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自控实验讲义

自控实验讲义
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实验一 控制系统典型环节的模拟

一、 实验目的

1.熟悉超低频扫描示波器的使用方法

2.掌握用运放组成控制系统典型环节的电子模拟电路 3.测量典型环节的阶跃响应曲线

4.通过本实验了解典型环节中参数的变化对输出动态性能的影响

二、 实验仪器

1.控制理论电子模拟实验箱一台

2.超低频慢扫描示波器一台 3.万用表一只

三、 实验原理

以运算放大器为核心元件,由其不同的输入R-C 网络和反馈R-C 网络构成控制系统的

各种典型环节 。

四、 实验内容

1.画出比例、惯性、积分、微分和振荡环节的电子模拟电路图。 2.观察并记录下列典型环节的阶跃响应波形。 1) 1)(1=s G 和2)(2=s G 2) S s G 1)(1=

和S

s G 5.01)(2= 3) S s G +=2)(1 和S s G 21)(2+= 4) 11)(1+=S s G 和1

5.01

)(2+=S s G 5) 1

21)(2++=

S S s G

五、 实验报告要求

1.画出五种典型环节的实验电路图,并注明参数。

2.测量并记录各种典型环节的单位阶跃响应,并注明时间坐标轴。 3.分析实验结果,写出心得体会。

六、 实验思考题

1.用运放模拟典型环节是是时,其传递函数是在哪两个假设条件下近似导出的? 2.积分环节和惯性环节主要差别是什么?在什么条件下,惯性环节可以近似地视为积分环节?在什么条件下,又可以视为比例环节?

3.如何根据阶跃响应的波形,确定积分环节和惯性环节的时间常数。

实验二 一阶系统的时域响应及参数测定

一、 实验目的

1.观察一阶系统在阶跃和斜坡输入信号作用下的瞬态响应。

2.根据一阶系统的阶跃响应曲线确定一阶系统的时间常数。

二、 实验仪器

1.控制理论电子模拟实验箱一台。

2.双踪低频慢扫描示波器一台。 3.万用表一只。

三、实验原理

图2-1为一阶系统的方框图。 它的闭环传递函数为

1

1

)()(+=TS s R s C 令1)(=t r ,即S

s R 1)(=

, 则其输出为 图2-1

T

S S TS S s C 11

1)1(1)(+-

=+=

对上式取拉氏变换,得 T

t e

t C --=1)( 它的阶跃响应曲线如图2-2所示。

当t = T 时,632.01)(1

=-=-e t C 。

这表示当C (t )上升到稳定值的63.2%时,对应的时间就是一阶系统的时间常数T 。根据这个原理,由图2-2可测得一阶系统的时间常数T 。

当r (t )=t ,即21)(S

s R =, 系统的输出为 T

S T

S T S

TS S s C 11)1(1)(22++

-=+= 即)1()(T

t e

T t t C ---=

由于 )1()()(T

t e T t r t e --==,所以当 t →∞ 时,e (∞)=ess=T 。 这表明一阶系统能

跟踪斜坡信号输入,但有稳态误差存在。其误差的大小为系统的时间常数T 。

图2-2

四、实验内容

1.根据图2-1所示的系统,设计相应的模拟实验线路图。

2.当r (t )=1V 时,观察并记录一阶系统的时间常数T 为1S 和0.1S 时的瞬态响应曲

线,并标注时间坐标轴。

3.当r (t )=t 时,观察并记录一阶系统时间常数T 为1S 和0.1S 时的响应曲线。

五、实验报告

1.根据实验,画出一阶系统的时间常数T=1S 时的单位阶跃响应曲线,并由实测的曲线

求得时间常数T 。

2.观察并记录一阶系统的斜坡响应曲线,并由图确定跟踪误差ess ,这一误差值与由终值定理求得的值是否相等?分析产生误差的原因。

六、实验思考题

1.一阶系统为什么对阶跃输入的稳态误差为零,而对单位斜坡输入的稳态误差为T ?

2.一阶系统的单位斜坡响应能否由其单位阶跃响应求得?试说明之。

实验三 二阶系统的瞬态响应分析

一、 实验目的

1.观察在不同参数下二阶系统的阶跃响应曲线,并测出超调量σp 、峰值时间tp 和调整

时间ts 。

2.研究增益K 对二阶系统阶跃响应的影响。

二、实验原理

图3-1

图3-1为二阶系统的方框图。它的闭环传递函数为

2

2

22112212)

()()()

(n n n S S T T K T S S T T k

s R s C ωξωω++=++=

由上式求得

)

(21T T K

n =

ω )4(12

K T T =

ξ

若令 T1=0.2S ,T2=0.5S , 则K n 10=ω ,K 625

.0=

ξ

显然只要改变K 值,就能同时改变ωn 和ξ的值,可以得到过阻尼(ξ>1)、临界阻尼(ξ=1)和欠阻尼(ξ<1)三种情况下的阶跃响应曲线。

三、 实验内容

1.按开环传递函数)

12.0(5.0)(+=

S S K

s G 的要求,设计相应的实验线路图。令r (t )

=1V ,在示波器上观察不同K (K=10,5,2,0.5)下的瞬态响应曲线,并由图求得相应的σp 、tp 和ts 的值。

2.调节K 值,使该二阶系统的阻尼比ξ=

2

1 ,观察并记录阶跃响应波形。

四、实验报告

1.画出二阶系统在不同K 值下的4条瞬态响应曲线,并注明时间坐标轴。

2.实验前按图3-1所示的二阶系统,计算K=0.625,K=1和K=0.312三种情况下的ξ和ωn 值。据此,求得相应的动态性能指标σp 、tp 和ts ,并与实验所得出的结果作一比较。 3.写出本实验的心得与体会。

五 、实验思考题

1.如果阶跃输入信号的幅值过大,会在实验中产生什么后果? 2.在电子模拟系统中,如何实现负反馈和单位负反馈?

实验六 PID 控制器的动态特性

一、实验目的

1. 熟悉PI 、PD 和PID 三种控制器的结构形式。

2. 通过实验,深入了解PI 、PD 和PID 三种控制器的阶跃响应特性和相关参数对它

们性能的影响。

二、实验仪器

1.控制理论电子模拟实验箱一台 2.慢扫描示波器一台 3.万用表一只

三、实验原理

PI 、PD 和PID 三种控制器是工业控制系统中广泛应用的有源校正装置。其中PD 为超前校正装置,它适用于稳态性能已满足要求,而动态性能较差的场合。PI 为滞后校正装置,它能改变系统的稳态性能。PID 是一种滞后?超前校正装置,它兼有PI 和PD 两者的优点。

1.PD 控制器

图5-1为PD 控制器的

电路图,它的传递函数为

)1()(+-=S T K s G D P 图5-1

其中 111

2

,c R T R R K D P ==

2.PI 控制器

图5-2为PI 控制器的电 路图,它的传递函数为

S

C R S C R s G 21221

)(+-

= 图5-2

=-

)11(2212S

C R R R + =)1

1(2S

T K P +

- 其中1

2

R R K P =, 222C R T =。

3.PID 控制器

图5-3为PID 控制器的电路图,它的传递函数为

S

T S S s G i )

1)(1()(21++-

=ττ

= ])(1

1[2

121212

1ττττττττ++++

-

S S T i

= )1

1(S T S

T K D I P ++

- 其中111C R =τ, 222C R =τ, 21C R T i =

i

P T K )

(21ττ+= , 21ττ+=I T ,)((2

1)

21ττττ+=

D T

图5-3

K R 21=,F C μ11=C1=1uF ,K R 102=,F C μ102=

四、实验内容

1.令Ur=1V ,分别测试R1=10K 和20K 时的PD 控制器的输出波形。

2.令Ur=1V ,分别测试R2=10K 和20K 时的PI 控制器的输出波形。

3.令Ur=1V ,测试PID 控制器的输出波形。

五、实验报告

1.画出PD、PI、和PID三种控制器的实验线路图,并注明具体的参数值。

2.根据三种控制器的传递函数,画出它们在单位阶跃信号作用下的理想输出波形图。

3.根据实验,画出三种控制器的单位阶跃响应曲线,并与理想输出波形作一分析比较。

4.分析参数对三种控制器性能的影响。

实验七自动控制系统的动态校正的设计

(设计性)

一、实验目的

1.要求学生根据书上习题的要求,自行设计一校正装置,并用本实验箱构成一模拟系统

进行实验校正和实际调试、使学生深刻认识到校正装置在系统中的重要性。

2.掌握工程中常用的二阶系统和三阶系统的工程设计方法。

二、实验仪器

1.控制理论电子模拟实验箱一台

2.慢扫描示波器一台

3.万用表一只

三、实验原理

当系统的开环增益满足其稳态性能的要求后,它的动态性能一般都不理想,甚至发生不稳定。为此需在系统中串接一校正装置,既使系统的开环增益不变,又使系统的动态性能满足要求。常用的设计方法有根轨迹法、频率法和工程设计法。本实验要求用工程设计法对系统进行校正。

1.二阶系统

图6-1为二阶系统的标准形式,

它的开环传递

函数为

)

2()(2

n n S S s G ξωω+= 图6-1

=

)

12(22

+n

n

n S

S ξωξωω (1)

图6-2所示二阶系统的 开环传递函数为

图6-2

)

1()1()(+=+=

's i

s

s i s T S T K T S T K s G (2) 图6-2

对比(1)式和(2)式得

n s T ξω21

= , n

n

i s T K ξωω22

=

如果2

1=ξ ,则n s T ω2

1

=,s

n

i

s

T T K 21

2

==

ω,或写作s s i T K T 2=。

当2

1

=ξ时,二阶系统标准形式的闭环传递函数为

2

22

2)(n

n n S S s T ωωω++= , 把s

n T 21=

ω代入上式得

1

221

)(2

2++=

S T S T s T s s (3) 式(3)就是二阶系统工程设计闭环传递函数的标准形式。理论证明,只要二阶系统的闭环传递函数如式(3)所示的形式,则该系统的阻尼比707.02

1

==ξ,对阶跃响应的超调

量σp 只有4.3%,调整时间ts 为8Ts (?=±0.05),相位裕量γ=63?。

2.三阶系统

图6-3为三阶控制系统的方框图。它的开环与闭环传递函数分别为

图6-3

)

1()

1()(21/

++=S T S T S K s G s i s τ (4)

/

1/

2

3

1/

)

1()(s

s i s i s K S K S T S T T S K s T ++++=

ττ (5)

其中si s

s T K K =

/

,由理论证明,当τ1=4Ts ,si

s s i T T

K T 2

8= 时,三阶系统具有下列理想的性能指标:

超调量σp=43%,调整时间ts=18Ts , 相位裕量γ=36.8?。 此时,式(5)可以改写为

1

4881

4)(2

2

3

3

++++=

S T S T S T S T s T s s s s

显然,上式的性能指标比二阶系统要差,这主要是由三阶系统闭环传递函数的分子多项式引起的,为此,需在系统的输入端串接一个给定的滤波器,它的传递函数为

1

41

)(+=

S T s G s F

于是系统的闭环传递函数为 1

4881

)(2

233+++=S T S T S T s T s s s

在阶跃信号作用下,上述三阶系统具有下列的性能指标: 超调量σp = 8% 上升时间tr = 7.6Ts

调整时间ts = 16.4Ts

四、实验内容

1.按二阶系统的工程设计方法,设计下列系统的校正装置。

1)对象由两个大惯性环节组成,如图6-4所示。

图6-4

2)对象有三个惯性环节组成,如图6-5所示。

图6-5

图6-6

3)对象由一个积分环节和一个惯性环节组成,如图6-6所示。

设计控制器使系统具有最佳阻尼比。

2.按三阶系统工程设计方法,设计下列系统的校正装置。

1)对象由两个大惯性环节和一个积分环节组成,其方框图如图6-7所示。

图6-7

2)对象由两个惯性环节组成,其方框图如图6-8所示。

图6-8

五、实验报告

1.按实验内容的要求,确定各系统所引入校正装置的传递函数,并画出它们的电路图。

2.画出各实验系统的电路图,并令输入r(t)=1V,测试系统的阶跃响应曲线。

3.由实验所得的波形,确定系统的性能指标,并与二阶、三阶系统的理想性能指标作一

比较。

4.根据习题要求设计校正装置,并用本实验箱构成的模拟系统进行验证,如果实测的性

能指标达不到设计要求,应如何调试,并分析原因。

六、实验思考题

1.二阶系统与三阶系统的工程设计依据是什么?

2.在三阶工程设计中,为什么要在系统的输入端串接一滤波器?

3.按二阶系统和三阶系统的工程设计,系统对阶跃输入的稳态误差为什么都为零?但对斜坡信号输入,为什么二阶系统有稳态误差,而三阶系统的稳态误差为零?

实验八 频率特性的测试

一、实验目的

用控制理论实验箱中的超低频信号发生器和双踪示波器测量线性线性环节和非线性

系统的频率特性。

二、实验仪器

1.控制理论电子模拟实验箱一台

2.双踪慢扫描示波器一台

三、实验原理

对于稳定的线性定常系统或环节,当其输入端加入一正弦信号X(t)=XmSin ωt ,它的

稳态输出是一与输入信号同频率的正弦信号,但其幅值和相位将随着输入信号频率ω的变化而变化。即输出信号为

Y (t )=Y mSin (ωt+?)=X m ∣G (j ω)∣Sin (ωt+?)

其中 ∣G (j ω)∣=

m

m

X Y ,?(ω)=argG (j ω)

只要改变输入信号x (t )的频率ω,就可测的输出与输入信号的幅值比∣G (j ω)∣和它们的相位差?(ω)=argG (j ω)。不断改变x (t )的频率,就可测得被测环节(系统)的幅频特性∣G (j ω)∣和相频特性?(ω)。

本实验采用李沙育图形法,图7-1为测试的方框图。

在表(1)中列出了超前与滞后时相位的计算公式和光点的转向。

表中2Y0为椭圆与Y轴交点之间的长度,2X0为椭圆与X轴交点之间距离,Xm和Ym分别为X(t)和Y(t)的幅值。

四、实验内容

1.测量R-C网络的频率特性。

图7-2为R-C网络,测量时,示波器的X轴停止扫描,把信号发生器的正弦信号同时送到被测环节(或系统)的输入端和示波器的X轴,被测系统的输出送到示波器的Y轴,此时在示波器屏幕上呈现一个李沙育图形-----椭圆。据此,可测得在该输入信号频率下的相位?=Sin 12X0/(2Ym)。测量时要注意椭圆光点的转动方向,以判别相位是超前还是滞后。测试时,输入信号的频率ω要取得均匀,不然会影响相频特性的准确度。测试的输入信号频率的范围为:15Hz – 40KHz。

图7-2

幅频特性的测量按图7-3接线。测量时示波器的X轴停止扫描,在示波器上分别读出输入和输出信号的双倍幅值2Xm=2Y1m,2Ym=2Y2m,就可求的对应的幅频值

∣G(jω)∣=2Y1m/(2Y2m),列标记下2Y1m/(2Y2m), 20lg2Y1m/(2Y2m)和ω的值。

图7-3

2.测量二阶系统的闭环频率特性

根据图7-4所示的方框图,设计相应的实验电路图。然后用测R-C网络频率特性相同的方法去测量二阶系统的闭环频率特性。

3.测量前根据传递函数,确定所要测试的频率范围,并把信号的频率单位由1/S 折算到

rad/S。

图7-4

五、实验报告

1.根据被测电路和系统的传递函数,设计相应的实验线路图。

2.由实验数据绘制R-C网络的伯德图,据此,求得R-C网络的传递函数,并与理论求得

的G(S)作一比较,分析实验测得频率特性产生误差的原因。

3.由实验数据作出二阶系统的闭环频率特性曲线。由图求出系统的频带宽度ωb、谐振

频率ωr和谐振峰值 r,并与理论计算的结果进行比较。

六、实验思考题

1.为什么图7-4所示的二阶系统会出现谐振?你是如何用实验确定谐振频率ωr和谐振峰值Mr。

2. 测试相频特性时,若把信号发生器的正弦信号送入Y轴,而把被测系统的输出信号送入X轴,试问这种情况下如何根据椭圆旋转的光点方向来确定相位的超前和滞后?

嵌入式实验报告(51单片机)

实验报告内容 实验题目:P口输出实验 实验目的:通过实验了解P口做为输入输出方式使用时,CPU对P口的操作方式 实验要求:控制8个LED灯,完成从左到右然后再从右到左再从左到右依次的循序流水 实验器材:计算机和普中科技STC89C52单片机电路板 实验步骤/程序流程分析: 程序源代码: #include "reg52.h" #include typedef unsigned int u16; typedef unsigned char u8; #define led P2 void delay(u16 i) { while(i--); } void main() { u8 i; led=0x7f; delay(50000); while(1) { for(i=0;i<7;i++) { led=_cror_(led,1); delay(50000); } for(i=0;i<7;i++) { led=_crol_(led,1); delay(50000); } } } 实验结果分析:

实验日期:2017.10.24

成绩评定: □优秀(100-90分) □良好(89-80分) □中等(79-70分) □及格(69-60分) □不及格(60-0分) 教师签名: 年月日

实验报告内容 实验要求:利用动态扫描和定时器0在数码管上显示出从200开始以1/10秒的速度往下递减直至100并保持此数,以此同时利用定时器1以500MS速度进 行流水灯从上至下移动,当数码管上数减到停止时LED灯全亮。 实验器材:计算机和普中科技STC89C52单片机电路板 实验步骤/程序流程分析: 程序源代码: #include #include #define uint unsigned int #define uchar unsigned char sbit LSA=P2^2; sbit LSB=P2^3; sbit LSC=P2^4; uchar t0=0,t1,temp; uchar temp,bai,shi,ge; uint shu=200; uchar code smgduan[17]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39 ,0x5e,0x79,0x71}; void delay(uint i) {while(i--);} void xianshi(uchar bai,uchar shi,uchar ge) {LSA = 0;LSB=0;LSC=0; P0=smgduan[ge]; delay(250); P0=0x00; LSA=1;LSB=0;LSC=0; P0=smgduan[shi]; delay(250); P0=0x00; LSA=0;LSB=1;LSC=0; P0=smgduan[bai]; delay(250); P0=0x00; }

第八章实验讲义-- 交换机基本配置端口安全与STP

第12章交换机基本配置 交换机是局域网中最重要的设备,交换机是基于MAC来进行工作的。和路由器类似,交换机也有IOS,IOS的基本使用方法是一样的。本章将简单介绍交换的一些基本配置。关于VLAN和Trunk等将在后面章节介绍。 12.1 交换机简介 交换机是第2层的设备,可以隔离冲突域。交换机是基于收到的数据帧中的源MAC地址和目的MAC地址来进行工作的。交换机的作用主要有两个:一个是维护CAM(Conetxt Address Memory)表,该表是计算机的MAC地址和交换端口的映射表;另一个是根据CAM 来进行数据帧的转发。交换对帧的处理有3种:交换机收到帧后,查询CAM表,如果能查询到目的计算机所在的端口,并且目的计算机所在的端口不是交换接收帧的源端口,交换机将把帧从这一端口转发出去(Forward);如果该计算机所在的端口和交换机接收帧的源端口是同一端口,交换机将过滤掉该帧(Filter);如果交换机不能查询到目的计算机所在的端口,交换机将把帧从源端口以外的其他所有端口上发送出去,这称为泛洪(Flood),当交换机接收到的帧是广播帧或多播帧,交换机也会泛洪帧。 12.2 实验0:交换机基本配置 1.实验目的: 通过本实验,可以掌握交换机的基本配置这项技能。 2.实验拓扑 实验拓扑图如图12-2所示。 图12-2 实验1拓扑图 3.实验步骤 (1)步骤1:通过PC0以Console方式登录交换机Switch0. 注意配置PC0上的终端. 登录成功后, 通过PC0配置交换机Switch0的主机名 Switch>enable Switch#conf terminal

自动控制原理MATLAB实验报告

实验一 典型环节得M AT LAB 仿真 一、实验目得 1.熟悉M ATLAB 桌面与命令窗口,初步了解SIM ULINK 功能模块得使用方法、 2.通过观察典型环节在单位阶跃信号作用下得动态特性,加深对各典型环节响应曲线得理解。 3、定性了解各参数变化对典型环节动态特性得影响、 二、实验原理 1、比例环节得传递函数为 其对应得模拟电路及SIMULI NK 图形如图1所示。 2.惯性环节得传递函数为 uf C K R K R s C R R R Z Z s G 1,200,10012.021)(121121212===+-=+-=-= 其对应得模拟电路及S IMULINK 图形如图2所示。 3.积分环节(I)得传递函数为 其对应得模拟电路及SI MULINK 图形如图3所示。 4.微分环节(D)得传递函数为 其对应得模拟电路及SIMULINK 图形如图4所示、 ? 5.比例+微分环节(PD)得传递函数为 其对应得模拟电路及SIMUL INK 图形如图5所示。 6.比例+积分环节(PI)得传递函数为 其对应得模拟电路及SIMU LI NK 图形如图6所示。 图1 比例环节得模拟电路及SIMULINK 图形 图3 积分环节得模拟电路及及SIMULINK 图形 图4 微分环节得模拟电路及及SIMULINK 图形 图2惯性环节得模拟电路及SIMULINK 图形 图5比例+微分环节得模拟电路及SIMULINK 图形曲线

三、实验内容 按下列各典型环节得传递函数,建立相应得SIMULINK仿真模型,观察并记录其单位阶跃响应波形。 ①比例环节与; ②惯性环节与 ③积分环节 ④微分环节 ⑤比例+微分环节(PD)与 ⑥比例+积分环节(PI)与 四、实验报告 记录各环节得单位阶跃响应波形,并分析参数对响应曲线得影响。 ①比例环节: (如图7所示)(如图8所示) ②惯性环节: (如图9所示) (如图10所示) ③积分环节: (如图11所示) ④微分环节:(如图12所示) ⑤比例+微分环节(PD): (如图13所示) (如图14所示) ⑥比例+积分环节(PI): (如图15所示) (如图16所示)

气垫导轨实验讲义word资料7页

实验三 气垫导轨上的实验 在物理实验中,由于摩擦的存在,导致误差往往很大,甚至使某些实验无法进行。若采用气垫导轨等装置,可使这一问题得以较好的解决,气垫技术还可以减少磨损、延长仪器寿命提高机械效率。在机械、电子、运输等领域已被广泛应用,如气垫船、空气轴承,气垫输送线等。使用气垫导轨做力学实验可以观察和研究在近似无阻力情况下物体的各种运动规律。 一、实验目的 1.熟悉气垫导轨的构造和调整使用方法; 2.掌握用光电计时装置测量速度、加速度; 3.验证动量守恒定律; 4.深入了解完全弹性碰撞与完全非弹性碰撞的特点。 二、仪器与用具 气垫导轨装置、数字毫秒计、砝码等 三、实验原理 如图3-1所示,气垫导轨处于水平,在滑块的一端系一条细线,绕过气轨一端的滑轮后系一重物,由滑块、托盘和砝码构成的运动系统在重力作用下作直线加速运动。 图3-1 气垫导轨示意图 1、速度、加速度的测量:在导轨上相距s 的两处放置二光电门,若测得此系统在重力mg 作用下,滑块通光电门时的速度分别为1v 、2v 则系统的加速度为 s a 22 1 22v v -= (3.1) 在滑块上放置一中间有方孔(或缺口)的挡光片,使方孔正好在光电管前通过,用数字毫秒计 S 2档测出滑块和挡光片在光电门中通过时,二次挡光的时间间隔t ?,则可得到该小间隔的平均速度 t x ??,x ?为挡光片二前沿间距离。因x ?较小,则可认为此平均速度为挡光片二前沿的中点通过光电门时,滑块M 的即时速度。只要测出了挡光片通过二光电门的时间间隔1t ?和2t ?,则可得对应的速度为 2 1,t x t x ??= ??= 21v v (3.2) 从(3.1)、(3.2)两式可解得运动系统的加速度为 )11(221 222t t s x a ?-??= (3.3) 动量守恒定律指出,如果一力学系统所受外力的矢量和为零,则系统的总动量保持不变, 若

89C51单片机实验指导书

目录 实验一系统认识实验 (2) 实验二多字节加、减运算实验 (3) 实验三多字节乘、除法运算实验 (4) 实验四代码转换实验 (5) 实验五布尔操作实验 (6) 实验六中断系统实验 (7) 实验七定时器/计数器实验 (9) 实验八串行通讯接口实验 (12) 实验九串并转换实验 (16) 实验十存储器扩展实验 (18) 实验十一8155键盘及显示接口实验 (20) 实验十二ADC0809(模/数转换) (24) 实验十三 DAC0832(数/模转换) (26) 实验十四步进电机实验 (29) 实验十五直流电机调速控制实验 (32) 附录Windows版Wmd51 3.0使用说明 (34)

实验一系统认识实验 一.实验目的和要求 1.学习和掌握本实验系统的基本操作; 2.总结汇编程序的形成和调试过程; 3.掌握循环程序的设计; 4.画出程序流程图,编制程序并上机调试通过。 二.实验内容 1.软件延时 若系统时钟为6MHZ,要求实现每隔250毫秒将P1.0口取反。 2.无符号数加法 计算N个数据的和,即Y=∑Xi (i=1--6)。若六个数据放在片 内RAM的50H——55H地址单元中,求和的结果Y放在内部RAM的03H(高位)、04H (低位)地址单元中。 1).32H+41H+01H+56H+11H+03H 2).95H+01H+02H+44H+48H+12H 3).54H+0F6H+1BH+20H+04H+0C1H 3.数据排序 将内部RAM地址单元30H—3FH中的16个数据按小到大的顺序重新排序。

实验二多字节加、减运算实验 一.实验目的和要求 1.掌握多字节数的加、减法运算; 2.进一步熟悉实验系统的使用方法; 3.进一步熟悉汇编程序的调试过程; 4.画出程序流程图,编制程序并上机调试通过。 二.实验内容 1.多字节无符号数的加法 2.多字节无符号数减法 入口:被减数低字节地址在R0,减数低字节数地址在R1,字节数在R2; 出口:差的低字节地址在R0。字节数在R3。 3.多字节十进制BCD码减法 入口:被减数低字节地址在R1,减数低字节地址在R0,字节数在R2。 出口:差(补码)的低字节地址在R0,字节数在R3(07H为符号位。“0”为正,“1”为负)。

催化基础实验讲义

催化基础实验讲义 实验一纳米TiO2的制备 一、实验目的: 1.了解纳米的概念 2.了解纳米材料具有的性质 3.掌握纳米TiO2的制备 二、实验原理: 纳米材料是指材料粒径介于1- 100 nm 之间。一维纳米材料指在三维空间至少有一维处于纳米范畴,如超薄膜材料,超晶格。二维纳米材料指在三维空间至少有两维介于纳米范围,如纳米丝,纳米棒,纳米管。三维纳米材料指在三维尺度上均属于纳米范围,一般指纳米颗粒,纳米团簇。纳米材料具有以下效应:(1)表面效应(2)量子尺寸效应(3)小尺寸效应(4)宏观量子隧道效应。 纳米TiO2是一种重要的功能材料。尤其它优良的光电化学特性,可用以设计制造光催化分解制氢、太阳能电池、光催化固氮合称氨、光催化氧化降解水和大气中的有机污染物及有害气体。从而在能源、环保、建材、医疗卫生等领域有重要应用前景。TiO2合成方法很多,常见的有气相法、液相法和溶胶-凝胶法等。 钛酸四丁酯醇盐水解法原理如下: ≡Ti─OC4H9+HOH→≡Ti─OH+ C4H9OH (水解反应) ≡Ti─OC4H9+ C4H9O─Ti≡→≡Ti─O─Ti≡+ C4H9─O─C4H9(1) ≡Ti─OC4H9+HO─Ti≡→≡Ti─O─Ti≡+ C4H9OH (2) ≡Ti─OH+ HO─Ti≡→≡Ti─O─Ti≡+H2O (3) 在室温下,(1)、(2)反应进行的很慢,而(3)反应很快,因此钛酸四丁酯水解生成的有机物主要是C4H9OH,在高温焙烧时易于分解除去。产品纯度较高。 三、药品和实验仪器: 1.钛酸四丁酯 2. 无水乙醇(≥99.7%) 3. 去离子水 4. 磁力搅拌器 5. 量筒(10 ml) 2支 6. 水循环式真空泵 7. 布氏漏斗(直径8 cm) 8. 定性滤纸 9. 烧杯(250 ml;100 ml) 10. 胶头滴管 11. 玻璃棒 12. 水浴锅

自动控制matlab实验

《自动控制原理与系统》 实验报告 院系:材料科学与工程学院 班级: 1204022 姓名:朱子剑 学号: 120402227 时间: 2014 年 12 月

实验一控制系统的时域分析 一、实验目的 学习利用MATLAB进行控制系统时域分析,包括典型响应、判断系统稳定性和分析系统的动态特性; 二、实验方法 (一)四种典型响应 1、阶跃响应: 阶跃响应常用格式: 1、;其中可以为连续系统,也可为离散系统。 2、;表示时间范围0---Tn。 3、;表示时间范围向量T指定。 4、;可详细了解某段时间的输入、输出情况。 2、脉冲响应: 脉冲函数在数学上的精确定义: 其拉氏变换为: 所以脉冲响应即为传函的反拉氏变换。 脉冲响应函数常用格式:①; ② ③ (二)分析系统稳定性 有以下三种方法: 1、利用pzmap绘制连续系统的零极点图; 2、利用tf2zp求出系统零极点; 3、利用roots求分母多项式的根来确定系统的极点 (三)系统的动态特性分析 Matlab提供了求取连续系统的单位阶跃响应函数step、单位脉冲响应函数impulse、零输入响应函数initial以及任意输入下的仿真函数lsim. 三、实验步骤 (一) 稳定性

已知系统的传递函数 2 32 21 () 6116 s s G s s s s ++ = +++, 1)绘制系统的零、极点图 2)求系统的极点 3)试问该系统的稳定性 num=[1 2 1];den=[1 6 11 6];G=tf(num,den); pzmap(G); p=roots(den) p = -3.0000 -2.0000 -1.0000 1)系统的零极点图 2)系统的极点 S1= -3.0000;s2=-2.0000;s3=-1.0000 3)由计算结果可知,该系统所有的极点均无正实部,故系统稳定。(二)阶跃响应 二阶系统 1)绘制系统的单位阶跃响应曲线

2020届九年级中考复习浙教版科学讲义:九年级上册14物理实验和探究

第14课时物理实验与探究 初中科学物理部分探究重点列举(c) 【命题重点】 1.探究光的传播规律。 2.探究能的转化与守恒。 3.探究运动和力的关系。 4.探究浮力大小的影响因素。 5.探究电流、电压、电阻的关系。 6.伏安法测电阻和电功率。 【命题题型】 1.实验探究题。 2.选择题、简答题。 【答题注意】

1.电学实验的基本操作规范。 2.运用相关知识原理分析问题。 3.注意结论表达的规范性、严谨性。 4.在实验与探究过程中对科学思想方法的要求。 类型一探究光的传播规律 典例1 [2019·盐城]小明做“探究平面镜成像特点”的实验时,将玻璃板竖直立在水平桌面上,在白纸上画出表示玻璃板前后两表面的位置MM′和NN′。 图14-1 (1)如图所示,用刻度尺测量玻璃板的厚度,其读数为__0.30__cm。 (2)在玻璃板前放棋子A,观察到棋子在玻璃板中有两个像,一个较亮、另一个较暗,较亮的像是光线经__MM′__(选填“MM′”或“NN′”)面反射形成的。 (3)为验证“像是虚像”的猜想,小明将一张白卡片放在__像__的位置,__直接__(选填“直接”或“透过玻璃板”)观察卡片上有无棋子A的像。 (4)将棋子B(图中未画出)放到玻璃板后,使它与较亮的像重合,并测量棋子A的右端到MM′的距离l A和棋子B的左端到NN′的距离l B,实验数据记录在下表中。

分析数据可得:像到反射面的距离__小于__(选填“小于”或“大于”)物到反射面的距离。 (5)实验中,像与物到反射面的距离存在差值。小明对此很感兴趣,他想探究影响这一差值大小的因素。请帮小明提出一条有价值且可探究的问题:__像与物到反射面的距离存在差值与玻璃板的厚度有什么关系?__。 【解析】(2)由于像是由光的反射形成的,而玻璃的两面都能反射光,能成两个像,前面的玻璃MM′表面反射的光较多,成的像较亮,后面的玻璃NN′表面由于光的反射后,物体反射的光减弱,故成的像较暗。(3)为验证“像是虚像”的猜想,小明将一张白卡片放在像的位置,可以直接观察光屏上是否有棋子A的像,如果有,则为实像,否则为虚像。(4)根据上述实验数据可知l B<l A,即像到反射面的距离小于物到反射面的距离。(5)实验中,像与物到反射面的距离存在差值,原因可能是玻璃板有一定的厚度,则问题可以为:像与物到反射面的距离存在差值与玻璃板的厚度有什么关系? 跟踪训练1 [2019·金华校级模拟]下列对各光学现象的相应解释或描述,正确的是(C) 图14-2

单片机实验指导书

实验一KEIL 51软件实验 实验目的: 1、掌握KEIL集成开发环境的使用 2、掌握算术运算程序 实验设备:计算机、KEIL51软件 实验内容: 编程实现把片人RAM30H单元和40H单元两个16字节数相加,结果放于30H单元开始的位置处。在KEIL51编译、连接、仿真调试。 实验步骤: 一、运行KEIL51软件,出现图1所示KEIL 51主界面。 图1 KEIL 51主界面 首先用Project菜单下的New Project命令建立项目文件,过程如下。 (1) 选择Project菜单下的New Project命令,弹出如图2所示的Create new Project对话框。 图2 Create New Project对话框 (2) 在Create New Project对话框中选择新建项目文件的位置(最好一个项目建立一个文件夹如E:\project), 输入新建项目文件的名称,例如,项目文件名为example,单击【保存】按钮将弹出如图3所示的Select Device for Target ‘Target 1’对话框,用户可以根据使用情况选择单片机型号。Keil uVision2 IDE几乎支

持所有的51核心的单片机,并以列表的形式给出。选中芯片后,在右边的描述框中将同时显示选中的芯片的相关信息以供用户参考。 图3 Select Device for Target ‘Target 1’对话框 (3) 这里选择atmel公司的AT89c51。单击【确定】按钮,这时弹出如图4所示的Copy Standard 8051 Startup Code to Project Folder and Add File to Project确认框,C语言开发选择【是】,汇编语言开发选择【否】。 单击后,项目文件就创建好了。项目文件创建后,在主界面的左侧的项目窗口可以看到项目文件的内容。 这时只有一个框架,紧接着需向项目文件中添加程序文件内容。 图4 Copy Standard 8051 Startup Code to Project Folder and Add File to Project确认框 二、给项目添加程序文件 当项目文件建立好后,就可以给项目文件加入程序文件了,Keil uVision2支持C语言程序,也支持汇编语言程序。这些程序文件可以是已经建立好了的程序文件,也可以是新建的程序文件,这里我们新建的汇编程序文件后再添加。 (1) 选择文件菜单上的new命令,出现新建文本窗口,如图5所示。

材料科学与工程基础实验讲义全

华南农业大学材料与能源学院 现代材料科学与工程基础实验讲义 供材料科学专业本科生使用 胡航 2016-02-30

实验一 金属纳米颗粒的化学法制备 一、实验容与目的 1. 了解并掌握金属纳米颗粒的化学法制备过程并制备Au 或Ag 纳米颗粒。 2. 了解金属纳米颗粒的光学特征。 二、实验原理概述 化学制备法是制备金属纳米微粒的一种重要方法,在基础研究和实际应用中被广泛采用。贵金属纳米颗粒的化学法制备主要有溶胶凝胶法、电镀法、氧化还原法等。其中氧化还原法又包括热分解和辐照分解等。贵金属纳米颗粒具有广泛的应用,如生物医学领域的杀菌,物理化学领域的催化等。本实验以金胶为例介绍交替法制备贵金属纳米颗粒,并以硝酸银在烷基胺中的热分解为例介绍表面活性剂中氧化还原法制备贵金属纳米颗粒。 1. 胶体金属(Au 、Ag )的成核与生长 总的来说,化学法制备金属纳米粒子都是让还原剂提供电子给溶液中带正电荷的金属离子形成金属原子。如,对于制备胶体金,如果采用柠檬酸三钠作为还原剂,其反应过程如下: 2H O -42223222222Δ HAuCl + HOC(CH )(CO )Au +Cl +CO +HCO H+CO(CH )(CO )+......??→粒子 2. 硝酸银热分解法制备银纳米粒子 热分解法制备金属纳米颗粒原理简单,实验过程易操作。对制备数纳米到数十纳米尺寸围的纳米颗粒有较大优势。硝酸银在烷基胺中加热搅拌可形成澄清透明溶液。温度上升到150~200 °C 时,溶液颜色由浅色到深色快速变化,生成的银纳米颗粒被烷基胺包裹,稳定在溶液中。通过对样品洗涤、离心沉淀,可获得烷基胺包裹的银纳米粒子。 三、实验方法与步骤 (一)实验仪器与材料 硝酸银,柠檬酸三钠,油胺或十八胺,十八烯(ODE ),无水乙醇,配有温度调控和磁力搅拌的油浴加热器,三颈瓶,抽气头,滤膜,温度计套管,10 mL 量筒,分析天平,玻璃滴管,离心管,离心机,电热干燥箱 (二)实验方法与操作步骤

自动控制实验--matlab

实验报告 课程名称:自动控制原理 实验名称:基于MATLAB的线性系统的时域分析 院(系):电子科学与工程学院专业:电子科学与技术姓名:学号: 同组人员:实验时间:2013.11.15 评定成绩:审阅教师:

一、实验目的 1.观察学习控制系统的时域(阶跃、脉冲、斜坡)响应。 2.记录时域响应曲线,给出时域指标。 3.掌握时域响应分析的一般方法。 二、实验容 1、 二阶系统为10/( );计算系统的闭环根、阻尼比、无阻尼振荡频率并做记 录。计算实际测取的峰值大小Cmax (tp )、峰值时间tp 、过渡时间ts 并与理论值比较。 2、 试作出以下系统的阶跃响应,并比较与原系统响应曲线的差别与特点,做出相应的实验 分析结果。 (a ) H1(s )=(2s+1)/(2 210s s ++),有系统零点情况。 (b ) H2(s )=(20.5s +)/2 (210)s s ++,分子、分母多项式阶数相等。 (c ) H3(s )=s/2 (210)s s ++,分子多项式零次项系数为零。 3、 已知单位反馈开环系统传递函数 输入分别为r(t)=2t 和时,系统的响应曲线,分析稳态值与系统输入函 数的关系 三、实验原理分析和代码 实验1 实验要求计算系统的闭环根、阻尼比、无阻尼振荡频率。系统的闭环根利用Matlab 的解方程命令即可求出,根据阻尼比和无阻尼振荡频率的定义,对照表达式,就可以得到,也能利用Matlab 相应命令得到。 实际测取的峰值大小、峰值时间、过渡时间可以分别由Matlab 相关命令得到。理论的 峰值大小、峰值时间和过渡时间由课本上给出的公式 Cmax (tp )=1+π ξξ 2 1-- e , 21ζ ωπ ωπ-= = n d p t ,±2%误差宽度时的过渡时间n s t ζω4=分别计算出来。 Matlab 代码如下: 2 22)(t t t r ++=)5)(S 1S 1.0(100)(++=S G )5)(S 1S 1.0(50 )(++= S S G )1006()12(10)(2 2+++=S S S S S G

C51单片机实验指导书

单片机原理与接口技术实验讲义 目录 第一章开发环境安装使用说明 (3) 第二章基于51单片机系统资源实验 (12)

实验1 IO开关量输入实验 (12) 实验2 IO输出驱动继电器(或光电隔离器)实验 (13) 实验3 IO输入/输出---半导体温度传感器DS18B20实验 (14) 实验4 外部中断----脉冲计数实验 (15) 实验5 计数器实验 (16) 实验6 秒时钟发生器实验 (17) 实验7 PC机串口通讯实验 (18) 实验8 RS485通讯实验 (19) 实验9 PWM发生器(模拟)实验 (20) 实验10 蜂鸣器实验 (21) 第一章开发环境安装使用说明 一、KeilC51集成开发环境的安装 1.Keil u Vision2的安装步骤如下

将安装文件拷贝到电脑根目录下,然后双击图标,如图1-1所示:注意:去掉属性里的只读选项。 图1-1 启动安装环境对话框 2.选择Eval Version。然后一直next直至安装完成,如图1-2所示: 二.在Keil uVision2中新建一个工程以及工程配置 1.打开Keil C环境,如图1-3所示。

图1-3打开工程对话框 2.新建工程或打开工程文件:在主菜单上选“Project”项,在下拉列表中选择“New Project”新建工程,浏览保存工程文件为扩展名为“.Uv2”的文件。或在下拉列表中选择“Open project”打开已有的工程文件。如 图1-4所示: 图1-4 新建工程 3.环境设置:新建工程文件后,在工具栏中选择如下图选项设置调试参数及运行环境,或从主菜单“Project”项中 选择“Options for Target ‘Target1’”,打开如下图1-5设置窗口。

数字电子技术实验讲义(试用)

数字电子技术实验 简要讲义 适用专业:电气专业 编写人:于云华、何进 中国石油大学胜利学院机械与控制工程学院 2015.3

目录 实验一:基本仪器熟悉使用和基本逻辑门电路功能测试 (3) 实验二:小规模组合逻辑电路设计 (4) 实验三:中规模组合逻辑电路设计 (5) 实验四:触发器的功能测试及其应用 (7) 实验五:计数器的功能测试及其应用 (8) 实验六:计数、译码与显示综合电路的设计 (9)

实验一:基本仪器熟悉使用和常用门电路逻辑功能测试 (建议实验学时:2学时) 一、实验目的: 1、熟悉实验仪器与设备,学会识别常用数字集成芯片的引脚分配; 2、掌握门电路的逻辑功能测试方法; 3、掌握简单组合逻辑电路的设计。 二、实验内容: 1、测试常用数字集成逻辑芯片的逻辑功能:74LS00,74LS02,74LS04,74LS08,74LS20,74LS32,74LS86等(预习时查出每个芯片的逻辑功能、内部结构以及管脚分配)。 2、采用两输入端与非门74LS00实现以下逻辑功能: ① F=ABC ② F=ABC③ F=A+B ④ F=A B+A B 三、实验步骤:(学生根据自己实验情况简要总结步骤和内容)主要包括: 1、实验电路设计原理图;如:实现F=A+B的电路原理图: 2、实验真值表; 3、实验测试结果记录。如: 输入输出 A B F3 00灭

四、实验总结: (学生根据自己实验情况,简要总结实验中遇到的问题及其解决办法)注:本实验室提供的数字集成芯片有: 74LS00, 74LS02,74LS04,74LS08,74LS20,74LS32,74LS74,74LS90,74LS112, 74LS138,74LS153, 74LS161 实验二:小规模组合逻辑电路设计 (建议实验学时:3学时) 一、实验目的: 1、学习使用基本门电路设计、实现小规模组合逻辑电路。 2、学会测试、调试小规模组合逻辑电路的输入、输出逻辑关系。 二、实验内容: 1、用最少的门电路设计三输入变量的奇偶校验电路:当三个输入端有奇数个1时,输出为高,否则为低。(预习时画出电路原理图,注明所用芯片型号) 2、用最少的门电路实现1位二进制全加器电路。(预习时画出电路原理图,注明所用芯片型号) 3、用门电路实现“判断输入者与受血者的血型符合规定的电路”,测试其功能。要求如下:人类由四种基本血型:A、B、AB、O 型。输血者与受血者的血型必须符合下述原则: O型血可以输给任意血型的人,但O型血的人只能接受O型血; AB型血只能输给AB型血的人,但AB血型的人能够接受所有血型的血; A 型血能给A型与AB型血的人;但A型血的人能够接受A型与O型血; B型血能给B型与AB型血的人,而B型血的人能够接受B型与O型血。 试设计一个检验输血者与受血者血型是否符合上述规定的逻辑电路,如果符合规定电路,输出高电平(提示:电路只需要四个输入端,它们组成一组二进制数码,每组数码代表一对输血与受血的血型对)。 约定“00”代表“O”型 “01”代表“A”型 “10”代表“B”型 “11”代表“AB”型(预习时画出电路原理图,注明所用芯片型号) 三、实验步骤:(学生根据自己实验情况简要总结步骤和内容),与实验一说明类似。

自动控制原理习题全解及MATLAB实验 第6章习题解答

第6章控制系统的校正 本章主要讨论利用频率法对单输入-单输出的线性定常系统的综合和设计。在介绍控制系统校正的基本概念、控制系统的基本控制规律的基础上,介绍了各种串联校正装置(超前校正装置、滞后校正装置、滞后-超前校正装置)的特性及按分析进行相应设计的基本步骤和方法;还介绍了期望设计法的基本概念、常见的期望特性和设计步骤;另外还介绍了根轨迹法的串联校正和反馈校正的基本概念和方法;最后介绍了利用MATLAB进行控制系统校正。 教材习题同步解析 试分别说明系统的固有频率特性与系统期望频率特性的概念。 答:系统本身固有元件所具有的频率特性称为固有频率特性。设计者希望系统所能达到的频率特性称为系统期望频率特性。 试比较串联校正和反馈校正的优缺点。 答:a、校正装置和未校正系统的前向通道环节相串联,这种叫串联校正,串联校正是最常用的设计方法,设计与实现比较简单,通常将串联装置安置在前向通道的前端。 b、并联校正也叫反馈校正,它是和前向通道的部分环节按反馈方式连接构成局部反馈回路,设计相对较为复杂。并联校正一般不需要加放大器,它可以抑制系统的参数波动及非线性因素对系统性能的影。 PD控制为什么又称为超前校正?串联PD控制器进行校正为什么能提高系统的快速性和稳定性? 答:加入PD控制相当于在系统中加入一个相位超前的串联校正装置,使之在穿越频率处有较大的相位超前角。因此,PD控制称为超前控制。PD控制的传递函数为G s Kp sτ =+,由比例控制和微分控制组合而成。增大比例系数Kp,可以展宽系统的()(1) 通频带,提高系统的快速性。微分控制反映信号的变化率的预报作用,在偏差信号变化前给出校正信号,防止系统过大地偏离期望值和出现剧烈振荡倾向,有效地增强系统的相对稳定性。 PI控制为什么又称为滞后校正?串联PI控制器进行校正为什么能提高系统的稳态性能?如何减小它对系统稳定性的影响? 答:PI控制在低频段产生较大的相位滞后,所以滞后校正。PI控制的比例部分可以提高系统的无差度,改善系统的稳态性能。在串入系统后应使其转折频率在系统幅值穿越频率

材料科学与工程基础实验讲义

材料科学与工程基础实验讲义

华南农业大学材料与能源学院 现代材料科学与工程基础实验讲义 供材料科学专业本科生使用 胡航 2016-02-30

实验一 金属纳米颗粒的化学法制备 一、实验内容与目的 1. 了解并掌握金属纳米颗粒的化学法制备过程并制备Au 或Ag 纳米颗粒。 2. 了解金属纳米颗粒的光学特征。 二、实验原理概述 化学制备法是制备金属纳米微粒的一种重要方法,在基础研究和实际应用中被广泛采用。贵金属纳米颗粒的化学法制备主要有溶胶凝胶法、电镀法、氧化还原法等。其中氧化还原法又包括热分解和辐照分解等。贵金属纳米颗粒具有广泛的应用,如生物医学领域的杀菌,物理化学领域的催化等。本实验以金胶为例介绍交替法制备贵金属纳米颗粒,并以硝酸银在烷基胺中的热分解为例介绍表面活性剂中氧化还原法制备贵金属纳米颗粒。 1. 胶体金属(Au 、Ag )的成核与生长 总的来说,化学法制备金属纳米粒子都是让还原剂提供电子给溶液中带正电荷的金属离子形成金属原子。如,对于制备胶体金,如果采用柠檬酸三钠作为还原剂,其反应过程如下: 2H O -42223222222Δ HAuCl + HOC(CH )(CO )Au +Cl +CO +HCO H+CO(CH )(CO )+......??→粒子 2. 硝酸银热分解法制备银纳米粒子 热分解法制备金属纳米颗粒原理简单,实验过程易操作。对制备数纳米到数十纳米尺寸范围的纳米颗粒有较大优势。硝酸银在烷基胺中加热搅拌可形成澄清透明溶液。温度上升到150~200 °C 时,溶液颜色由浅色到深色快速变化,生成的银纳米颗粒被烷基胺包裹,稳定在溶液中。通过对样品洗涤、离心沉淀,可获得烷基胺包裹的银纳米粒子。 三、实验方法与步骤 (一)实验仪器与材料 硝酸银,柠檬酸三钠,油胺或十八胺,十八烯(ODE ),无水乙醇,配有温度调控和磁力搅拌的油浴加热器,三颈瓶,抽气头,滤膜,温度计套管,10 mL 量筒,分析天平,玻璃滴管,离心管,离心机,电热干燥箱 (二)实验方法与操作步骤

单片机实验-伟福仿真指导书

第一章认识51系列单片机存储空间 计算机的应用是一个系统,这个系统应由两部分组成――硬件和软件。硬件是指具体的元器件、电路等,软件则是指程序和数据。如果説硬件是计算机应用系统的基础的话,那么软件则是计算机应用系统的灵魂。计算机原理告诉我们程序和数据是被“装载”在计算机存储器中的,从某种意义上讲,认识一个计算机的存储器系统是开发软件所必须的。 为了全面认识51系列单片机的存储空间,本章列出四个实训单元。在进行完本章列出的四个实训单元后,要求读者应全面了解51系列单片机的程序存储器(ROM)、片内随机存储器(片内RAM)和片外随机存储器(片外RAM)空间的范围、用途和使用方法等。 1.1认识51系列单片机的程序存储器(ROM) 第一部分教学要求 一、目的要求 1.认识51系列单片机的程序存储器(ROM)的空间范围; 2.认识汇编指令编码在ROM中存储形式; 3.掌握指令编码和指令编码所在地址的概念; 4.了解51系列单片机的程序存储器(ROM)固定地址的用途。 二、实训平台 1.PC机,台/人; 2.伟福V 3.2版仿真软件或其它51系列单片机仿真软件 四、成绩评定 (注:成绩评定等级:优良、及格、不及格) 第二部分教学内容 一、预备知识 1.ROM存储器 ROM(Real Only Memory)即只读存储器之意,其特点是在计算机正常运行的情况下CPU对ROM 存储器只能进行读操作且断电后信息不会丢失,通常用来存储固定不变的程序和数据,如引导程序、

基本输入输出系统程序等。ROM按其性能可分为以下几类: (1)掩模工艺ROM 它是由芯片制造厂根据ROM要求存储的信息,制造成固定的半导体掩模版生产的。一旦制出成品后,其存储的信息只能读出,不能改变。这种ROM适用于存储固定不变的程序和数据,批量生产时,成本较低。 (2)可一次编程PROM 允许用户对ROM进行一次编程。 (3)可擦除的EPROM 允许用户对ROM进行多次编程,即可擦除。按擦除的方法不同,可分为紫外线擦除的可擦除可编程序只读存储器EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)和电擦除的电可擦除编程序只读存储器EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)。 (4)Flash存储器 Flash存储器是在20世纪80年代末逐渐发展起来的一种新型不挥发性半导体存储器,它结合了以往EPROM结构简单、密度高和EEPROM在系统的电可擦除性的一些优点,实现了高密度、低成本和高可靠性。Flash存储器和传统存储器的最大区别在于它是按块(Sector)擦除,按位编程,从而实现了快闪擦除的高速度。目前它广泛应用于PCBIOS、数字蜂窝电话、汽车领域和微控制器等许多领域。 EPROM、EEPROM、Flash存储器需通过专用的编程器将程序和数据写入其中。 2.51系列单片机ROM空间 由于5l系列单片机的程序计数器PC是16位的,所以能寻址64KB的程序存储器地址范围。允许用户程序调用或转向64KB的任何存储单元。在5l系列单片机中根据不同的型号,其程序存储器的形式也有所不同。例如:8051单片机在芯片内部设置了4 KB掩模版的ROM, 8751单片机在芯片内部设置了4 KB的EPROM,89C52单片机在芯片内部设置了8 KB的Flash存储器,而8031单片机在芯片内部没有设置程序存储器,需要在单片机外部配置EPROM。 51系列单片机的EA引脚为访问内部或外部程序存储器的选择端。接高电平时,CPU将首先访问内部存储器,当指令地址超过内部存储器的最大地址时,自动转向片外ROM去取指令。当EA引脚接低电平时(接地),CPU只能访问外部程序存储器。对于8031单片机,由于其内部无程序存储器,故只能采用这种接法。 51系列单片机程序存储器的地址从0000H开始编址。程序存储器低端的一些地址被固定地用作特定程序的入口地址: 0000H 0000H:单片机复位后的程序入口地址; 0001H 0003H:外部中断0的中断服务程序入口地址; 000BH:定时器0的中断服务程序入口地址; : : 0013H:外部中断l的中断服务程序入口地址; : : 001BH:定时器1的中断服务程序入口地址; 0023H:串行端口的中断服务程序入口地址; 002BH:定时器2的中断服务程序入口地址。 FFFFH 图 1.1 ROM空间示意编程时,通常在这些入口地址开始的2、3个单元中,放入一条转移指令,以使相应的服务与实际分配的程序存储器区域中的程序段相对应(仅在中断服务程序较短时,才可以将中断服务程序直接放在相应的入口地址开始的几个单元中)。 3.源程序汇编与程序定位伪指令 将汇编语言源程序转换为计算机能执行的机器码形式的目标程序的过程叫汇编。汇编常用的方法有两种:一是手工汇编,二是利用计算机汇编。

有机化学基础实验(讲义)

有机化学基础实验 (一)烃 1.甲烷的氯代(性质) 实验:取一个100mL的大量筒(或集气瓶),用排水的方法先后收集20mLCH4和80mLCl2,放在光亮的地方(注意:不要放在阳光直射的地方,以免引起爆炸),等待片刻,观察发生的现象。 现象:大约3min后,可观察到混合气体颜色变浅,气体体积缩小,量筒壁上出现油状液体,量筒内饱和食盐水液面上升。 解释:生成卤代烃 2.石油的分馏(分离提纯) (1)两种或多种沸点相差较大且互溶的液体混合 物,要进行分离时,常用蒸馏或分馏的分离方法。 (2)分馏(蒸馏)实验所需的主要仪器:铁架台(铁圈、 铁夹)、石棉网、蒸馏烧瓶、带温度计的单孔橡皮 塞、冷凝管、牛角管、锥形瓶。 (3)蒸馏烧瓶中加入碎瓷片的作用是:防止爆沸 (4)温度计的位置:温度计的水银球应处于支管口(以 测量蒸汽温度) (5)冷凝管:蒸气在冷凝管内管中的流动方向与冷水在外管中的流动方向下口进,上口出 (6)用明火加热,注意安全 3.乙烯的性质实验 现象:乙烯使KMnO4酸性溶液褪色(氧化反应)(检验) 乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色(加成反应)(检验、除杂) 乙烯的实验室制法: (1)反应原料:乙醇、浓硫酸 (2)反应原理:CH3CH2OH CH2=CH2↑+ H2O 副反应:2CH3CH2OH CH3CH2OCH2CH3 + H2O C2H5OH + 6H2SO4(浓)6SO2↑+ 2CO2↑+ 9H2O (3)浓硫酸:催化剂和脱水剂(混合时即将浓硫酸沿容器内壁慢慢倒入已盛在容器内的无水酒精中,并用玻璃棒不断搅拌) (4)碎瓷片,以防液体受热时爆沸;石棉网加热,以防烧瓶炸裂。 (5)实验中要通过加热使无水酒精和浓硫酸混合物的温度迅速上升到并稳定于170℃左右。(不能用水浴) (6)温度计要选用量程在200℃~300℃之间的为宜。温度计的水银球要置于反应物的中央位置,因为需要测量的是反应物的温度。 (7)实验结束时,要先将导气管从水中取出,再熄灭酒精灯,反之,会导致水被倒吸。【记】倒着想,要想不被倒吸就要把水中的导管先拿出来 (8)乙烯的收集方法能不能用排空气法不能 (9)点燃乙烯前要_验纯_。 (10)在制取乙烯的反应中,浓硫酸不但是催化剂、吸水剂,也是氧化剂,在反应过程中易将乙醇氧化,最后生成CO2、C等(因此试管中液体变黑),而硫酸本身被还原成SO2。故乙烯中混有_SO2、CO2。

自控MATLAB仿真实验实验指导书

自动控制原理MATLAB仿真实验实验指导书

2013年09月

实验一 控制系统数学模型 一、实验目的 1、 掌握控制系统数学模型——传递函数的求取方法; 2、 利用MATLAB 命令求取控制系统传递函数。 二、基础知识及MATLAB 函数 在MA TLAB 命令窗口上,以命令的方式建立系统的传递函数。在MA TLAB 下,系统的数学模型有3种描述方式,此实验用多项式模型。 (1)多项式模型: 线性定常系统的数学模型传递函数G(s)一般可以表示成: m n a s a s a s a b s b s b s b s R s C s G n n n n m m m m ≥+++++++==----,......)() ()(0 11 10111 其中分子分母多项式中的a n 与b m 均为常系数。 MATLAB 语言描述: 构造分子多项式:num=[b m ,b m-1,…,b 1,b 0];或num=[b m b m-1 … b 1 b 0] 构造分母多项式:den=[a n ,a n-1,…,a 1,a 0];或den=[a n a n-1 … a 1 a 0] 构造并显示传递函数:printsys(num,den); 其中num 与den 是习惯用法,也可用其它变量名代替,但在显示时会出现num/den ,这是通用输出显示格式,与输入变量名称无关。 例1-1: >>num=[1 12 44 48]; >>den=[1 16 86 176 105]; >>printsys(num,den) 显示: num/den = s^3 + 12 s^2 + 44 s + 48 ----------------------------------- s^4 + 16 s^3 + 86 s^2 + 176 s + 105 例1-2:系统开环传递函数为 ) 106)(2() 1(5)(22++++= s s s s s s G 写出多项式模型。 >>n=conv([5],[1 1]); >>d=conv([1 0 0],conv([1 2],[1 6 10])); >>printsys(n,d) 显示: num/den = 5 s + 5 ----------------------------- s^5 + 8 s^4 + 22 s^3 + 20 s^2 (2)模型的连接

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