作为处理器。 ①选用原因 A 技术因素 工作频率: 最高72MHz。 内部和外部存储器: 128K字节的闪存程序存储器，用于存放程序及数据；多达20K字节的内置SRAM，CPU能以0等待周期访问(读/写)。
控制系统仿真实验报告1
昆明理工大学电力工程学院学生实验报告 实验课程名称：控制系统仿真实验 开课实验室：年月日
实验一 电路的建模与仿真 一、实验目的 1、了解KCL 、KVL 原理； 2、掌握建立矩阵并编写M 文件； 3、调试M 文件，验证KCL 、KVL ； 4、掌握用simulink 模块搭建电路并且进行仿真。 二、实验内容 电路如图1所示，该电路是一个分压电路，已知13R =Ω，27R =Ω，20S V V =。试求恒压源的电流I 和电压1V 、2V 。 I V S V 1 V 2 图1 三、列写电路方程 （1）用欧姆定律求出电流和电压 （2）通过KCL 和KVL 求解电流和电压
四、编写M文件进行电路求解（1）M文件源程序 （2）M文件求解结果 五、用simulink进行仿真建模（1）给出simulink下的电路建模图（2）给出simulink仿真的波形和数值
六、结果比较与分析
实验二数值算法编程实现 一、实验目的 掌握各种计算方法的基本原理，在计算机上利用MATLAB完成算法程序的编写拉格朗日插值算法程序，利用编写的算法程序进行实例的运算。 二、实验说明 1．给出拉格朗日插值法计算数据表； 2．利用拉格朗日插值公式，编写编程算法流程，画出程序框图，作为下述编程的依据； 3．根据MATLAB软件特点和算法流程框图，利用MATLAB软件进行上机编程； 4．调试和完善MATLAB程序； 5．由编写的程序根据实验要求得到实验计算的结果。 三、实验原始数据 上机编写拉格朗日插值算法的程序，并以下面给出的函数表为数据基础，在整个插值区间上采用拉格朗日插值法计算(0.6) f，写出程序源代码，输出计算结果： 四、拉格朗日插值算法公式及流程框图
(完整版)2014完整ARM嵌入式系统实验报告
郑州航空工业管理学院 嵌入式系统实验报告 （修订版） 20 – 20第学期 赵成，张克新编著
院系： 姓名： 专业： 学号： 电子通信工程系 2014年3月制
实验一ARM体系结构与编程方法 一、实验目的 了解ARM9 S3C2410A嵌入式微处理器芯片的体系结构，熟悉ARM微处理器的工作模式、指令状态、寄存器组及异常中断的概念，掌握ARM指令系统，能在ADS1.2 IDE中进行ARM汇编语言程序设计。 二、实验内容 1．ADS1.2 IDE的安装、环境配置及工程项目的建立； 2．ARM汇编语言程序设计（参考附录A）： （1）两个寄存器值相加； （2）LDR、STR指令操作； （3）使用多寄存器传送指令进行数据复制； （4）使用查表法实现程序跳转； （5）使用BX指令切换处理器状态； （6）微处理器工作模式切换； 三、预备知识 了解ARM嵌入式微处理器芯片的体系结构及指令体系；熟悉汇编语言及可编程微处理器的程序设计方法。 四、实验设备 1. 硬件环境配置 计算机：Intel(R) Pentium(R) 及以上； 内存：1GB及以上； 实验设备：UP-NETARM2410-S嵌入式开发平台，J-Link V8仿真器； 2. 软件环境配置
操作系统：Microsoft Windows XP Professional Service Pack 2； 集成开发环境：ARM Developer Suite (ADS) 1.2。 五、实验分析 1．安装的ADS1.2 IDE中包括和两个软件组件。在ADS1.2中建立类型的工程，工程目标配置为；接着，还需要对工程进行、及链接器设置；最后，配置仿真环境为仿真方式。 2．写出ARM汇编语言的最简程序结构，然后在代码段中实现两个寄存器值的加法运算，给出运算部分相应指令的注释。 ; 文件名：
控制系统数字仿真实验报告
控制系统数字仿真实验报告 班级：机械1304 姓名：俞文龙 学号： 0801130801
实验一数字仿真方法验证1 一、实验目的 1.掌握基于数值积分法的系统仿真、了解各仿真参数的影响； 2.掌握基于离散相似法的系统仿真、了解各仿真参数的影响； 3.熟悉MATLAB语言及应用环境。 二、实验环境 网络计算机系统（新校区机电大楼D520），MATLAB语言环境 三实验内容 （一）试将示例1的问题改为调用ode45函数求解，并比较结果。 实验程序如下； function dy = vdp(t,y) dy=[y-2*t/y]; end [t,y]=ode45('vdp',[0 1],1); plot(t,y); xlabel('t'); ylabel('y');
（二）试用四阶RK 法编程求解下列微分方程初值问题。仿真时间2s ，取步长h=0.1。 ?????=-=1 )0(2y t y dt dy 实验程序如下: clear t0=0; y0=1; h=0.1; n=2/h; y(1)=1; t(1)=0; for i=0:n-1 k1=y0-t0^2; k2=(y0+h*k1/2)-(t0+h/2)^2; k3=(y0+h*k2/2)-(t0+h/2)^2;
k4=(y0+h*k3)-(t0+h)^2; y1=y0+h*(k1+2*k2+2*k3+k4)/6; t1=t0+h; y0=y1; t0=t1; y(i+2)=y1; t(i+2)=t1; end y1 t1 figure(1) plot(t,y,'r'); xlabel('t'); ylabel('y'); （三）试求示例3分别在周期为5s的方波信号和脉冲信号下的响应，仿真时间20s，采样周期Ts=0.1。
自动控制完整系统综合实验综合实验报告
综合实验报告 实验名称自动控制系统综合实验 题目 指导教师 设计起止日期2013年1月7日～1月18日 系别自动化学院控制工程系 专业自动化 学生姓名 班级 学号 成绩
前言 自动控制系统综合实验是在完成了自控理论，检测技术与仪表，过程控制系统等课程后的一次综合训练。要求同学在给定的时间内利用前期学过的知识和技术在过程控制实验室的现有设备上，基于mcgs组态软件或step7、wincc组态软件设计一个监控系统，完成相应参数的控制。在设计工作中，学会查阅资料、设计、调试、分析、撰写报告等，达到综合能力培养的目的。
目录 前言 (2) 第一章、设计题目 (4) 第二章、系统概述 (5) 第一节、实验装置的组成 (5) 第二节、MCGS组态软件 (11) 第三章、系统软件设计 (14) 实时数据库 (14) 设备窗口 (16) 运行策略 (19) 用户窗口 (21) 主控窗口 (30) 第四章、系统在线仿真调试 (32) 第五章、课程设计总结 (38) 第六章、附录 (39) 附录一、宇光智能仪表通讯规则 (39)
第一章、设计题目 题目1 单容水箱液位定值控制系统 选择上小水箱、上大水箱或下水箱作为被测对象，实现对其液位的定值控制。 实验所需设备：THPCA T-2型现场总线控制系统实验装置（常规仪表侧），水箱装置，AT-1挂件，智能仪表，485通信线缆一根（或者如果用数据采集卡做，AT-4 挂件，AT-1挂件、PCL通讯线一根）。 实验所需软件：MCGS组态软件 要求： 1.用MCGS软件设计开发，包括用户界面组态、设备组态、数据库组态、策略组态等，连接电路， 实现单容水箱的液位定值控制； 2.施加扰动后，经过一段调节时间，液位应仍稳定在原设定值； 3.改变设定值，经过一段调节时间，液位应稳定在新的设定值。
嵌入式系统实验实验报告
嵌入式系统实验实验报告 一、实验目的 1.基本实验
. Word 资料搭建PXA270嵌入式LINUX开发软硬件环境；安装LINUX操 作系统；安装与配置建立宿主机端交叉编译调试开发环境；配置宿主机 PC 机端的minicom（或超级终端）、TFTP服务、NFS服务，使宿主PC机与PXA270开发板可以通过串口通讯，并开通TFTP 和NFS服务。 2.人机接口 键盘驱动；LCD控制；触摸屏数据采集与控制实验； 3.应用实验 完成VGA显示；Web服务器实验；网络文件传输实验；多线程应用实验。 4.扩展应用实验 完成USB摄像头驱动与视频采集；GPS实验；GSM/GPRS通讯；视频播放移植；USB蓝牙设备无线通讯；NFS文件服务器；蓝牙视频文件服务器。 5.QT实验 完成基本嵌入式图形开发环境搭建；“Hello world！”QT初探；创建一个窗口并添加按钮；对象通信：Signal和Slot；菜单和快捷键；工具条和状态栏；鼠标和键盘事件；对话框；QT的绘图；俄罗斯方块；基于QT的GSM手机在嵌入式LINUX下的设计与实现。 二、实验内容 1.人机接口实验 实验十九键盘驱动实验 ?实验目的：矩阵键盘驱动的编写
?实验内容：矩阵键盘驱动的编写 ?作业要求：完成键盘加减乘除运算 ?实验作业源码及注释： #INCLUDE
《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。
(修改后) 系统仿真综合实验指导书(2011[1].6)
系统仿真综合实验指导书 电气与自动化工程学院 自动化系 2011年6月
前言 电气与自动化工程学院为自动化专业本科生开设了控制系统仿真课程，为了使学生深入掌握MATLAB语言基本程序设计方法，运用MATLAB语言进行控制系统仿真和综合设计，同时开设了控制系统仿真综合实验，30学时。为了配合实验教学，我们编写了综合实验指导书，主要参考控制系统仿真课程的教材《自动控制系统计算机仿真》、《控制系统数字仿真与CAD》、《反馈控制系统设计与分析——MATLAB语言应用》及《基于MATLAB/Simulink的系统仿真技术与应用》。
实验一MATLAB基本操作 实验目的 1．熟悉MATLAB实验环境，练习MATLAB命令、m文件、Simulink的基本操作。 2．利用MATLAB编写程序进行矩阵运算、图形绘制、数据处理等。 3．利用Simulink建立系统的数学模型并仿真求解。 实验原理 MATLAB环境是一种为数值计算、数据分析和图形显示服务的交互式的环境。MATLAB有3种窗口，即：命令窗口（The Command Window）、m-文件编辑窗口（The Edit Window）和图形窗口（The Figure Window），而Simulink另外又有Simulink模型编辑窗口。 1．命令窗口（The Command Window） 当MATLAB启动后，出现的最大的窗口就是命令窗口。用户可以在提示符“>>”后面输入交互的命令，这些命令就立即被执行。 在MATLAB中，一连串命令可以放置在一个文件中，不必把它们直接在命令窗口内输入。在命令窗口中输入该文件名，这一连串命令就被执行了。因为这样的文件都是以“.m”为后缀，所以称为m-文件。 2．m-文件编辑窗口（The Edit Window） 我们可以用m-文件编辑窗口来产生新的m-文件，或者编辑已经存在的m-文件。在MATLAB 主界面上选择菜单“File/New/M-file”就打开了一个新的m-文件编辑窗口；选择菜单“File/Open”就可以打开一个已经存在的m-文件，并且可以在这个窗口中编辑这个m-文件。 3．图形窗口（The Figure Window） 图形窗口用来显示MATLAB程序产生的图形。图形可以是2维的、3维的数据图形，也可以是照片等。 MATLAB中矩阵运算、绘图、数据处理等内容参见教材《自动控制系统计算机仿真》的相关章节。 Simulink是MATLAB的一个部件，它为MATLAB用户提供了一种有效的对反馈控制系统进行建模、仿真和分析的方式。 有两种方式启动Simulink:
运动控制系统实验指导书分解
运动控制系统 实验指导书 赵黎明、王雁编 广东海洋大学信息学院自动化系
直流调速 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6-7。 四．实验设备及仪表 1．MCL系列教学实验台主控制屏。 2．MCL—18组件（适合MCL—Ⅱ)或MCL—31组件（适合MCL—Ⅲ）。 3．MCL—33(A)组件或MCL—53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，必须先加上直流激磁。 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。 六．实验内容 1．移相触发电路的调试（主电路未通电） （a）用示波器观察MCL—33（或MCL—53，以下同）的双脉冲观察孔，应有双脉冲，且间隔均匀，幅值相同；观察每个晶闸管的控制极、阴极电压波形，应有幅值为1V～2V 的双脉冲。 （b）触发电路输出脉冲应在30°～90°范围内可调。可通过对偏移电压调节单位器及ASR输出电压的调整实现。例如：使ASR输出为0V，调节偏移电压，实现α=90°；再保持偏移电压不变，调节ASR的限幅电位器RP1，使α=30°。 2．求取调速系统在无转速负反馈时的开环工作机械特性。 a．断开ASR的“3”至U ct的连接线，G（给定）直接加至U ct，且Ug调至零，直流电机励磁电源开关闭合。 b．合上主控制屏的绿色按钮开关，调节三相调压器的输出，使U uv、Uvw、Uwu=200V。 注：如您选购的产品为MCL—Ⅲ、Ⅴ，无三相调压器，直接合上主电源。以下均同。 c．调节给定电压U g，使直流电机空载转速n0=1500转/分，调节测功机加载旋钮（或直流发电机负载电阻），在空载至额定负载的范围内测取7～8点，读取整流装置输出电压U d 3．带转速负反馈有静差工作的系统静特性 a．断开G（给定）和U ct的连接线，ASR的输出接至U ct，把ASR的“5”、“6”点短接。 b．合上主控制屏的绿色按钮开关，调节U uv，U vw，U wu为200伏。 c．调节给定电压U g至2V，调整转速变换器RP电位器，使被测电动机空载转速n0=1500转/分，调节ASR的调节电容以及反馈电位器RP3，使电机稳定运行。 调节测功机加载旋钮（或直流发电机负载电阻），在空载至额定负载范围内测取7～8
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