湖北理工学院
《微型计算机控制技术》实验教案
教学院（部）电气与电子信息工程学院
教 研 室 电气自动化
授 课 教 师 皮大能
职 称 职 务 副 教 授
教 材 名 称 微型计算机控制技术
目录
实验一A/D转换D/A转换 (2)
实验二采样与保持 (6)
实验三采样与保持 (10)
实验四数字滤波器 (15)
实验五积分分离PID控制实验 (20)
实验六最小拍控制系统 (27)
附录：使用说明 (31)
实验一 A/D转换D/A转换
实验目的：掌握A/D、D/A转换的工作原理，ADC0809、DAC0832、8255、8253的应用。
重点：A/D、D/A转换中输入、输出各参数间关系。
实验主要仪器与设备：多媒体计算机，TKKL-4型控制理论/计算机控制技术实验箱
预备知识：输入、输出接口的基本概念，接口芯片的（端口）地址分配。熟悉虚拟示波器的调节及应用，实验箱上电压表的使用，各单元电路模块的引线位置及各引线用途，电位器的调节方式。
实验线路原理图：
图1－1 A/D、D/A转换电路
实验原理：
CPU的DPCLK信号与ADC0809单元电路的CLOCK相连作为ADC0809的时钟信号。ADC0809芯片输入选通地址码A、B、C为“1”状态，选通输入通道IN7。通过电位器W41给A/D变换器输入-5V～+5V的模拟电压。8253的2#口用于5ms定时输出OUT2信号启动A/D变换器。由8255口A为输入方式。A/D转换的数据通过A口采入计算机，送到显示器上显示，并由数据总线送到D/A变换器0832的输入端。选用CPU 的地址输入信号IOY0为片选信号(CS)，XIOW信号为写入信号(WR)，D/A变换器的口地址为00H。
调节W41即可改变输入电压，可从显示器上看A/D变换器对应输出的数码，同时这个数码也是D/A 变换器的输入数码。
A/D、D/A转换程序流程：（见图1—2）
实验内容及步骤
(1)按图1—1接线。用“短路块”分别将U1单元中的ST与+5V短接；U4单元中的X与+5V，Z与-5V短接。其它画“●”的线需自行连接。（示波器的CH1通道接U15单元的OUT端）连接好后，接通电源。
(2)对U15 D/A转换单元进行调零。
按下实验箱上的复位键，在调试窗口中出现“WELCOME TO YOU”
输入
A2000 按“Enter”键
0000：2000 MOV AL，80 按“Enter”键
0000：2002 OUT 00，AL 按“Enter”键
0000：2004 INT 按“Enter”键
0000：2005 按“Enter”键
G=0000：2000 按“Enter”键
待输入完成后，
电压表调零：
用U16单元电压表毫伏档监测U15 D/A转换单元OUT端
电压，调节U15单元103电位器使电压表显示“00”。
图1－2A/D、D/A转换流程
(3)将U4单元中W41输出调至-5V，执行监控中的程序(G=F000：1100↙)。如果程序正确执行，将在显示器上显示“00”。
⑷ 将W41依次调节，用U16 交/直流数字电压表分别检测A/D的输入电压和D/A的输出电压。观察显
示器，记下相应的数码及D/A的输出模拟电压，填入下表1—1。
表1—1
模拟输入 电压(V) 测量值
显示器
数码(H)
测量值
模拟输出
电压(V)
测量值
-5 -4.98 00 00 -5 -5.01
-4 -3.98 1A 19 -4 -3.90
-3 -3.01 33 34 -3 -2.99
-2 -2.04 4C 4D -2 -1.99
-1 -0.97 66 68 -1 -0.96
00 0．00 80 80 00 0.07
+1 +0.97 99 A1 +1 +1.06
+2 +2.01 B3 B2 +2 +2.09
+3 +3.03 CD CF +3 +3.13
+4 +3.99 E6 E8 +4 +4.12
＋5 +5.00 FF FF ＋5 +5.12
⑸ AD转换的量化特性
按图1—3改接U4输出Y至U13A/D转换单元输入IN7的连接，即添加一个反向放大器，其它线路同图1—1。
图1-3AD转换量化特性测试
① 用U16交/直流数字电压表监测A/D的输入电压，在OV附近连续调节A/D的输入电压，观察整理化误差和量化单位。
② 测出A/D输入电压在OV附近±5个量化单位的数值，记录与之相对应的数字量，如表1—2所示：
表1—2
模入电压(mV)
测量值
-210-160 -120-60 -40 0 40 100 110 170 200 数字量(H) 7B 7C 7D 7E 7F 80 81 82 83 84 85
③ 根据表1—2绘制AD转换的量化特性图。
实验结果分析
① 表1—1中输入、输出关系：正比的线性关系 ②表1—2中量化特性关系：正比的线性关系 由于实验设备及测量误差，线性关系曲线不太精确。 思考题：
A/D 的输入通道可否做其他选择？如何实现？
实验箱上A、B、C 接+5V，即选择IN7,若想选择其他通道（IN0～IN7），只需改变A、B、C 的接线方式。如A、B、C 接GND 选择IN0……。
实验二 采样实验
实验目的：掌握采样定理，8253的工作原理，A/D、D/A转换及信号发生器的应用。
重点：采样定理，信号发生器的调节。
实验主要仪器与设备：多媒体计算机，TKKL-4型控制理论/计算机控制技术实验箱
预备知识：输入、输出接口的基本概念，虚拟示波器的调节及应用，采样定理。
实验内容：
实验2.1 采样实验
1 原理：信号发生器U1 单元的OUT端输出抛物线信号，通过A/D转换单元U13的IN7端输入。计算机在采样时刻启动A/D转换器，转换得到数字量送至实验箱8255口A，口A设成输入方式。CPU将输入的数字量直接送到D/A转换单元U15，在U15单元的OUT端则输出相应的模拟信号。如图2.1—1所示，在时间τ以外，计算机输出零至D/A并使其转换，所以τ以外输出为零。τ的时间：10ms
图2.1－1 采样实验原理图
2 接线图：见图2.1—2。
图2.1－2 采样实验接线图
3 采样周期T的设置：计算机用8253产生定时中断信号，定时10ms，并在2F60H单元存放倍数T K 可取01H～FFH，采样周期T = T K×10ms，所以T的范围为10ms～2550ms，改变T K即可以确定T。
4 实验程序流程图：见图2.1—3
采样
图2.1－3 程序流程图
5 实验内容与步骤
① 按图2.1—2连线，首先将U1 信号发生器单元中的S11置抛物线档，S12置T3档。用短路块短接S与ST。
② 用示波器观察U1单元的OUT端的波形，调W12使其不高于5V，调W11使T1周期约2s（1.5s）。
③ 选定T K = 04H，将2F60H单元存入T K 。（在调试窗口输入：E2F60↙ ，待调试窗口显示“0000：2F60=CC —”从键盘输入04↙ ，即将T K = 04H存入2F60H单元）
④ 启动采样程序(在调试窗口输入G=F000：11A2↙)。
⑤ 本实验选用普通示波器，用示波器对照观察U1单元的OUT端与U15单元的OUT端波形，观察完停机。
⑥ 选择若干T K值（可取01H～FFH），重复③、④、⑤，观察不同采样周期T时的输出波形。
⑦ 调节U1信号发生器单元的W11，使T1约0.3s（0.5s），调W12使其不高于5V，重复步骤③、④、⑤。
6．实验结果（绘制输出波形）
7．实验结果分析
8．思考题：采样周期T必须满足的条件是什么？T越小越好还是越大越好？为什么？
通过③中的一些实验步骤，大家可明显地观察到，当Tk= 01H～26H时，U15单元的OUT端的输出波形为IN7的采样波形，但当Tk再增大时，U15单元的OUT端的输出波形将采样失真。从这看出，似乎采样周期T取得越小，对信号恢复越有利，一般来说，T必须满足t A/D +t处理 ≤ T ≤ T香农 ，在此前提下，T越小越好（t A/D为A/D转换时间，t处理 为计算机对信息进行处理所用的时间）。
有人又问，既然A/D采样本身具有保持功能，那是不是不管模拟量在A/D转换时变化多大，都可不加保持器呢？不一定，因为A/D在采样时，对模拟量的变化频率有限制。一般在十几Hz左右，如果信号变化太快，就会使采样信号失真，所以必须加采样保持器。
实验三 保持实验
实验目的：掌握采样定理，8253的工作原理，A/D、D/A转换及信号发生器的应用。
重点：采样定理，信号发生器的调节。
实验主要仪器与设备：多媒体计算机，TKKL-4型控制理论/计算机控制技术实验箱
预备知识：输入、输出接口的基本概念，虚拟示波器的调节及应用，采样定理。
实验内容：
1． 原理：计算机(CPU)用8253定时，在采样时刻计算机给A/D器件启动信号，这时A/D器件(ADC0809)将模拟器转换成数字量并通过口A输入，计算机直接把这些数字量输出给D/A器件，D/A器件(DAC0832)则输出相应的模拟量，并且一直保持到输入新值。原理如图2.2—1，采样周期设置同实验2.1。
图2.2－1 保持实验原理图1
无零阶保持器的模拟原理图见图2.2—2。开关τ合上的时间为10ms。采样周期同实验2.1。
图2.2－2保持实验原理图2
2．实验接线图：见图2.2—3
R为输入，C为输出。U15单元的OUT端为IN7端的离散化信号。
图2.2－3 保持实验接线图
3. 实验程序流程：见图2.1—3
4. 实验内容与步骤
① 按图2.2—3接线，S11置方波档，S12置T3档，调W12使U1单元的OUT端为1V方波，调W11使输出信号周期为5S。
②选T k为02H，将2F60H单元存入T k值。
③在调试窗口，启动采样保持程序（G=F000：11E5↙），（打开示波器窗口，选择“启动示波器并运行程序”，再次输入“段地址” F000，“偏移地址” 11E5↙）用示波器（普通示波器）对照观察U13单元的IN7与U15单元OUT端波形，停机。
④ 更换T k ，重复（2）、（3）步骤。
⑤ 增大T k ，存入
不稳定，记下T k值，并换算出相应的采样周期T。将实验结果填入表2.2—1中。
方波
表2.2—1（T=T k×10ms）
T k（H） 采样周期T(s) T= T k ×10ms
02 0.02 稳定
04 0.04 稳定
08 0.08 稳定
10 0.1 振荡
说明：当T k = 02H时，启动采样程序，此时无零阶保持器，系统的输出波形将失真，因为在计算机控制系统中若无零阶保持器将导致控制不稳定，即在采样点间短暂失控，系统输出波形将失真。
⑥ 在已填入表2.2—1中选取一个T k值（不要选为01H），T k存入2F60H单元，启动采样程序（G=F000：11A2↙），观察无零阶保持器系统C点的输出波形。
⑦ 减小输入信号幅度，增大采样周期，重复②、③步骤，观察离散化噪音及系统的输出。再将S11拔至斜坡，抛物线档，作进一步观察。
斜波
抛物线波
5. 实验结果（绘制输出波形）见上图
6.实验结果分析
实验四 数字滤波器
实验目的：掌握数字滤波原理与方法，了解各种数字滤波的作用。
重点：不同数字滤波方式对不同控制对象的作用。
实验主要仪器与设备：多媒体计算机，TKKL-4型控制理论/计算机控制技术实验箱
预备知识：一阶惯性环节的数字滤波，加权平均滤波法。
实验内容：
1．实验原理与线路
计算机对含有干扰的正弦信号R(约0.5～
1Hz)通过U13采样输入，然后进行数字滤波处
理，以保留正弦信号，去除干扰，最后送至U15
变成模拟量C输出。
⑴ 模拟带有尖脉冲干扰的正弦信号 图3-1 数字滤波原理
用RC电路将U1单元的555输出方波(S端)微分，将此微分信号视作干扰，再用U2单元产生的正弦波，两信号迭加，如图3—2。注意R点波形不要超过±5V，以免数字化溢出。
图3-2 数字滤波实验线路
⑵ 滤波器的计算
要求设计一个相当于1/（τS＋1）的数字滤波器，由一阶差分法可行近似式
Y k=(1-a)X k+(a)Y K-1
Xk：输入，Yk输出，T：采样周期，1-a = T/τ。
加权平均值算法为： Y K =A 1X K +A 2X K-1+A 3X K-2+A 4X K-3(式中=1) ∑=4
1
i i A X k ：输入，Y k 输出。 ⑶ 采样周期T
计算机用8253产生定时信号，定时5ms，采样周期T 为： T = Tk = T × 5ms Tk 需选送入2F60H 单元，范围：01H～FFH，对应T 的范围： 5ms ～ 1275ms。 ⑷ 实验线路：接线见图3—2。接入1点的信号为正弦波，2点为干扰信号。 2．实验程序流程：见图3—3
3．实验内容及步骤
(1)模拟一阶惯性环节的数字滤波
①按图3—2接线，置S12中档，调W11使S 约为0.2S，调信号发生器，使其输出1HZ、6V 的正弦信号，调整1，2端对应的两个电位器，使R 端波形符合要求。（R 端波形与1端一致，2端波形为尖峰脉冲）
②在2F00H、2F03H 存入1-a、a，2F60H 存入Tk。如图例。 ③启动一阶惯性数字滤波程序(G=F000：1411↙)。用示波器观察输入端R、输出端C 的波形，分析滤波效果，并记下干扰衰减比、正弦衰减比以及a 值，记完停机。记衰减比时可先单独在1端接正
弦信号并记录，再在2端单独接干扰并记录，记录采用峰一峰值（P—P，V）。
④改变a、Tk，重复步骤②、③，直到得到满意的效果，将实验结果填入表3—1中。
(2)四点加权平均数字滤波
①同(1)①。
②存入A1～A4、Tk，地址见表3-1。
③启动四点加权平均程序(G=F000：13CF↙)，对照观察输入并记录，停机。记衰减比时可先单独在1端接正弦信号做记录，再在2端单独接干扰信号并做记录。记录采用峰一峰值(P—P，V)。
表3—1
4．实验结果
给定信号
干扰信号
一阶惯性数字滤波
四点加权平均数字滤波
中南大学 计算机仿真与建模 实验报告 题目：理发店的服务过程仿真 姓名：XXXX 班级：计科XXXX班 学号：0909XXXX 日期：2013XXXX
理发店的服务过程仿真 1 实验案例 (2) 1.1 案例：理发店系统研究 (2) 1.1.1 问题分析 (3) 1.1.2 模型假设 (3) 1.1.3 变量说明 (3) 1.1.4 模型建立 (3) 1.1.5 系统模拟 (4) 1.1.6 计算机模拟算法设计 (5) 1.1.7 计算机模拟程序 (6) 1实验案例 1.1 案例：理发店模拟 一个理发店有两位服务员A和B顾客随机地到达该理发店,每分钟有一个顾客到达和没有顾客到达的概率均是1/2 , 其中60%的顾客理发仅用5分钟,另外40%的顾客用8分钟. 试对前10分钟的情况进行仿真。 （“排队论”，“系统模拟”，“离散系统模拟”，“事件调度法”）
1.1.1 问题分析 理发店系统包含诸多随机因素，为了对其进行评判就是要研究其运行效率， 从理发店自身利益来说，要看服务员工作负荷是否合理，是否需要增加员工等考 虑。从顾客角度讲，还要看顾客的等待时间，顾客的等待队长，如等待时间过长 或者等待的人过多，则顾客会离开。理发店系统是一个典型的排队系统，可以用 排队论有关知识来研究。 1.1.2 模型假设 1． 60％的顾客只需剪发，40％的顾客既要剪发，又要洗发； 2． 每个服务员剪发需要的时间均为5分钟，既剪发又洗发则花8分钟； 3． 顾客的到达间隔时间服从指数分布； 4． 服务中服务员不休息。 1.1.3 变量说明 u ：剪发时间（单位：分钟），u=5m ； v: 既剪发又理发花的时间（单位：分钟），v=8m ； T ： 顾客到达的间隔时间，是随机变量，服从参数为λ的指数分布，（单位： 分钟） T 0：顾客到达的平均间隔时间（单位：秒），T 0＝λ 1； 1.1.4 模型建立 由于该系统包含诸多随机因素，很难给出解析的结果，因此可以借助计算机 模拟对该系统进行模拟。 考虑一般理发店的工作模式，一般是上午9：00开始营业，晚上10：00左 右结束，且一般是连续工作的，因此一般营业时间为13小时左右。 这里以每天运行12小时为例，进行模拟。 这里假定顾客到达的平均间隔时间T 0服从均值3分钟的指数分布， 则有 3小时到达人数约为603 603=?人， 6小时到达人数约为1203 606=?人， 10小时到达人数约为2003 6010=?人， 这里模拟顾客到达数为60人的情况。 （如何选择模拟的总人数或模拟总时间）
课程教案 课程名称：EDA技术实验 任课教师：王小虎 所属院部：电气与信息工程学院 教学班级：自本1201-02 教学时间：2014—2015学年第二学期
湖南工学院课程基本信息
P 1 实验一原理图的绘制 一、本次课主要内容 绘制一张完整的电源电路原理图. 1．绘制电源电路的原理图，并填上正确的封装，完成后将文件存盘。 2．对完成的电路图进行ERC校验，若有错误，则加以改正，直到校验无误后， 存盘. 2．对修改后的电路图进行编译，产生网络表文件，将网络表文件存盘后退出 3．根据以上的实验内容写出实验报告，并将绘制好的完整电源电路图打印出来 贴在报告中，分析实验过程中遇到的问题，总结用到的知识点。 二、教学目的与要求 1．熟练掌握PROTEL99的基本操作。 2．学会绘制电路原理图。 3．掌握电路图的ERC校验、电路错误修改和网络表的生成 三、教学重点难点 重点：调用元件；创建原理图元件库；网络标号。 难点：原理图元件库的创建 四、教学方法和手段 采用课堂讲授大概20分钟时间，对原理图绘制的方法与技巧运用多媒体进行演 示、制作教学幻灯片。 五、作业与习题布置 写出完整的实验报告，并回答下面问题。 1、为什么要给元器件定义封装形式？是否所有原理图中的元器件都要定义封装 形式？ 2、放置元器件时系统提示没有打开元器件库，应如何解决？ 3、使用网络标号时应注意哪些问题？ 4、总线和一般连线有何区别？使用中应注意哪些问题？
P 2 实验一原理图的绘制 一、实验目的 （1）熟练掌握PROTEL99的基本操作。 （2）学会绘制电路原理图。 （3）掌握电路图的ERC校验、电路错误修改和网络表的生成。 二、实验内容与步骤 （1）新建文档，设置参数的基本操作。进入ADV ANCED SCHEMATIC，新建一张原理图，并设置它的工作空间参数和文档参数。其中，电路图大小设置为A4， 横向放置，标题栏选择标准标题栏，栅格大小均选为20mil。 （2）装入元器件库。执行相关命令， （3）放置元器件。按照如图1-1所示，从元器件库中放置相应的元器件到电路图中，并对元器件做移动，旋转等操作，同时进行属性设置。各元器件的元器 件标号及标称值均采用小四号宋体，完成后将文件存盘。 （4）全局修改。利用SCH的全局修改功能，将图1-1中电阻的标号和标称值均由小四号宋体改为五号黑体，并将电阻的编号R*由大写改为小写r*，完成后将 文件改名存盘。 （5）绘制电源电路图。按照如1-1所示，绘制电源电路的原理图，并填上正确的封装，完成后将文件存盘。 （6）对完成的电路图进行ERC校验，若有错误，则加以改正，直到校验无误后，存盘 （7）对修改后的电路图进行编译，产生网络表文件，将网络表文件存盘后退出
通信对抗原理仿真大作业题目 基本要求：仿真大作业分组完成，每个组3~5人，至少选择4个题目，并且在每一类中至少选择一个题目。利用MATLAB完成计算机仿真，并且撰写仿真实验报告。大作业完成情况将作为评价平时成绩的依据。 第一类：测频方法仿真 1.FFT法数字测频技术仿真。仿真模拟通信信号或者数字通信信号三种以上， 基于FFT法进行载波频率测量。画出信号的时域、频域波形，给出FFT法测量的结果。进一步在0-20dB信噪比条件给出不同信噪比下的测量曲线，分析信噪比与测量误差的关系。 2.互相关法数字测频技术仿真。仿真模拟通信信号或者数字通信信号三种以上， 基于互相关法进行载波频率测量。画出信号的时域、频域波形，给出测量结果。进一步在0-20dB信噪比条件给出不同信噪比下的测量曲线，分析信噪比与测量误差的关系。 3.相位差分法数字测频技术仿真。仿真模拟通信信号或者数字通信信号三种以 上，基于相位差分法法进行载波频率测量。画出信号的时域、频域波形，给出测量结果。进一步在0-20dB信噪比条件给出不同信噪比下的测量曲线，分析信噪比与测量误差的关系。 第二类：测向方法仿真 4.相位干涉仪测向方法仿真。仿真模拟通信信号或者数字通信信号两种以上， 基于相位干涉仪测向方法，对不同方向到达的通信信号进行测向。画出信号的时域、频域波形，给出到达方向测量结果。进一步在0-20dB信噪比条件给出不同信噪比下的测量曲线，分析信噪比、到达角与测量误差的关系。 5.到达时差测向方法仿真。仿真模拟通信信号或者数字通信信号两种以上，基 于到达时差测向方法，对不同方向到达的通信信号进行测向。画出信号的时域、频域波形，观察相关函数，给出测量结果。进一步在0-20dB信噪比条件给出不同信噪比下的测量曲线，分析信噪比、到达角与测量误差的关系。6.多普勒测向方法仿真。仿真模拟通信信号或者数字通信信号两种以上，基于 多普勒测向方法，对不同方向到达的通信信号进行测向。画出信号的时域、频域波形，给出测量结果。进一步在0-20dB信噪比条件给出不同信噪比下的测量曲线，分析信噪比、到达角与测量误差的关系。 7.沃森-瓦特测向方法仿真。仿真模拟通信信号或者数字通信信号两种以上，基 于沃森-瓦特测向方法，对不同方向到达的通信信号进行测向。画出信号的时域、频域波形，给出测量结果。进一步在0-20dB信噪比条件给出不同信噪比下的测量曲线，分析信噪比、到达角与测量误差的关系。 第三类：信号处理技术仿真 8.信号带宽和幅度测量方法仿真。仿真模拟通信信号或者数字通信信号三种以 上，基于FFT法进行信号带宽、信号相对幅度测量。画出信号的时域、频域
课程：虚拟现实题目：沸腾的水壶 班级：数媒0902 学号：0305090206 姓名：沈玉婷 日期：2012.12
1、绪论 1.1 虚拟现实动画简介 虚拟现实动画就是用虚拟现实的技术以动画的形式表现出来（这是建立在虚拟现实及动画技术的基础上出现的）。我们以了解什么是虚拟现实及动画的意思后就能全面理解虚拟现实动画的概念。 1.2 关于虚拟现实技术 虚拟现实(Virtual Reality，简称VR;又译作灵境、幻真)是近年来出现的高新技术，也称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。 VR是一项综合集成技术，涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等领域，它用计算机生成逼真的三维视、听、嗅觉等感觉，使人作为参与者通过适当装置，自然地对虚拟世界进行体验和交互作用。使用者进行位置移动时，电脑可以立即进行复杂的运算，将精确的3D世界影像传回产生临场感。该技术集成了计算机图形(CG)技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果，是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。概括地说，虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式，与传统的人机界面以及流行的视窗操作相比，虚拟现实在技术思想上有了质的飞跃。 2、需求分析 随着CAD技术的发展，人们就开始研究立体声与三维立体显示相结合的计算机系统。目的在于建立一种新的用户界面，使用户可以置身于计算机所表示的三维空间资料库环境中，并可以通过眼、手、耳或特殊的空间三维装置在这个环境中"环游"，创造出一种"亲临其境"的感觉。 虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化、操作以及实时交互的环境。与传统的计算机人――机界面（如键盘、鼠标器、图形用户界面以及流行的Windows等）相比，虚拟现实无论在技术上还是思想上都有质的飞跃。传统的人――机界面将用户和计算机视为两个独立的实体，而将界面视为信息交换的媒介，由用户把要求或指令输入计算机，计算机对信息或受控对象作出动作反馈。虚拟现实则将用户和计算机视为一个整体，通过各种直观的工具将信息进行可视化，形成一个逼真的环境，用户直接置身于这种三维信息空间中自由地使用各种信息，并由此控制计算机。目前，虚拟现实技术已经遍布我们生活中的每一个行业，城市规划中的应用、旅游景观的应用、医学中应用、娱艺教中的应用、军事与航天中的应用、室内设计中的应用、房产开发中的应用、工业仿真中的应用、应急推演中的应用。由此可知，虚拟
实验二一维二维数组的创建和寻访 一、实验目的 1、掌握一维数组、二维数组创建和寻访的几种方法。 2、区别数组运算和矩阵运算的差别。 3、熟悉执行数组运算的常用数组操作函数。 4、掌握数组运算中的关系和逻辑操作及常用的关系、逻辑函数。 5、掌握“非数”、“空”数组在MA TLAB中的应用。 二、实验主要仪器与设备 装配有MA TLAB7.6软件的计算机 三、预习要求 做实验前必须认真复习第三章MATLAB的数值数组及向量化运算功能。 四、实验内容及实验步骤 1、一维数组的创建方法有哪几种？举例说明。 答：一维数组的创建方法有： ①递增/递减型一维数组的创建：冒号生成法：x=a：inc：b 线性（或对数）定点法：x=linspace(a,b,n)，x=logspace(a,b,n) ②逐个元素输入法：如x=[0.1，sin(pi/5)，-exp(-3)，-2*pi] ③运用MA TLAB函数生成法：例ones，rand等。 2、输入以下指令，并写出运行结果。本例演示：数组元素及子数组的各种标识和寻访格式；冒号的使用；end的作用。 A=zeros(2,6) %创建(2×6)的全零数组 A(:)=1:12 %赋值号左边：单下标寻访(2×6) 数组A的全部12个元素 %赋值号右边：拥有12个元素的一维数组 A(2,4) %双下标：A数组的第2行第4列元素 A(8) %单下标：数组A的第8个元素 A(: , [1,3]) %双下标：显示A的“第1列和第3列上全部行的元素” A([1, 2, 5, 6]') %单下标：把A数组第1,2,5,6个元素排成列向量 A(: , 4:end) %双下标：显示A的“从第4起到最后一列上全部行的元素” %在此end用于“列标识”，它表示“最后一列” A(2,1:2:5)=[-1, -3, -5] %把右边的3个数分别赋向A数组第2行的第1,3,5个元素位置 B=A([1, 2, 2, 2], [1, 3, 5]) %取A数组的1,3,5列的第1行元素作为B的第1行 %取A数组的1,3,5列的第2行分别作为B的第2,3,4行 L=A<3 %产生与A维数相同的“0，1”逻辑数组 A(L)=NaN %把逻辑1标识的位置上的元素赋为“非数” 运行结果： A = 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2009年《计算机文化基础》实验教学情况总结《计算机文化基础》是高职非计算机专业同学必修的一门计算机课程，通过这一课程的学习来培养学生信息技术素养，提高计算机基本应用的水平，培养适应新世纪信息化社会要求的应用型和复合型人才，并将对学生以后进行有效的学习、生活、科研等产生很大影响。计算机文化基础的实验教学是计算机文化基础教学中重要的环节，通过实验过程，不仅锻炼了学生的动手能力，同时也培养了他们自主学习、独立获取知识的能力。 今年（2009年）下半年开始，我们计算机系对《计算机文化基础》课程的教学模式、实验内容进行了改革，学院非计算机专业的新生开始使用我们计算机系老师自主编写的《计算机文化基础》教材。经过半年实践，老师、学生均反映在实验中所作、课堂上所学、实际中所用的内容联系密切了，学生学习积极性大大提高，教学效果明显。现总结如下： 一、教学、实验改革的具体方法 （一）学情分析 一直以来，《计算机文化基础》是让学生从不懂计算机到初步应用计算机的一门课程，均采用传统的按部就班、循序渐进的教学模式。近几年这门课程出现了一种较为尴尬的局面：一是课时不变但课程内容却在不断加深和增加；二是随着个人电脑的普及，经济条件比较好的城市或家庭里的学生，在中小学阶段就已经接触到了一些计算机基础知识，当他们进入学院后，虽然学的知识更深入，但是表面看来学的内容是一样的，所以这部分学生就觉得枯燥、没有意义，学习积极性不高；与此相反，还有一部分学生是来自经济条件一般或比较差的地区，他们可能从未接触过计算
机，对所学的内容掌握不透，综合应用能力较差。在学生水平如此参差不齐的情况下，科学合理教学方法、实验过程及内容是保证完成教学目标的关键。 （二）转变教学思想 传统教学模式的主体是教师，教学中往往是教师讲学生听，学生被动地接受学习，学生积极性较低，学习兴趣不浓，学习效果较差。新的教学模式中应该建立“以学生为本”，建立以应用、培养兴趣以及可持续性发展的教育教学思想。将原来的“以教师为主导”转变为“以学生的学为中心”，使学生由被动学习转变为“主动学习”。 （三）对课程定位进行了全方位调研 传统的计算机基础课教学重理论、轻实践，学生学过后通常出现理论知识不通，实践技能又不到位的现象。通过对市场的调查分析、学生座谈会及非计算机专业毕业生就业情况反馈表明：目前对高职院校学生的计算机能力要求为能熟练使用Office等办公常用软件，了解网络技术应用等。因此，本课程应该从专业入手，从就业需求入手，根据自身的特点，为各专业搭建计算机应用的公共平台，充分利用先进的网络技术、多媒体技术及现代办公技术等，培养学生分析问题能力、解决问题能力、自主学习能力及可持续发展能力。 （四）构建理论实践一体化的教学体系 传统的教学模式是以课本为中心，按知识点对学生进行讲解，学生学习没有明确的目标，实践中缺乏应用能力。传统的教学模式已不适应高职教育的培养目标及教学规律。为此我们重组课程内容体系，创新教学模式。课程以典型工作任务设计学习情境，教学中以学生为主体，以能力为培养 2
五、（10分）已知系统的传递函数为6 168682)(232+++++=s s s s s s G 。 语言建立系统传递函数模型，并求： ⑴ 该系统的单位阶跃响应；（2分） ⑵ 输入函数为u(t)时的响应；（3分） （u(t)正弦信号，周期2秒，仿真时间8秒，采样周期0.1）； (3) 输入函数为u(t)时的响应；（3分） （u(t)方波输入信号，周期10秒，仿真时间20秒，采样周期0.05） (4) 绘出系统的波德图（Bode ）。（2分） 解答： num=[2 8 6]; den=[1 8 16 6]; sys=tf(num,den); t=0:0.1:8; y1=step(sys,t); u=sin(t*pi); y2=lsim(sys,u,t); subplot(2,2,1);plot(t,y1); grid; title('阶跃响应曲线'); xlabel('响应时间'); ylabel('响应值'); hold on; subplot(2,2,2);plot(t,y2); grid on ; title('对sin(t)的响应曲线'); xlabel('响应时间'); ylabel('响应值'); t=0:0.05:20 u=square(pi/5*t) y3=lsim(sys,u,t); subplot(2,2,3);plot(t,y3) grid on ; title('对方波信号的响应曲线'); xlabel('响应时间'); ylabel('响应值'); subplot(2,2,4);bode(sys);
grid ;title('bode 图'); 运行结果： 六、（10分）设二阶动力学系统的传递函数如下，假设将无阻尼固有频 率固定为ωn ＝1 rad/s ，将阻尼比的值分别设置成ζ＝0，0.1，0.2，0.3，…， MATLAB 语言编程，分析在这些阻尼比ζ的取值下该系统的阶跃响应。 2222)(n n n s s s G ω?ωω++= 解答：wn=1; kesi=[0:0.1:1,2,3,4,5]; figure('color',[1 1 1]); hold on for i=kesi num=wn.^2 den=[1,2*i*wn,wn.^2]; step(num,den);
计算机仿真对传统教学模式革新的作用-计算机仿真论文-计算机论文 ——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印—— 为充分发挥物理化学实验教学的积极作用，摒弃传统实验教学的弊端，并适应二十一世纪培养人才的需要[1]，利用计算机仿真技术对传统的教学模式进行改革，从而实现物理化学实验教学的绿色化、开放化、素质化和节约化。 1计算机仿真实验教学平台 计算机仿真实验平台是以计算机仿真技术为核心，利用计算机创建一个可视化的实验操作环境，其中的每一个可视化仿真物体代表一种实验仪器或设备，通过操作这些虚拟的实验仪器或设备，即可进行各种实验[2-3]。 具体的仿真实验项目可采取如下操作过程：(1)在Windows下运行“化学实验计算机仿真系统”；(2)授权登陆，选择实验；(3)根据需要选择相关内容进行学习，在“实验演示”中，根据实验要求，用户可选择仪器及药品自己组装装置，实验过程采用动画方式来演示全过程；(4)
实验结束后，返回主菜单。选择课堂练习和实验要点总结相关思考题或进行练习；(5)退出系统。 2物化实验教学改革的实现 2.1实现实验教学的绿色化 绿色化学[5](GreenChemistr)又称环境无害化学(EnvironmentalBenignChemistry)是指从污染预防的基本思想出发，在化学品生产的始端就采用预防的科学手段，整个过程和终端均为零排放或零污染。 传统的物理化学实验涉及到很多化学试剂，有些甚至是有毒有害的，如“原电池电动势的测定”实验中制备锌电极就需要使用到硝酸亚汞；并且在各实验过程中排放的“三废”不可避免的对环境造成污染，虽然看起来量好像不大，但这种“聚沙成塔”的效应不容忽视，因此我们很早就提出要在教师和学生的头脑中树立绿色化学的思维方式，并把绿色化学理念融会到实验教学中[5]。 在计算机仿真实验中学生通过鼠标就可以完成实验，实验药品零投入，在过程中也就不存在三废的产生，可以说在源头上杜绝了污染的产生，特别是那些传统实验中必需使用有毒有害药品的实验，计算机仿真无
导入新课（5分钟） 布置任务（2分钟）知识点一（10分钟） 学生模仿（10分钟） 任务十文档处理的综合操作（二） 首先让学生说说样式的作用。 今天我们继续学习文档处理过程中一些比较复杂的操作，这些操作 是我们以往没有使用过的，经过练习之后，我们会发现，WOR还有很多 功能需要学位学习。今天我们主要围绕题注、书签、目录进行练习和操 作。 完成KS3-6、KS3-7、KS3-8、KS3-9、KS3-10 以KS3-6为例 1．样式的新建和修改 按照样文，以正文为基准样式，新建“要点段落01”样式，字体为 仿宋，字号为小四，加下划线，字体颜色为梅红；段前、段后间距为0.5 行，行距为1.5倍行距，并应用在正文第1段。 按照样文，将“正文01”样式修改为字体为黑体，字号为小四，字 形为倾斜，字体颜色为粉红、阳文；行间距为固定值18磅；自动更新对 当前样式的修改，并应用于正文第2段。 2．创建题注 在WORD中打开WIN2008GJW\KSML1\KS3-6a.DOC，“另存为”自 己文件夹中，文件名为A3-A.DOC。在文档中每个插图下方的图题位置 设立“图1”、“图2”等题注。 （1）将文件打开并按要求保存 （2）将光标定位在文档中第一个插图下方的题注位置，执行“插 入”|“引用”|题注命令，打开“题注”对话，在“标签” 文本框中输入“图”，依次单击“确定”按钮，即可在第一 个图题位置插入题注“图1”。 （3）将光标定位在文档中第二个插图下方的图题位置，执行“插 入”|“引用”|“题注”命令，打开“题注”对话，在“题注” 文本框中显示出“图2”，单击“确定” 3．创建书签 在A3-A.DOC文档的标题1.1 WINDOWS XP的桌面位置处插入书签 “第一节标题”。 （1）将光标定位在“1.1 WINDOWS XP”前面，执行“插入” |“书签”命令，打开“书签”对话框。 （2）在“书签名”文本框中输入“第一节标题”，单击“添加” 按钮。 学生模仿教师操作，完成KS3-1的前三项内容 教师示范 学生操作 教师指导
Mersenne Twister随机数发生器及随机性测试 一、实验目的 用MATLAB实现Mersenne Twister随机数发生器,并对其随机性进行测试。二、实验原理 伪随机数的产生，首先是选取种子，然后是在此种子基础上根据具体的生成算法计算得到一个伪随机数，然后利用此伪随机数再根据生成算法递归计算出下二个伪随机数，直到将所有不重复出现的伪随机数全部计算出来。这个伪随机数序列就是以后要用到的伪随机数序列。上面的计算过程可以一次性计算完毕，也可以使用一次递归计算一次，每次生成的伪随机数就是这个伪随机数序列中的一个，不过不管怎么样，只要确定了种子，确定了生成算法，这个序列就是确定的了。所谓种子，就是一个对伪随机数计算的初始值。 Mersenne Twister算法是一种随机数产生方法，它是移位寄存器法的变种。该算法的原理：Mersenne Twister算法是利用线性反馈移位寄存器(LFSR)产生随机数的，LFSR的反馈函数是寄存器中某些位的简单异或，这些位也称之为抽头序列。一个n位的LFSR能够在重复之前产生2^n-1位长的伪随机序列。只有具有一定抽头序列的LFSR才能通过所有2^n-1个内部状态，产生2^n - 1位长的伪随机序列，这个输出的序列就称之为m序列。为了使LFSR成为最大周期的LFSR，由抽头序列加上常数1形成的多项式必须是本原多项式。一个n阶本原多项式是不可约多项式，它能整除x^(2*n-1)+1而不能整除x^d+1，其中d能整除2^n-1。例如(32,7,5,3,2,1,0)是指本原多项式x^32+x^7+x^5+x^3+x^2+x+1，把它转化为最大周期LFSR就是在LFSR小邓第32，7，5，2，1位抽头。利用上述两种方法产生周期为m的伪随机序列后，只需要将产生的伪随机序列除以序列的周期，就可以得到(0，1)上均匀分布的伪随机序列了。 伪代码如下： // 建立624位随机序列数组 int[0..623] MT int index = 0 //初始化随机序列数组 function initializeGenerator(int seed) { MT[0] := seed for i from 1 to 623 { MT[i] := last 32 bits of(1812433253 * (MT[i-1] xor(right shift by 30 bits(MT[i-1]))) + i) // 0x6c078965 } }
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。
《计算机仿真技术》课程教学大纲 Computer Simulation Technology 课程编号：2000502 适用专业：电气工程及自动化 学时数：32 学分数：2 执笔者：游红梅编写日期：2002.5 一、课程的性质与目的 课程性质：《计算机仿真技术》是电气工程及自动化专业选修的技术应用课。 主要任务：通过本课程的学习使学生能够对系统建立仿真模型，并会用Saber进行系统仿真。掌握利用系统仿真常用的计算方法，掌握用Saber求解系统的时域和频域特性的方法。 了解系统病态问题基本概念和基本解决方法。 二、课程教学内容 第一部分绪论（讲课2学时） 明确本课程的内容、性质和任务以及学习本课程的意义，掌握计算机仿真的相关概念、方法、原则和步骤。了解常用仿真软件。介绍Saber仿真软件的基本情况。 第二部分模型与仿真（讲课4学时） 掌握连续系统的数学模型，理解等价性原理。 重点：连续系统的数学模型。 第三部分数字仿真原理(讲课8学时) 掌握插值法、数值微分、数据拟合法、数值积分等常用的计算算法的基本概念和建立方法、求解方法和相互间的关系。掌握数字仿真的特点，掌握数值积分法和离散相似法的基本原理，掌握误差估计与步长控制。了解病态系统的基本概念和基本解决方法。 重点：数值积分法。 难点：R-K法。 第四部分 Saber仿真软件（讲课10学时，上机8学时） 了解Saber仿真软件的使用环境。掌握Saber仿真软件的基本编程、系统的时域和频域特性的仿真。 重点：系统的时域和频域特性的仿真。 难点：系统的时域和频域特性的仿真。 三、课程教学的基本要求 本课程的教学环节包括：课堂讲授和课外作业、课堂测试和上机实验。 （一）课堂讲授 1．教学方法： 由于本课程侧重于实际应用，理论部分理论性较强、内容广泛且抽象，同学理解起来较困难，因此，授课时不追求对仿真理论的全面介绍，而是从实际应用出发使学生掌握基本的理论和方法。 2．教学手段： 采用电子教案与上机动手操作相结合的方法，以达到形象直观的效果。 3．计算机的应用：上机做实验。 4．外语要求： 在授课过程中，要求掌握本专业的英语词汇，能读懂Saber软件的说明文件。
《控制系统数字仿真》课程 大作业 姓名： 学号： 班级： 日期： 同组人员：
目录 一、引言 (2) 二、设计方法 (2) 1、系统数学模型 (2) 2、系统性能指标 (4) 2.1 绘制系统阶跃响应曲线、根轨迹图、频率特性 (4) 2.2 稳定性分析 (6) 2.3 性能指标分析 (6) 3、控制器设计 (6) 三、深入探讨 (9) 1、比例-微分控制器(PD) (9) 2、比例-积分控制（PI） (12) 3、比例-微分-积分控制器（PID） (14) 四、设计总结 (17) 五、心得体会 (18) 六、参考文献 (18)
一、引言 MATLAB语言是当今国际控制界最为流行的控制系统计算机辅助设计语言，它的出现为控制系统的计算机辅助分析和设计带来了全新的手段。其中图形交互式的模型输入计算机仿真环境SIMULINK，为MATLAB应用的进一步推广起到了积极的推动作用。现在，MATLAB语言已经风靡全世界，成为控制系统CAD领域最普及、也是最受欢迎的软件环境。 随着计算机技术的发展和应用，自动控制理论和技术在宇航、机器人控制、导弹制导及核动力等高新技术领域中的应用也愈来愈深入广泛。不仅如此，自动控制技术的应用范围现在已发展到生物、医学、环境、经济管理和其它许多社会领域中，成为现代社会生活中不可或缺的一部分。随着时代进步和人们生活水平的提高，在人类探知未来，认识和改造自然，建设高度文明和发达社会的活动中，控制理论和技术必将进一步发挥更加重要的作用。作为一个自动化专业的学生，了解和掌握自动控制的有关知识是十分必要的。 利用MATLAB软件及其SIMULINK仿真工具来实现对自动控制系统建模、分析与设计、仿真，能够直观、快速地分析系统的动态性能和稳态性能，并且能够灵活的改变系统的结构和参数，通过快速、直观的仿真达到系统的优化设计，以满足特定的设计指标。 二、设计方法 1、系统数学模型 美国卡耐尔基-梅隆大学机器人研究所开发研制了一套用于星际探索的系统，其目标机器人是一个六足步行机器人，如图(a)所示。该机器人单足控制系统结构图如图(b)所示。 要求： （1）建立系统数学模型； （2）绘制系统阶跃响应曲线、根轨迹图、频率特性； （3）分析系统的稳定性，及性能指标； （4）设计控制器Gc(s)，使系统指标满足：ts<10s,ess=0,，超调量小于5%。
单片机应用技能实训（C语言）教案—项目5 项目5 音频输出电路制作 任务1 MCS-51单片机定时器结构及其工作方式
二、教学实施过程 实施环节教学内容导学方法组织教学1、检查学生出勤情况并做好记录。 2、调整学生的注意力，为上课作准备。 互动交流 复习提问1、MCS-51单片机有哪些特殊功能寄存器？ 2、推想哪些特殊功能寄存器可以组成定时器？ 提问导思 导入优美的音乐常常给人们带来愉悦的心情。那么如何利用单片机 发出优美的旋律呢？本项目的任务就是制作一个用单片机控制 的音频输出电路。为完成项目制作，先进行相关基本知识的学习。 启发学习 积极性 讲授新课一、MCS-51单片机定时器结构 （一）MCS-51单片机定时器结构 MCS-51单片机内部有两个16位的可编程定时/计数器，由 TH1、TL1、TH0、TL0、TCON、TMOD等6个特殊功能寄存器组成， 如图5-2所示。 图5-2 定时器结构 TMOD主要是用于选定定时器的工作方式，TCON主要是用于控 制定时器的启动和停止。 1、工作方式寄存器TMOD 专用寄存器称TMOD称为工作方式寄存器。TMOD每位的名称如 表5-1所示。 TMOD位D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 位名称GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 高4位用于控制定时器T1，低4位用于控制定时器T0。TMOD 中各位的定义如下： GATE：门控位。高电平有效，具体作用见后面工作方式介绍。 T C/：定时、计数选择位。T C/=1计数；T C/=0定时。 M1、M0：工作方式选择位。定时器有4种工作方式，由M1M0 设定。 例如将T1设定为工作在方式0定时，将T0设定为工作在方式 1计数，可通过下面指令来完成。 TMOD=0x05; 2、定时器控制寄存器TCON 专用寄存器TCON控制寄存器，用于控制定时器的起动与停止、 设置中断与中断响应等。TCON每位名称如表5-3所示。 可用多媒体 展示图5-2。 参照图5-2 介绍其结构 原理。 TMOD、TCON 的作用及 TMOD、TCON 使用方法。 说明M1M0的 不同取值对 应的工作方 式。
计算机仿真试验报告 自动化1201 ** 3120502007 [实验目的] (1)．掌握采样控制系统数字仿真的特点。 (2)．了解数字控制器对系统动态性能的影响。 (3)．学会编制双重循环法的仿真程序。 (1). 复习采样控制系统的仿真原理及特点。 (2)．根据理论分析，初步估计系统在给定条件下可能出现的动态过程。
(1).按实验目的、要求和已知条件，建立系统的Simulink模型，并且编制双重循环法的仿真程序。 1) Simulink模型建立: 根据题目给出的条件，数字控制系统的结构图如下图所示： 其中的其中数字控制器为： 根据上面结构图，所建立 2) 编制双重循环法的仿真程序 根据数字控制系统的结构图与条件(1)式，我们可以得到得到被控对象的状态空间模型：
[]112212()()0010()() ()110()()01()x t x t u t x t x t x t y t x t ?????????=+?????????-? ????????? ?? ?=??? ??? (2) 按连续系统离散相似算法将（2）式离散化。为了保证精度，其离散化时的步长h （虚 拟采样周期）应比数字控制器的实际采样周期T (=1s)小得多。为简化起见，取h=T/N=T/100=0.01T=0.01s 。 利用MATLAB 控制系统工具箱提供的将连续系统转换成离散系统的函数c2d ，把连续状态空间模型(2)变换为离散状态空间模型。 离散程序如下（程序1）： clear; h=0.01; A=[0 0;1 -1]; B=[10;0]; [G,H]=c2d(A,B,h) 运行后的结果为： 即： 1 0(())0.010.99T ??==???? G Φ （3） 0.1(())0.0005T ?? ==? ? ?? H Γ （4） 故连续系统被控对象（2）的等价离散化状态方程为： []112212(1)()100.1()(1)()0.010.990.0005()()01()x k x k u k x k x k x k y k x k ?+???????? =+????????? +???? ?????? ?? ?=??? ??? （5）
《数字图像处理》课程实验教学大纲 电子信息工程教研室编 信息与电子工程学院 2009 年 5 月
课程名称：数字图像处理课程编号：054411 英文名称： Digital Image Processing 课程负责人：魏广芬 课程性质：非独立设课 课程属性：专业 应开实验学期：第7学期 学时学分：课程总学时---48 实验学时---8 课程总学分---2.5 实验学分---0 实验者类别：本科生 适用专业：电子信息工程、电子信息科学与技术 先修课程：线性代数，信号与系统，数字信号处理，计算机仿真及应用 一、课程简介 数字图像处理是研究数字图像处理的基本理论、方法及其在智能化检测中应用的学科，本课程侧重于数字图像的基本处理理论和方法，并对图像分析的基本理论和实际应用进行系统介绍。目的是使学生系统掌握数字图像处理的基本概念、基本原理、实现方法和实用技术，了解数字图像处理基本应用和当前国内外的发展方向。要求学生通过该课程学习，具备解决智能化检测与控制中应用问题的初步能力，为在计算机视觉、模式识别等领域从事研究与开发打下扎实的理论基础。 二、课程实验教学的目的、任务与要求 通过实验使学生加深对课堂上所学专业知识的认识，通过理论与实践相结合提高学生的动手能力。要求学生利用所学知识完成对图像的锐化、模糊、加噪声、读取、变换等处理。 三、实验方式与基本要求 实验方式：学生一人一机，独立实验，注意记录实验数据与结果分析。 基本要求：实验前，学生要认真预习实验任务，了解实验目的和实验内容；实验时，要认真上机，做好观察分析和记录；实验后，按要求编写实验报告。 四、实验项目设置 序号实验 编号 实验项目名称实验内容提要 实验 时数 实验 类型 实验 类别 实验 要求 每组 人数 1 01 图像处理的MATLAB基础MATLAB应用复习，图像读入和读出验证专业必修 1 2 02 空域图像增强图像灰度变换，直方图均衡，均值 滤波和中值滤波验证专业必修 1 3 03 图像频谱和频域增强图像二维傅里叶变换、图像频谱的 意义，理想低通滤波 综合专业必修 1 4 04 彩色图像处理彩色空间及其相互转换，彩色增强 和滤波 综合专业必修 1 5 05 边缘检测图像锐化和边缘检测，图像分割综合专业选修 1 合计 注：实验类型：1.演示/2.验证/3.综合/4.设计研究/5.其他；实验类别：1.基础/2.专业基础/3.专业/4.其它；实验要求：1.必修/2.选修/3.其它
通信原理大作业 1、说明 在通信原理课程中，介绍了通信系统的基本理论，主要包括信道、基带传输、调制 / 解调方法等。为了进一步提高和改善学生对课程基本内容的掌握，进行课程作业方法的改革的试点，设立计算机仿真大作业。成绩将计入平时成绩。 2、要求 参加的同学3~5人一组，选择1?2个题目，协作和共同完成计算机编程和仿真，写出计算机仿真报告。推荐的计算机仿真环境为MATLAB也可以 选择其它环境。 3、大作业选题 (1) 信道噪声特性仿真产生信道高斯白噪声，设计信道带通滤波器对高斯白噪 声进行滤波， 得到窄带高斯噪声。对信道带通滤波器的输入输出的噪声的时域、频域特性进行统计和分析，画出其时域和频域的图形。 (2) 基带传输特性仿真利用理想低通滤波器作为信道，产生基带信号，仿真验证奈氏第一准则的给出的关系。改变低通滤波器的特性，再次进行仿真，验证存在码间干扰时的基带系统输出，画出眼图进行观察。加入信道噪声后再观 察眼图。 (3) 2ASK言号传输仿真 按照2ASK产生模型和解调模型分别产生2ASK言号和高斯白噪声，经过信道传
输后进行解调。对调制解调过程中的波形进行时域和频域观察，并且对解调结果进行误码率测量。2ASK信号的解调可以选用包络解调或者相干解调法。(4) 2FSK信号传输仿真 按照2FSK产生模型和解调模型分别产生2FSK信号和高斯白噪声，经过信道传输后进行解调。对调制解调过程中的波形进行时域和频域观察，并且对解调结果进行误码率测量。2FSK信号的解调可以选用包络解调或者相干解调法。(5) 2PSK信号传输仿真 按照2PSK产生模型和解调模型分别产生2PSK言号和高斯白噪声，经过信道传输后进行解调。对调制解调过程中的波形进行时域和频域观察，并且对解调结果进行误码率测量。2PSK信号的解调选用相干解调法。 ⑹2DPSK言号传输仿真 按照2DPSK产生模型和解调模型分别产生2DPSK言号和高斯白噪声，经过信道传输后进行解调。对调制解调过程中的波形进行时域和频域观察，并且对解调结果进行误码率测量。2DPSK信号的解调可以选用非相干解调或者相干解调法。 (7) 模拟信号的数字传输 产生模拟语音信号，进行PCM编码过程的计算机仿真。仿真发送端采样、 量化编码的过程、仿真接收端恢复语音信号的过程。按照有或者无信道噪 声两种情况分别进行仿真。
计算机操作基础知识 第一部分Word 文字处理 第一节创建文档 、新建、打开文档 启动Word2003 ：○1单击常用工具栏〔新建〕按钮 ○2单击〔文件〕菜单中〔新建〕――右侧“新建文档”――选“空白文档” ○3快捷键〔Ctrl ＋N〕 二、页面设置 ○1直接用标尺进行页面设置 ○2在〔文件〕下的〔页面设置〕进行设置纸张大小、左右边距、上下边距以及纸张的打印方向 ○3在输入文字的过程中可能会出现需要设计表格，而且页面是横排，在页面设计时要注意选择〔页面设置〕――〔页边距〕－－预览〔应用于整篇文 档〕――选下拉式箭头｛插入点之后｝ 三、文本输入 ○1 输入文字――输入法，在不会五笔操作的情况下，最好使用Pyjj ○2插入时间、日期。如：a.输入当年的年份，月日就会自动显示，按 ｛Enter｝就自动生成当天的时间2007-8-2 。b. ｛插入｝――｛日期和时间｝－点击自己需要的格式 即可。 c.如果时间需要随系统的更新，只需将第二种方式的 ｛自动更新｝勾选上即可。 ○3插入数字：｛插入｝――｛数字｝，输入自己需要的数字、再选自己需要的格式即可 ○4插入符号、特殊字符：｛插入｝――｛符号｝，根据需要自选。 四、文本编辑 选择文本○1选定整个文件――〔Ctrl ＋A〕 ○2选定一部分――将鼠标放于始端，拖至末端即可 ○3不连续选择――选择一部分以后，按〔Ctrl 〕键，再接着选下一块文本编辑修改○1快捷键操作：〔Ctrl ＋C〕――复制 〔Ctrl＋X〕――剪切
〔Ctrl ＋V 〕――粘贴 〔 Ctrl ＋ Z 〕――撤销 〔Ctrl ＋Y 〕――重复上一次操作 〔 Delete 〕――删除 ○2 鼠标和键盘的结合操作：移动――选中――鼠标拖至目的地 复制――选中――〔 Ctrl 〕＋鼠标拖动 ○3 右键快捷操作：点击右键选择复制、粘贴、剪切等 五、保存文档 ○1 ｛文件｝――｛保存｝――选择保存路径――命名文件名称 ○2 〔Ctrl ＋S 〕也是保存文件 注意：经常保存的文件在同一路径下，但每次都需要一步一步操作时，可将你要保存 的文件夹设为默认路径。 ｛工具｝――｛选项｝――｛文件位置｝――｛确定｝ 第二节 格式化设置 一、 字符格式设置 字体、字号 ：字体下拉――选择；字号下拉――选择（字号最大为 72 号字，需要更大时 直接在字号上输入自己需要的字号 字形 ：在格式栏上有六个字母全是表示字形的。 加粗 、斜体、下划线、外加边框、底纹、 调节字符宽度 （按需要设置比例） 颜色：设置颜色―― 字体 颜色（格式栏 A ）和底纹颜色（格式栏 ab ） 综合设置 ：将自己需要修饰的文本选中，单击鼠标右键，出现字体对话框，根据需要字 形设置 二、 段落格式设置 对齐方式 ：总共四种对齐方式――两端对齐、居中、左对齐、分散对齐 行距 ：默认行距为 1.0，需改变时单击格式栏的行距按钮自行调剂 缩进量 ：利用标尺进行设置或使用段落进行设置 综合设置 ：利用段落――选中文本内容点击右键出现段落对话框，按照需要自行设置 三、 分栏 利用常用“工具栏”的分栏按钮进行设置，每栏的宽度根据需要用标尺即可进行调整 也可以使用格式下的分栏进行综合设置 四、 中文版式 j i āp īn y īn 需加拼音的中文版式――格式栏“带拼音的文”字； 带圈 或三角 等的设 置――格式栏“圈字” ○你 □你 △你 ◇你 ◇欢 ◇迎 ◇光