《自动控制理论》课程实验指导
一、实验注意事项
1、接线前务必熟悉实验线路的原理及实验方法。
2、实验接线前必须先断开总电源与各分电源开关，严禁带电接线。接
线完毕，检查无误后，才可进行实验。
3、实验自始至终，实验板上要保持整洁，不可随意放置杂物，特别是
导电的工具和多余的导线等，以免发生短路等故障。
4、实验完毕，应及时关闭各电源开关，并及时清理实验板面，整理好
连接导线并放置到规定的位置。
5、实验前必须充分预习实验指导书。
二、实验模拟装置使用注意事项
1、无源阻容元件可供每个运算放大器使用。
2、运算放大器是有源器件，故连在运算放大器上的阻容元件只能供本运算放大器选用。
3、信号幅值不宜过大，按指导书中指示的幅值。否则，可能使运算放大器处于饱和状态。
三、每次实验内容
第一次：实验二
第二次：实验三
第三次：实验四
备注：实验一作为实验前的预习及热身
实验一 控制系统典型环节的模拟
一、 实验目的
1）、熟悉数字示波器的使用方法
2）、掌握用运放组成控制系统典型环节的电子电路 3）、测量典型环节的阶跃响应曲线
4）、通过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）、THSSC-1实验箱一个 2）、数字示波器一台 三、实验原理
以运算放大器为核心元件，由其不同的R-C 输入网络和反馈网络组成的各种典型环节，如图1-1所示。图中Z 1和Z 2为复数阻抗，它们都是由R 、C 构成。
基于图中A 点的电位为虚地，略去流入运放的电流，则由图1-1得： 由上式可求得由下列模拟电 路组成的典型环节的传递函数及 其单位阶跃响应。
1)、比例环节
比例环节的模拟电路如图1-2所示： 图1-1、运放的反馈连接
1u o
图1-2 比例环节
(1) )(1
2
Z Z u u S G i o =-=
2100200)(12===K
K
Z Z S G
2）、惯性环节
图1-3、惯性环节
3）、积分环节
图1-4、积分环节
4）、比例微分环节（PD ），其接线图如图及阶跃响应如图1-5所示。
）
（3 1
1
/1)(12TS
RCS R CS
Z Z S G ==
==
RC T =积分时间常数式中
t
）（2 1
1
1*
R /1/)(21212212+=
+=+==TS K
CS R R R CS
R CS
R Z Z S G
u o
2¨?÷
图1-5 比例微分环节
5）、比例积分环节，其接线图单位阶跃响应如图1-6所示。
图1-6 比例积分环节
6）、振荡环节，其原理框图、接线图及单位阶跃响应分别如下所示。
图1-7 振荡环节原理框图
C R T , K (4)
)1( )
1(* /1/)(1D 1
2
11
2
112
1
2==
+=+=+=
=
R R S T K CS R R R CS R CS R R Z Z S G D 其中C
R T , K (5)
)1
1(
)
1
1(*1 )
1(/1)(2212
212112121212==+=+=+=+=+==
R R S T K CS
R R R CS R R R CS R CS R R CS R Z Z S G I 式中0
K
u o
K
u o
t
1
u (t)o
图1-8 振荡环节接线图
图1-8为振荡环节的模拟线路图，它是由惯性环节，积分环节和一个反号器组成。根据它们的传递函数，可以画出图1-7所示的方框图，图中
欲使图1-8为振荡环节，须调整参数K 和T 1，使0<ξ<1，呈欠阻尼状态。即环节的单位阶跃响应呈振荡衰减形式。 四、实验内容与步骤
1、分别画出比例、惯性、积分、微分和振荡环节的电子电路图。
2、按下列各典型环节的传递函数，调节相应的模拟电路的参 数。观察并记录其单位阶跃响应波形。 1）、比例环节 G 1(S)=1和G 2(S)=2
2）、积分环节 G 1(S)=1/S 和G 2(S)=1/（0.5S ） 3）、比例微分环节 G 1(S)=2+S 和G 2(S)=1+2S
1
1112
22
1121
21i o 2
1
1222111011KT 21
2T 1 , 12 ,
2 /// (S)U (S)U
T K K )1()( :(8) . C R T , C R T , /K ====
++=++=++==
+====n n n n n n T T K S S T K T S S T K K S S T K S T S K S G R R ωξξωωωξωω则可求得开环传递函数为由图
4）、惯性环节 G 1(S)=1/(S+1)和G 2(S)=1/(0.5S+1)
5）、比例积分环节（PI ）G （S ）=1+1/S 和G （S ）=2（1+1/2S ）
五、注意事项
1）、输入的单位阶跃信号取自实验箱中的函数信号发生器。 2）、电子电路中的电阻取千欧，电容为微法。 六、实验报告要求
1）、画出六种典型环节的实验电路图，并注明相应的参数。
2）、画出各典型环节的单位阶跃响应波形，并分析参数对响应曲线的影响。 3）、写出实验心得与体会。 七、实验思考题
1）、用运放模拟典型环节时，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？
10
1.010
)( )6221++=
++=
S S K S S T K S G 振荡环节
实验二 一阶系统的时域响应及参数测定
一、 实验目的
1）、观察一阶系统在单位阶跃和斜坡输入信号作用下的瞬态响应。 2）、根据一阶系统的单位阶跃响应曲线确定一阶系统的时间常数。 二、 实验仪器
1）、THSSC-1实验箱一个 2）、数字示波器一台 三、 实验原理
图2-1为一阶系统的模拟电路图。由该图可知i o =i 1-i 2
根据上式，画出图2-2所示
的方框图，其中T=R 0C 。由图
2-2得：
图2-3为一阶系统的单位阶跃响应曲线。
当t = T 时，C （T ）=1 –e -1=0.632。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2-3可测得一阶系统的时间常数T 。由上式（1）可知，系统的稳态值为1，因而该系统的跟踪阶跃输入的稳态误差e ss = 0。
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 。 四、实验内容与步骤
CS
u CS
u R u R o
o
o o /1R u /1u o i -=?-=-即e
T
1-O O i -1(t)u , /11
1)1(1(S) U , /1)( 1(t),(t)u 1
1)()( t i o i T
S S TS S S S U TS S U S U =+-
=+=
==+=
得取拉氏反变换则系统的输出为即令
t
图2-3
u o
1、根据图2-1所示的模拟电路，调整R0和C的值，使时间常数T=1S和T=0.1S。
2、u I(t)=1V时，观察并记录一阶系统的时间常数T分别为1S和0.1S时的单位阶跃响应曲线,并标注时间坐标轴。
3、当u I(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，其中斜坡信号可以通过实验箱中的三角波信号获得，或者把单位阶跃信号通过一个积分器获得。
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e ss，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
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、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、熟悉二阶模拟系统的组成。
2、研究二阶系统分别工作在ξ=1， 0<ξ <1， 和ξ > 1三种状态下的单 位阶跃响应。
3、分析增益K 对二阶系统单位阶跃响应的超调量M P 、峰值时间tp 和调 整时间ts 。
4、研究系统在不同K 值时对斜坡输入的稳态跟踪误差。 二、实验仪器
1）、THSSC-1实验箱一个 2）、数字示波器一台 三、实验原理
图3-1 二阶系统的模拟电路
图3-1为二阶系统的模拟电路图， 它是由惯性环节、积分环节和反号器 组成。图3-2为图3-1的原理方框图， 图中K=R 2/R 1， T 1=R 2C 1，T 2=R 3C 2。
由图3-2求得二阶系统的闭环传递函 图3-2 二阶系统原理框图
:
(1)
)/()/(1)/()()( 2112212221数为而二阶系统标准传递函T T K S T S T T K K S T S T T K
S U S U i O ++=++
=
调节开环增益K 值，不仅能改 变系统无阻尼自然振荡频率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。
（1）、当K >0.625， 0 < ξ < 1， 图3-3 0 < ξ < 1时的阶跃响应曲线 系统处在欠阻尼状态，它的单位阶跃响应表达式为：
（2）、当K=0.625时，ξ=1，系统 处在临界阻尼状态，它的单位阶 跃响应表达式为：
如图3-4为二阶系统工作临界阻尼 时的单位响应曲线。 （3）、当K < 0.625时，ξ> 1，系 统工作在过阻尼状态，它的单位阶
跃响应曲线和临界阻尼时的单位阶 图3-4 ξ=1时的阶跃响应曲线
跃响应一样为单调的指数上升曲线，但后者的上升速度比前者缓慢。 四、实验内容与步骤
1、根据图3-1，调节相应的参数，使系统的开环传递函数为：
(2) 2)(2
22n
n n
S S S G ωξωω++=
t
625.0 , 10 , 5.0T , 2.0T 4 ,
(2),(1) 211221K K S S K
T T T T K n n ======ξωξω则若令得和式对比式线
态下的单位阶跃响应曲为二阶系统在欠阻尼状图式中3-3 . 1 (3)
) 1sin(111)( 22
1
2
ξωωξ
ξωξ
ξω-=-+--
=--n d d t
o tg
t t u e
n e
t
n o n t t u ωω-+-=)1(1)()
12.0(5.0)(+=
S S K
S G
2、令ui(t)=1V，在示波器上观察不同K（K=10，5，2，0.5）时的单位
阶跃响应的波形，并由实验求得相应的M p、t p和t s的值。
3、调节开环增益K，使二阶系统的阻尼比ξ=1/√ 2 =0.707 ，观察并记录
此时的单位阶跃响应波形和M p、t p和t s的值。
4、用实验箱中的三角波或输入为单位正阶跃信号积分器的输出作为二
阶系统的斜坡输入信号。
5、观察并记录在不同K值时，系统跟踪斜坡信号时的稳态误差。
五、实验报告
1、画出二阶系统在不同K值（10，5，2，0.5）下的4条瞬态响应曲线，并注明时间坐标轴。
2、按图3-2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M p、t p和t s，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。
六、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？
3、为什么本实验的模拟系统中要用三只运算放大器？
实验四典型环节频率特性的测试
一、实验目的
1、掌握用李沙育图形法，测量各典型环节的频率特性。
2、根据所测得频率特性，作出伯德图，据此求得环节的传递函数。
二、实验仪器
1、THCCS-1实验箱一个
2、数字示波器一台
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)=Xm Sinωt，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的变而变，即输出信号为：
Y（t）=Y m Sin（ωt+?）=X m∣G（jω）∣Sin（ωt+?）
其中∣G（jω）∣=，?(ω)=ar g G（jω）
只要改变输入信号x（t）的频率ω，就可测得输出信号与输入信号的幅值比∣G（jω）∣和它们的相位差?（ω）=ar g G（jω）。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（jω）∣和相频特性?（ω）。
本实验采用李沙育图形法，图4-1为测试的方框图。
在表4-1中列出了超前与滞后时相位的计算公式和光点的转向。
表 4-1
00m 和Y m分别为X（t）和Y（t）的幅值。
四、实验内容
1、惯性环节的频率特性的测试
令G（S）=1/（0.5S+1）,则其相应的模拟电路如图6-2所示。测量时示波器的X轴停止扫描，把扫频电源的正弦信号同时送到被测环节的输入端和示波器的X轴，被测环节的输出送到示波器的Y轴，如图6-3所示。
(实验时取R1=R2=510K，C=1uF)
图4-2 惯性环节的模拟电路图
图4-3 相频特性测试的接线图
当扫频电源输出一个正弦信号，则在示波器的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得相位值：m
X X Sin
220
1
-=? 不断改变扫频电源输出信号的频率，就可得到一系列相应的相位值，列表记下不同ω值时的X0和Xm 。
表4-2 相频特性的测试
测量时，输入信号的频率ω要取得均匀，频率取值范围为15Hz —40KHz 。 幅频特性的测试按图4-4接线，测量时示波器的X 轴停止扫描，在示波器（或万用表的交流电压档）分别读出输入和输出信号的双倍幅值2Xm=2Y 1m ，2Ym=2Y 2m ，就可求的对应的幅频值∣G （j ω）∣=2Y 1m/（2Y 2m ），列标记下2Y 1m/(2Y 2m), 20?g 2Y 1m/(2Y 2m)和ω的值。
图4-4 幅频特性的接线图
表4-3 幅频特性的测试
2、积分环节
待测环节的传递函数为G（S）=1/(0.5S)，图4-5为它的模拟电路图。
(取R1=510K， C1=1uF，R0=100K)
图4-5 积分环节的模拟电路图
按图4-5和图4-4的接线图，分别测出积分环节的相频特性和幅频特性。
3、R-C网络的频率特性。图4-6为滞后-----超前校正网络的接线图，分别测试其幅频特性和相频特性。
图4-6滞后-----超前校正网络的接线图
五、实验报告
1、按图4-3和4-4的接线图，分别测试惯性、积分、和滞后超前网络的相关数据，并分别填入表4-2和4-3。
2、按图4-2和4-3中的实验数据，分别画出?（ω）~ω和20?g∣G(jω)∣~ω的
曲线。作幅频特性20?g∣G（jω）∣~ω的渐进线，据此写出各环节的传递函数。
3、把实测求得的传递函数与理论值进行比较，并分析产生差异的原因。
自动控制原理实验 实验报告 实验三闭环电压控制系统研究 学号姓名 时间2014年10月21日 评定成绩审阅教师
实验三闭环电压控制系统研究 一、实验目的： （1）通过实例展示，认识自动控制系统的组成、功能及自动控制原理课程所要解决的问题。 （2）会正确实现闭环负反馈。 （3）通过开、闭环实验数据说明闭环控制效果。 二、预习与回答： （1）在实际控制系统调试时，如何正确实现负反馈闭环？ 答：负反馈闭环，不是单纯的加减问题，它是通过增量法实现的，具体如下： 1.系统开环； 2.输入一个增或减的变化量； 3.相应的，反馈变化量会有增减； 4.若增大，也增大，则需用减法器； 5.若增大，减小，则需用加法器，即。 （2）你认为表格中加1KΩ载后，开环的电压值与闭环的电压值，哪个更接近2V？ 答：闭环更接近。因为在开环系统下出现扰动时，系统前部分不会产生变化。故而系统不具有调节能力，对扰动的反应很大，也就会与2V相去甚远。 但在闭环系统下出现扰动时，由于有反馈的存在，扰动产生的影响会被反馈到输入端，系统就从输入部分产生了调整，经过调整后的电压值会与2V相差更小些。 因此，闭环的电压值更接近2V。 （3）学自动控制原理课程，在控制系统设计中主要设计哪一部份？ 答：应当是系统的整体框架及误差调节部分。对于一个系统，功能部分是“被控对象”部分，这部分可由对应专业设计，反馈部分大多是传感器，因此可由传感器的专业设计，而自控原理关注的是系统整体的稳定性，因此，控制系统设计中心就要集中在整个系统的协调和误差调节环节。 二、实验原理： （1）利用各种实际物理装置（如电子装置、机械装置、化工装置等）在数学上的“相似性”，将各种实际物理装置从感兴趣的角度经过简化、并抽象成相同的数学形式。我们在设计控制系统时，不必研究每一种实际装置，而用几种“等价”的数学形式来表达、研究和设计。又由于人本身的自然属性，人对数学而言，不能直接感受它的自然物理属性，这给我们分析和设计带来了困难。所以，我们又用替代、模拟、仿真的形式把数学形式再变成“模拟实物”来研究。这样，就可以“秀才不出门，遍知天下事”。实际上，在后面的课程里，不同专业的学生将面对不同的实际物理对象，而“模拟实物”的实验方式可以做到举一反三，我们就是用下列“模拟实物”——电路系统，替代各种实际物理对象。
《自动控制原理》 实验报告 姓名： 学号： 专业： 班级： 时段： 成绩： 工学院自动化系
实验一 典型环节的MATLAB 仿真 一、实验目的 1．熟悉MATLAB 桌面和命令窗口，初步了解SIMULINK 功能模块的使用方法。 2．通过观察典型环节在单位阶跃信号作用下的动态特性，加深对各典型环节响应曲线的理解。 3．定性了解各参数变化对典型环节动态特性的影响。 二、实验原理 1．比例环节的传递函数为 K R K R R R Z Z s G 200,1002)(211 212==-=-=- = 其对应的模拟电路及SIMULINK 图形如图1-3所示。 三、实验内容 按下列各典型环节的传递函数，建立相应的SIMULINK 仿真模型，观察并记录其单位阶跃响应波形。 ① 比例环节1)(1=s G 和2)(1=s G ； ② 惯性环节11)(1+= s s G 和1 5.01 )(2+=s s G ③ 积分环节s s G 1)(1= ④ 微分环节s s G =)(1 ⑤ 比例+微分环节（PD ）2)(1+=s s G 和1)(2+=s s G ⑥ 比例+积分环节（PI ）s s G 11)(1+=和s s G 211)(2+= 四、实验结果及分析 图1-3 比例环节的模拟电路及SIMULINK 图形
① 仿真模型及波形图1)(1=s G 和2)(1=s G ② 仿真模型及波形图11)(1+= s s G 和1 5.01)(2+=s s G 11)(1+= s s G 1 5.01 )(2+=s s G ③ 积分环节s s G 1)(1= ④ 微分环节
PLC综合实验课题 1.总体要求： 对每一课题必须绘制运行工序图，设计的PLC控制系统包括：PLC I/O分配、控制线路图设计、梯形图设计；将设计的PLC程序利用手持式编程器送入PLC 并调试通过，符合课题提出的控制要求后，提交现场验收。 实验报告书在提交上述内容的基础上，还要讨论调试心得。 2.实验课题 课题一：小车往返运动控制 小车往返运动情况参如图1。 SQ1 SQ2SQ3 图 1 初态：小车启动前位于导轨的中部（如图1中位置）。系统运行要求如下：1）按启动按钮SB1，小车前进，到SQ1处停车，延时5s后小车后退； 2）小车后退至SQ2处停车，延时5S后第二次前进，到SQ3处后再次后退； 3）后退至SQ2处停车。 要求：设计PLC控制系统，必须采用基本逻辑指令编程。 课题二：三台电机顺序控制 三台电机顺序控制要求如下：M1运行10S 后停止，M2自行启动；M2运行5S 后停止，M3自行启动；M3运行5S后停止，M1重新自行启动运行，如此反复三次后所有电机停止运行，指示开始灯闪烁，按停车按钮指示灯闪烁停。 要求：设计PLC控制系统，必须采用基本逻辑指令编程。
课题三：机械手PLC 控制 悬挂式机械手结构示意图如图3 。 图 3 SQ1 SQ4 机械手工作控制方式分手动、单步、单周期和连续控制，控制方式采用转换开关进行，（手动时X6=ON ，单步时X7=ON ，单周期X10=ON ，连续X11=ON ）。 连续操作过程如下： 机械手必须在原位（图3中A 点），按启动按钮SB1，机械手开始动作： 下降→夹紧（电磁阀得电）→上升→右行→下降→放松（电磁阀失电）→上升→左行回到原位→下降（循环执行） 连续操作过程中按停止按钮SB2，必须完成一个工作循环回到A 点后停止运行。 单周期操作：机械手在原位，按启动按钮，机械手工作一个周期后停在原位。 单步操作：机械手在原位开始，按一次启动按钮，机械手自动完成一步后自动停止，再按一次启动按钮机械手自动完成下一步后自动停止…… 手动操作是指机械手的上升/下降、右行/左行、夹紧/放松可以用按钮单独操作，工作方式采用转换开关进行选择，具体控制要求如下： X20=ON ：按住启动按钮SB1，机械手左行；按住停止按钮SB2，机械手右行； X21=ON ：按住启动按钮SB1，机械手上升；按住停止按钮SB2，机械手下降； X22=ON ：按住启动按钮SB1，机械手夹紧；按住停止按钮SB2，机械手放
自动化控制实验报告(DOC 43页)
本科生实验报告 实验课程自动控制原理 学院名称 专业名称电气工程及其自动化 学生姓名 学生学号2013 指导教师 实验地点6C901 实验成绩 二〇一五年四月——二〇一五年五月
线性系统的时域分析 实验一（3.1.1）典型环节的模拟研究 一. 实验目的 1． 了解和掌握各典型环节模拟电路的构成方法、传递函数表达式及输出时域函数表达式 2． 观察和分析各典型环节的阶跃响应曲线，了解各项电路参数对典型环节动态特性的影响 二．典型环节的结构图及传递函数 方 框 图 传递函数 比例 （P ） K (S) U (S) U (S)G i O == 积分 （I ） TS 1 (S)U (S)U (S)G i O == 比例积分 （PI ） )TS 1 1(K (S)U (S)U (S)G i O +== 比例微分 （PD ） )TS 1(K (S) U (S) U (S)G i O +== 惯性 TS 1K (S)U (S)U (S)G i O += =
环节 （T） 比例 积分 微分 （PI D） S T K S T K K (S) U (S) U (S) G d p i p p i O + + = = 三．实验内容及步骤 观察和分析各典型环节的阶跃响应曲线，了解各项电路参数对典型环节动态特性的影响.。 改变被测环节的各项电路参数，画出模拟电路图，阶跃响应曲线，观测结果，填入实验报告 运行LABACT程序，选择自动控制菜单下的线性系统的时域分析下的典型环节的模拟研究中的相应实验项目，就会弹出虚拟示波器的界面，点击开始即可使用本实验机配套的虚拟示波器（B3）单元的CH1测孔测量波形。具体用法参见用户手册中的示波器部分。1)．观察比例环节的阶跃响应曲线 典型比例环节模拟电路如图3-1-1所示。 图3-1-1 典型比例环节模拟电路 传递函数： 1 (S) (S) (S) R R K K U U G i O= = = ；单位阶跃响应：
机电传动控制实验指导书 实验一、继电—接触器控制三相异步电动机 一、实验目的 1．熟悉继电—接触器断续控制系统的电路原理图、元件布局图和接线图的读图方式；2．掌握三相异步电动机主回路和控制回路的接线方法； 3．了解继电—接触器断续控制电路的组成 二、实验使用仪器、设备 1．DB电工实验台； 2．三相异步电动机二台； 3．万用表一台； 4．专用连接线一套。 三、实验要求 实现三相异步电动机的正、反转、点动、互锁、连锁控制。满足以下具体要求： (1) M1可以正、反向点动调整控制； (2) M1正向起动之后，才能起动M2； (3) 停车时，M2停止后，才能停M1； (4) 具有短路和过载保护； (5) 画出主电路和控制电路。 四、实验参考电路
五、实验步骤 1．按布局图要求将各元器件定位； 2．按接线图要求，以正确的规格电线连接各器件；3．按接线图要求，连接电动机的定子线圈； 4．自查并互查连接线； 5．合上电源，调试电路； 6．观察电动机的运行情况。 六、实验注意事项 1．操作前切断总电源； 2．接线完毕，必须检查接线情况，并做好记录；3．在指导老师认可后，方能接通电源。 七、思考题 1．熔断器与热继电器可否省去其中任何一个？为什么？2．熔断器与热继电器的规格可否随意选择？为什么？3．连接电线的规格可否随意选择？为什么？ 4．交流接触器可否带直流负载？为什么？
实验二、PLC控制三相异步电动机 一、实验目的 1．了解PLC——AC电动机断续控制系统的电路原理图、元件布局图和接线图的读图方式；2．掌握继电—接触器逻辑电路与PLC梯形图的转换方式； 3．熟悉PLC控制系统的接线方法； 3．了解PLC断续控制电路的组成。 二、实验使用仪器、设备 1．PLC模拟实验台； 2．三相异步电动机二台； 3．万用表一台； 4．专用连接线一套。 三、实验要求 实现PLC对三相异步电动机的正、反转、点动、互锁、连锁控制。满足以下具体要求： (1) M1可以正、反向点动调整控制； (2) M1正向起动之后，延时5分钟再可起动M2； (3) 停车时，M2停止后，延时2分钟再可停M1； (4) 主电路同实验一。 四、实验参考电路与梯形图 1．电路
实验一MATLAB 仿真基础 一、实验目的： （1）熟悉MATLAB 实验环境，掌握MATLAB 命令窗口的基本操作。 （2）掌握MATLAB 建立控制系统数学模型的命令及模型相互转换的方法。 （3）掌握使用MATLAB 命令化简模型基本连接的方法。 （4）学会使用Simulink 模型结构图化简复杂控制系统模型的方法。 二、实验设备和仪器 1．计算机；2. MATLAB 软件 三、实验原理 函数tf ( ) 来建立控制系统的传递函数模型，用函数printsys ( ) 来输出控制系统的函数，用函数命令zpk ( ) 来建立系统的零极点增益模型，其函数调用格式为：sys = zpk ( z, p, k )零极点模型转换为多项式模型[num , den] = zp2tf ( z, p, k ) 多项式模型转化为零极点模型 [z , p , k] = tf2zp ( num, den ) 两个环节反馈连接后，其等效传递函数可用feedback ( ) 函数求得。 则feedback （）函数调用格式为： sys = feedback （sys1, sys2, sign ） 其中sign 是反馈极性，sign 缺省时，默认为负反馈，sign ＝-1；正反馈时，sign ＝1；单位反馈时，sys2＝1，且不能省略。 四、实验内容： 1.已知系统传递函数，建立传递函数模型 2.已知系统传递函数，建立零极点增益模型 3．将多项式模型转化为零极点模型 1 2s 2s s 3s (s)23++++=G )12()1()76()2(5)(332 2++++++= s s s s s s s s G 12s 2s s 3s (s)23++++= G )12()1()76()2(5)(3322++++++=s s s s s s s s G
实验报告 课程名称：自动控制原理 实验项目：典型环节的时域相应 实验地点：自动控制实验室 实验日期：2017 年 3 月22 日 指导教师：乔学工 实验一典型环节的时域特性 一、实验目的 1.熟悉并掌握TDN-ACC+设备的使用方法及各典型环节模拟电路的构成方法。
2.熟悉各种典型环节的理想阶跃相应曲线和实际阶跃响应曲线。对比差异，分析原因。 3.了解参数变化对典型环节动态特性的影响。 二、实验设备 PC 机一台，TD-ACC+(或TD-ACS)实验系统一套。 三、实验原理及内容 下面列出各典型环节的方框图、传递函数、模拟电路图、阶跃响应，实验前应熟悉了解。 1．比例环节 (P) (1)方框图 (2)传递函数： K S Ui S Uo =) () ( (3)阶跃响应：) 0()(≥=t K t U O 其中 01/R R K = (4)模拟电路图： (5) 理想与实际阶跃响应对照曲线： ① 取R0 = 200K ；R1 = 100K 。 ② 取R0 = 200K ；R1 = 200K 。
2．积分环节 (I) (1)方框图 (2)传递函数： TS S Ui S Uo 1 )()(= (3)阶跃响应： ) 0(1)(≥= t t T t Uo 其中 C R T 0= (4)模拟电路图 (5) 理想与实际阶跃响应曲线对照： ① 取R0 = 200K ；C = 1uF 。 ② 取R0 = 200K ；C = 2uF 。
1 Uo 0t Ui(t) Uo(t) 理想阶跃响应曲线 0.4s 1 Uo 0t Ui(t) Uo(t) 实测阶跃响应曲线 0.4s 10V 无穷 3．比例积分环节 (PI) (1)方框图： (2)传递函数： (3)阶跃响应： (4)模拟电路图： (5)理想与实际阶跃响应曲线对照： ①取 R0 = R1 = 200K；C = 1uF。 理想阶跃响应曲线实测阶跃响应曲线 ②取 R0=R1=200K；C=2uF。 K 1 + U i(S)+ U o(S) + Uo 10V U o(t) 2 U i(t ) 0 0 .2s t Uo 无穷 U o(t) 2 U i(t ) 0 0 .2s t
实验三十八三相异步电动机顺序启动控制 一、实验目的 1、通过各种不同顺序控制的接线，加深对一些特殊要求机床控制线路的了解。 2、进一步加深学生的动手能力和理解能力，使理论知识和实际经验进行有效的结合。 三、实验方法 1、三相异步电动机起动顺序控制（一）： 按图38-1接线。因每台实验装置只配一只电机和热继电器，故须用灯组负载来模拟M2，FR2不接。图中U、V、W为实验台上三相调压器的输出插孔。 (1) 将调压器手柄逆时针旋转到底，启动实验台电源，调节调压器使输出线电压为220V。 FR1 图 38-1 起动顺序控制（一）
(2) 按下SB 1，观察电机运行情况及接触器吸合情况。 (3) 保持M 1运转时按下SB 2，观察电机运转及接触器吸合情况。 (4) 在M 1和M 2都运转时，能不能单独停止M 2? (5) 按下SB 3使电机停转后，按SB 2，电机M 2是否起动？为什么？ 图38-2 起动顺序控制（二） 2、三相异步电动机起动顺序控制（二）： 本实验须将两台实验装置的配件合并才能实施。 按图38-2接线。图中U 、V 、W 为实验台上三相调压器的输出插孔。 (1) 将调压器手柄逆时针旋转到底，启动实验台电源，调节调压器使输出线电压为220V 。 (2) 按下SB 2，观察并记录电机及各接触器运行状态。 (3) 再按下SB 4，观察并记录电机及各接触器运行状态。 (4) 单独按下SB 3，观察并记录电机及各接触器运行状态。 (5) 在M 1与M 2都运行时，按下SB 1，观察电机及各接触器运行状态。 四、讨论题 1、画出图38-1、38-2的运行原理流程图。 2、比较图38-1、38-2二种线路的不同点和各自的特点。 3、例举几个顺序控制的机床控制实例，并说明其用途。 FR
数学与信息学院（软件学院） 《软件工程实验》指导书 编写：梁早清朱凯严尚维林毅申 完成人信息 学号姓名主要角色和任务比重 朱凯2016年修订 分组至少3人至多4人。 备注：此文档仅作为《软件工程》实验指导用，其他课程的文档模板请根据其他老师提供的模板撰写。
软件工程实验课实验说明 本实验指导书是数学与信息学院、软件学院《软件工程实验》课程的指导书，目的在于让同学们通过这些实验，体会软件开发的过程（从需求分析到设计和测试计划）。老师们试图通过一个较为简单的易实现的软件系统，让同学们分阶段完成需求分析、体系结构设计、部件级设计等设计和功能测试的工作，并完成相应的文档。同学们之间根据规范相互评审每一阶段的文档，过后老师再统一评讲。以此让同学们加深对结构化分析与设计、功能测试的方法的理解。（特别指出：因课时所限，软件工程中面向对象的设计与分析方法不在本实验课上讨论，学院另外开设有《面向对象的设计与分析》课程。） 题目如下： 一、软件系统需求的文本描述 《课程成绩管理系统》提供一个方便我校任课老师管理学生成绩的小型软件系统。该系统为教师提供方便的成绩管理功能，也为学生提供查询成绩的功能。系统描述如下：学生的成绩包含以下4个部分：课堂点名成绩、课堂考试成绩、课后作业成绩和期末考试成绩。各成绩评判标准和在总成绩中所占比例如下： 1.课堂点名3次，每次点名没有到的不得分（即记0分），到了的100分。第一次点 占总成绩的1%，第二次和第三次各占总成绩的2%，课堂点名占总成绩的5%； 2.课堂考试3次，每次满分100分，具体成绩由老师给出。其中，第一次和第二次占 总成绩的7%，第三次占总成绩的6%，共20%； 3.课后作业3次，每次满分100分，具体成绩由老师给出。其中，第一次和第二次占 总成绩的8%，第三次占总成绩的9%，共25%； 4.期末考试试卷满分100分，占总成绩的50%。 教师能通过成绩管理软件来管理学生的成绩，包含添加、删除、修改、查看、统计学生的成绩。各个功能具体描述如下： 1.添加学生成绩：填写学号，点击添加，然后在添加界面上录入对应学生的第一次点 名、第二次点名、第三次点名、第一次课堂考试、第二次课堂考试、第三次课堂考 试、第一次课后作业、第二次课后作业、第三次课后作业，期末考试卷面成绩。点
实验二 线性系统时域响应分析 一、实验目的 1．熟练掌握step( )函数和impulse( )函数的使用方法，研究线性系统在 单位阶跃、单位脉冲及单位斜坡函数作用下的响应。 2．通过响应曲线观测特征参量ζ和n ω对二阶系统性能的影响。 3．熟练掌握系统的稳定性的判断方法。 二、基础知识及MATLAB 函数 （一）基础知识 时域分析法直接在时间域中对系统进行分析，可以提供系统时间响应的全部 信息，具有直观、准确的特点。为了研究控制系统的时域特性，经常采用瞬态响应（如阶跃响应、脉冲响应和斜坡响应）。本次实验从分析系统的性能指标出发，给出了在MATLAB 环境下获取系统时域响应和分析系统的动态性能和稳态性能的方法。 用MATLAB 求系统的瞬态响应时，将传递函数的分子、分母多项式的系数分 别以s 的降幂排列写为两个数组num 、den 。由于控制系统分子的阶次m 一般小于其分母的阶次n ，所以num 中的数组元素与分子多项式系数之间自右向左逐次对齐，不足部分用零补齐，缺项系数也用零补上。 1．用MATLAB 求控制系统的瞬态响应 1） 阶跃响应 求系统阶跃响应的指令有： step(num,den) 时间向量t 的范围由软件自动设定，阶跃响应曲线随 即绘出 step(num,den,t) 时间向量t 的范围可以由人工给定（例如t=0:0.1:10） [y ，x]=step(num,den) 返回变量y 为输出向量，x 为状态向量 在MATLAB 程序中，先定义num,den 数组，并调用上述指令，即可生成单位 阶跃输入信号下的阶跃响应曲线图。 考虑下列系统： 25 425)()(2++=s s s R s C 该系统可以表示为两个数组，每一个数组由相应的多项式系数组成，并且以s 的降幂排列。则MATLAB 的调用语句：
自动控制原理实验报告 一、实验名称：一、二阶系统的电子模拟及时域响应的动态测试 二、实验目的 1、了解一、二阶系统阶跃响应及其性能指标与系统参数之间的关系 2、学习在电子模拟机上建立典型环节系统模型的方法 3、学习阶跃响应的测试方法 三、实验内容 1、建立一阶系统的电子模型，观测并记录在不同时间常数T时的响应曲线，测定过渡过程时间T s 2、建立二阶系统电子模型，观测并记录不同阻尼比的响应曲线，并测定超调量及过渡过程时间T s 四、实验原理及实验数据 一阶系统 系统传递函数： 由电路图可得，取则K=1，T分别取：0.25, 0.5, 1 T 0.25 0.50 1.00 R2 0.25MΩ0.5M Ω1MΩ C 1μ1μ1μ T S 实测0.7930 1.5160 3.1050 T S 理论0.7473 1.4962 2.9927 阶跃响应曲线图1.1 图1.2 图1.3 误差计算与分析 （1）当T=0.25时，误差==6.12%； （2）当T=0.5时，误差==1.32%； （3）当T=1时，误差==3.58% 误差分析：由于T决定响应参数，而,在实验中R、C的取值上可能存在一定误差，另外，导线的连接上也存在一些误差以及干扰，使实验结果与理论值之间存在一定误差。但是本实验误差在较小范围内，响应曲线也反映了预期要求，所以本实验基本得到了预期结果。 实验结果说明 由本实验结果可看出，一阶系统阶跃响应是单调上升的指数曲线，特征有T确定，T越小，过度过程进行得越快，系统的快速性越好。 二阶系统 图1.1 图1.2 图1.3
系统传递函数： 令 二阶系统模拟线路 0.25 0.50 1.00 R4 210.5 C2 111 实测45.8% 16.9% 0.6% 理论44.5% 16.3% 0% T S实测13.9860 5.4895 4.8480 T S理论14.0065 5.3066 4.8243 阶跃响应曲线图2.1 图2.2 图2.3 注：T s理论根据matlab命令[os,ts,tr]=stepspecs(time,output,output(end),5)得出，否则误差较大。 误差计算及分析 1）当ξ=0.25时，超调量的相对误差= 调节时间的相对误差= 2）当ξ=0.5时，超调量的相对误差==3.7% 调节时间的相对误差==3.4% 4）当ξ=1时，超调量的绝对误差= 调节时间的相对误差==3.46% 误差分析：由于本试验中，用的参量比较多，有R1,R2,R3,R4;C1,C2;在它们的取值的实际调节中不免出现一些误差，误差再累加，导致最终结果出现了比较大的误差，另外，此实验用的导线要多一点，干扰和导线的传到误差也给实验结果造成了一定误差。但是在观察响应曲线方面，这些误差并不影响，这些曲线仍旧体现了它们本身应具有的特点，通过比较它们完全能够了解阶跃响应及其性能指标与系统参数之间的关系，不影响预期的效果。 实验结果说明 由本实验可以看出，当ωn一定时，超调量随着ξ的增加而减小，直到ξ达到某个值时没有了超调；而调节时间随ξ的增大，先减小，直到ξ达到某个值后又增大了。 经理论计算可知，当ξ=0.707时，调节时间最短，而此时的超调量也小于5%，此时的ξ为最佳阻尼比。此实验的ξ分布在0.707两侧，体现了超调量和调节时间随ξ的变化而变化的过程，达到了预期的效果。 图2.2 图2.1 图2.3
过程控制系统实验指导书 王永昌 西安交通大学自动化系 2015.3
实验一先进智能仪表控制实验 一、实验目的 1．学习YS—170、YS—1700等仪表的使用； 2．掌握控制系统中PID参数的整定方法； 3．熟悉Smith补偿算法。 二、实验内容 1．熟悉YS-1700单回路调节器与编程器的操作方法与步骤，用图形编程器编写简单的PID仿真程序； 2．重点进行Smith补偿器法改善大滞后对象的控制仿真实验； 3．设置SV与仿真参数，对PID参数进行整定，观察仿真结果，记录数据。 4．了解单回路控制，串级控制及顺序控制的概念，组成方式。 三、实验原理 1、YS—1700介绍 YS1700 产于日本横河公司，是一款用于过程控制的指示调节器，除了具有YS170一样的功能外，还带有可编程运算功能和2回路控制模式，可用于构建小规模的控制系统。其外形图如下： YS1700 是一款带有模拟和顺序逻辑运算的智能调节器，可以使用简单的语言对过程控制进行编程（当然，也可不使用编程模式）。高清晰的LCD提供了4种模拟类型操作面板和方便的双回路显示，简单地按前面板键就可进行操作。能在一个屏幕上对串级或两个独立的回路进行操作。标准配置I/O状态显示、预置PID控制、趋势、MV后备手动输出等功能，并且可选择是否通信及直接接收热偶、热阻等现场信号。对YS1700编程可直接在PC机上完成。
SLPC内的控制模块有三种功能结构，可用来组成不同类型的控制回路：（1）基本控制模块BSC，内含1个调节单元CNT1，相当于模拟仪表中的l台PID调节器，可用来组成各种单回路调节系统。 （2）串级控制模块CSC，内含2个互相串联的调节单元CNTl、CNT2，可组成串级调节系统。 （3）选择控制模块SSC，内含2个并联的调节单元CNTl、CNT2和1个单刀三掷切换开关CNT3，可组成选择控制系统。 当YS1700处于不同类型的控制模式时，其内部模块连接关系可以表示如下：（1）、单回路控制模式
软件工程实验指导书 南昌航空大学信工学院 2010年01月
目录 实验1 用PowerDesigner建模工具绘制数据流图 (3) 1 实验环境 (3) 2 实验目的 (3) 3 实验内容 (3) 4 实验要求 (3) 5 实验步骤 (3) 实验2 用PowerDesigner建模工具设计数据库 (5) 1 实验环境 (5) 3 实验内容 (5) 4 实验要求 (6) 5 实验步骤 (6) 实验3 用Microsoft Visio工具设计用户界面 (10) 1 实验环境 (10) 2 实验目的 (10) 3 实验内容 (10) 4 实验要求 (10) 5 实验步骤 (10) 实验4 用Rational Rose绘制用例图 (14) 1 实验环境 (14) 2 实验目的 (14) 3 实验内容 (14) 4 实验要求 (14) 5 实验步骤 (15) 实验5 用Rational Rose工具绘制类图 (18) 1 实验环境 (18) 2 实验目的 (18) 3 实验内容 (18) 4 实验要求 (18) 5 实验步骤 (18)
实验1 用PowerDesigner建模工具绘制数据 流图 1 实验环境 Windows 2000、Sybase公司的Power Designer应用软件 2 实验目的 1)了解Power Designer工具软件的组成及功能 2)掌握Power Designer中的Process Analyst（PA）模块的建 模方法及其工具的使用方法 3 实验内容 1）设计数据流图（DFD） 2）利用外部实体、过程处理、数据流及数据存储绘制数据流图。 4 实验要求 建立一个PAM（Process Analyst Model）的应用实例。 为方便旅客，某航空公司拟开发一个机票预定系统。旅行社把预定机票的旅客信息（姓名、性别、工作单位，身份证号码、旅行时间、施行目的地等）输入该系统，系统为旅客安排航班，印出取票通知和帐单，旅客在飞机起飞前一天凭取票通知单和帐单交款取票，系统校对无误即印出机票给旅客。 绘制该机票预定系统的数据流图。注意：功能分解的细化程度视具体情况而定。该实验中分解到第三层止。 5 实验步骤 数据流图是系统处理模型的主要组成部分。其中心问题是把功能逐层分解为多个子功能。 1）建立根处理模型 S1：在Windows桌面上双击Process Analyst程序图标，打开Process Analyst应用程序。 S2：建立一个处理过程P1。单击工具栏中的Process工具，在模型工作区内单击会出现一个处理过程的符号，它是建立的第一个处理过程。单击鼠标右键释放Process工具，再双击新建立的处理过程符号，出现特性对话框，对
《自动控制原理》MATLAB仿真实验控制系统理论、计算方法与计算机技术的结合是当代控制理论发展的标志，因此在以MATLAB为代表的软件平台上，对控制系统进行分析、设计与仿真就成了控制工程师必须熟练掌握的重要知识与技能。 控制系统CAD及仿真是建立在古典控制理论、现代控制理论、计算方法、计算机技术等多方面知识上的综合性学科，是一门综合性与实践性较强的专业课，目前已成为自动化学科重要的研究分支，灵活地掌握与运用它有助于我们深刻理解已学过的有关课程内容，为今后从事控制系统领域的研究与开发工作提供坚实的基础。 本书是编者们对教学、实验与科研工作的总结，并在借鉴国内外控制领域专家、学者研究成果的基础上编写而成的。在内容编排上具有如下几方面的特点： 1、将MATLAB的使用方法和程序设计以简练的篇幅进行介绍，使得直接、快速地了解和掌握MATLAB软件平台成为可能，并采用由浅到深，由易到难逐步深入的方式对控制系统应用MATLAB软件进行刻化； 2、在已学习的古典与现代控制理论的基础上，介绍在MATLAB软件平台上对系统进行分析和设计的方法； 3、重点介绍目前控制系统仿真技术中状态空间法和Simulink仿真的主要思想，达到学以致用的效果； 4、所有的实验、习题都经过精心选择，书中所有的用MATLAB描述的程序都经过严格的上机调试，保证所写程序的可用性，是本书的最重要的特色。
准备工作 熟悉MATLAB的仿真实验环境 一、实验目的 1．学习了解MATLAB的仿真实验环境 2．练习MATLAB命令的基本操作； 3．练习MATLAB的m文件的基本操作。 二、实验步骤 1．学习了解MATLAB仿真实验环境 开机执行程序进入MATLAB环境 在命令提示符位置键入下述命令： help 显示MATLAB的功能目录．并浏览内容。 intro 显示MATLAB语言的基本介绍，如矩阵输人、数值激位计算、曲线绘图等，阅读命令平台上的注释，内容，以尽快MATLAB函数的应用方法。内容，以尽快了解毗LAn函数的应用方法。 help heLp 显示联机帮助查阅功能(要求用中文作简要记录)。 info 显示工具箱中各种工具箱组件信息和开发商的联络信息； demo MATLAB的各种功能演水。 help control 阅读控制系统工具箱命令清单，阅读如下命令的帮助文件内容： help step help impule help cloop help printsys 2.练习MATLAB命令的基本操作 键人常数矩阵输人命令 a＝[1 2 3]与a＝[1；2；3] 记录结果，比较显示结果有何不同、 b＝[1 2 5]与b=[l 2 5]; 记录结果，比较显示结果有何不同! a a’ b b’ 记录结果，比较变量加“'”后的区别。
自动控制原理实验报告 学院： 班级： 姓名： 学号：
西安交通大学实验报告 课程自动控制原理实验日期2014 年12月22 日专业班号交报告日期 2014 年 12月27日姓名学号 实验五直流电机转速控制系统设计 一、实验设备 1.硬件平台——NI ELVIS 2.软件工具——LabVIEW 二、实验任务 1.使用NI ELVIS可变电源提供的电源能力，驱动直流马达旋转，并通过改变电压改变 其运行速度； 2.通过光电开关测量马达转速； 3.通过编程将可变电源所控制的马达和转速计整合在一起，基于计算机实现一个转速自 动控制系统。 三、实验步骤 任务一：通过可变电源控制马达旋转 任务二：通过光电开关测量马达转速 任务三：通过程序自动调整电源电压，从而逼近设定转速
编程思路：PID控制器输入SP为期望转速输出，PV为实际测量得到的电机转速，MV为PID输出控制电压。其中SP由前面板输入；PV通过光电开关测量马达转速得到；将PID 的输出控制电压接到“可变电源控制马达旋转”模块的电压输入控制端，控制可变电源产生所需的直流电机控制电压。通过不断地检测马达转速与期望值对比产生偏差，通过PID控制器产生控制信号，达到直流电机转速的负反馈控制。 PID参数：比例增益：0.0023 积分时间：0.010 微分时间：0.006 采样率和待读取采样：采样率：500kS/s 待读取采样：500 启动死区：电机刚上电时，速度为0，脉冲周期测量为0，脉冲频率测量为无限大。通过设定转速的“虚拟下限”解决。本实验电机转速最大为600r/min。故可将其上限值设为600r/min，超过上限时，转速的虚拟下限设为200r/min。 改进：利用LabVIEW中的移位寄存器对转速测量值取滑动平均。
加工中心演示实验指 导书
加工中心演示实验指导书 一、实验目的 1．熟悉加工中心的安全操作规程。 2．熟悉加工中心的工作原理和结构。 3．掌握加工中心的常规操作方法，重点学习加工中心回零操作、自动换刀操作、手动对刀操作、工件坐标系设定、程序输入与编辑、自动加工等操作。 二、实验仪器和设备 1．XH714D 加工中心1台 2．FANUC 0i-MD 数控系统 3.气泵 三、准备材料和工具 铣刀、圆柱蜡（毛坯）、夹具（台虎钳）、毛刷、扳手、游标卡尺 四、加工中心安全操作规程 1.未经指导老师同意不得私自开机。 2.工作时要穿好工作服、女生操作机床必须戴好帽子，衣服袖口穿戴整齐。不允许戴手套操作机床，一台机床只能一个人操作。 3.请勿更改CNC系统参数或进行任何参数设定。 4.在进行数控加工中心机床操作前，应检查电压、气压、冷却、油量、润滑是否正常，油泵、油管、刀具、工装夹具等是否完好，安全保护装置是否可靠有效。 5.开机时，首先打开总电源，然后按下CNC 电源中的开启按钮，把急停按钮顺时针旋转，按下铣床复位按钮，使处于待命状态。
6.机床启动后，先进行机械回零操作，确认机械、刀具、夹具、工件、数控参数无误，方能开始正常工作。 7.回参考点前，必须检查各轴向位置，并保证全部在参考点负向50mm以上，回零时先Z向，后X、Y向操作。 8.认真查验程序编制、参数设置、动作排序、刀具干涉、工件装夹、开关保护等环节是否完全无误，以免自动加工时造成事故，损坏刀具及相关部件。 9.要保证预设的每把加工刀具类型及编号与刀库中的一一对应。每把刀具都要确保进行了正确的对刀操作及刀径、刀长设置。 10.在手动操作时，必须时刻注意，在进行X、Y方向移动前，必须使Z轴处于抬刀位置。移动过程中，不能只看CRT屏幕中坐标位置的变化，而要观察刀具的移动。 11.在换刀中，若发现刀库即将进入主轴，而其位置不在准停位置，可迅速按“复位”键或“急停”按钮。停止刀库试运行，刀库返回。 12.在换刀中，若发现刀库已进入主轴，绝对不允许按“复位”键或“急停”按钮，不能断电，否则将损坏刀库和机床主轴。可以按“进给保持”键暂停运行，观察刀库运行情况。 13.加工中心出现报警时，要根据报警号查找原因，及时解除报警，不可关机了事，否则开机后仍处于报警状态。 14.加工过程中，关上机床防护门，谨防意外发生。若出现意外，应及时按下急停键或迅速断电，保护现场并及时上报。 15.清理切屑时应用气枪或停下主轴后用毛刷清除，不能用其它方式清理切屑。
《软件工程》 课程实验指导书 华北水利水电大学 信息工程学院计算机科学与技术专业 2016年5月
《软件工程》课程实验指导书 一、实验选题与要求 自由选择题目，但每个班级的选题按照学号尾数为0、5选第1题，尾数为1、6选第2题，尾数为2、7选第3题，尾数为3、8选第4题，尾数为4、9选第5题。 1、单科学生成绩管理系统 任务：对在校某班学生一门课程的平时成绩与考试成绩进行统一管理。每个学生记录包括学号、姓名、每次习题（按16次计）、测验（按3次计）、考试成绩和总评成绩等信息，以学号为序存放。 要求：（1）一个文件按以班为单位存储学生记录。 （2）将允许的操作分为四种，以A、B、C、D为标志（若设置菜单操作更佳）： A：插入一个新的学生记录； B：登记某次成绩（可以是每次习题、测验、考试成绩）； C：修改某次成绩（可以是每次习题、测验、考试成绩）； D：删除一个学生记录。 （3）计算学生的最终成绩，各项成绩权重为：习题10%、测验20%、考试70%。 （4）按学号排序打印全班成绩表，表格内容包括习题、测验、考试、总评成绩，前三项为百分制，总评成绩为加权计算结果值。 设置教师和学生两种登录系统身份，每个用户应有自己的口令； 教师身份可以完成上述基本要求的功能，学生可以通过输入学号查询个人成绩。 2、飞机航班订票系统 任务：通过此系统可以实现如下功能： （1）录入：录入航班信息（数据可以存储在一个数据文件中） （2）查询：可以查询某个航线的情况（如，输入航班号，查询起降时间，起飞抵达城市，航班票价，票价折扣，确定航班是否满仓）； 可以输入起飞抵达城市，查询飞机航班情况； （3）订票：（订票情况可以存在一个数据文件中） 可以订票，如果该航班已经无票，可以提供相关可选择航班； （4）退票：可退票，退票后修改相关数据文件； 订票的客户信息有姓名，证件号，订票数量及航班，订单要有编号。 （5）修改航班信息：当航班信息改变可以修改航班数据文件。 3、宾馆管理信息系统 任务：入住或预订客房时，用户要对客户管理模块或预订管理模块进行核对审查，并进行登记；客户换房时，要对换房信息进行查询和更新；客户退房时，要进行结算，并对更新客房信息。 主要功能模块： （1）登录模块：对用户身份进行验证，只有合法用户才能进入系统；
实验1 控制系统典型环节的模拟实验（一） 实验目的： 1．掌握控制系统中各典型环节的电路模拟及其参数的测定方法。 2．测量典型环节的阶跃响应曲线，了解参数变化对环节输出性能的影响。 实验原理： 控制系统模拟实验采用复合网络法来模拟各种典型环节，即利用运算放大器不同的输入网络和反馈网络模拟各种典型环节，然后按照给定系统的结构图将这些模拟环节连接起来，便得到了相应的模拟系统。再将输入信号加到模拟系统的输入端，并利用计算机等测量仪器，测量系统的输出，便可得到系统的动态响应曲线及性能指标。 实验内容及步骤 实验内容： 观测比例、惯性和积分环节的阶跃响应曲线。 实验步骤： 分别按比例，惯性和积分实验电路原理图连线，完成相关参数设置，运行。 ①按各典型环节的模拟电路图将线接好(先接比例)。(PID先不接) ②将模拟电路输入端(U i)与阶跃信号的输出端Y相连接；模拟电路的输出端(Uo)接至示波器。 ③按下按钮(或松开按钮)SP时，用示波器观测输出端的实际响应曲线Uo(t)，且将结果记下。改变比例参数，重新观测结果。 ④同理得积分和惯性环节的实际响应曲线，它们的理想曲线和实际响应曲线。 实验数据
实验二控制系统典型环节的模拟实验（二） 实验目的 1．掌握控制系统中各典型环节的电路模拟及其参数的测定方法。 2．测量典型环节的阶跃响应曲线，了解参数变化对环节输出性能的影响。 实验仪器 1．自动控制系统实验箱一台 2．计算机一台 实验原理 控制系统模拟实验采用复合网络法来模拟各种典型环节，即利用运算放大器不同的输入网络和反馈网络模拟各种典型环节，然后按照给定系统的结构图将这些模拟环节连接起来，便得到了相应的模拟系统。再将输入信号加到模拟系统的输入端，并利用计算机等测量仪器，测量系统的输出，便可得到系统的动态响应曲线及性能指标。 实验内容及步骤 内容： 观测PI，PD和PID环节的阶跃响应曲线。 步骤： 分别按PI，PD和PID实验电路原理图连线，完成相关参数设置，运行 ①按各典型环节的模拟电路图将线接好。 ②将模拟电路输入端(U i)与方波信号的输出端Y相连接；模拟电路的输出端(Uo)接至示波器。 ③用示波器观测输出端的实际响应曲线Uo(t)，且将结果记下。改变参数，重新观测结果。 实验数据 实验结论及分析
PL C对三台电动机可逆顺序启动控制实验 吕以全 赵 勇 (天津理工学院自动化工程系 天津:300191)Ξ 摘 要 介绍PL C专用指令——可逆寄存器微分@SFTR指令及可逆寄存器SFTR指令,完成对3台电动机可逆顺序启动带负载控制的电工技术实验。 关键词 PL C 可逆顺序启动 指令 0 引 言 PL C在电工技术实验中的一项内容是利用可逆寄存器微分@SFTR指令和可逆寄存器SFTR指令,分别完成对3台电动机可逆顺序启动控制带负载实验。通过该实验使同学们深刻了解所使用的可逆寄存器微分@SFTR指令和可逆寄存器SFTR指令的共同点都是具有控制数据左、右移动功能;而其不同处是应该注意到使用可逆寄存器SFTR指令时,要加前沿微分D IFU(013)指令而可逆寄存器微分@SFTR是不需要的。 实验所用的电动机容量为0125k W,采用直接启动。3台电动机每台可逆顺序启动的时间间隔为2秒。3台电动机首先正转顺序启动,启动结束转为正常运行。正常运行的时间定为10秒,停止时间定为5秒。3台电动机再反转顺序启动,启动结束转为正常运行。正常运行的时间定为10秒,停止时间定为5秒。实验要求按照上述顺序反复运行。 实验所使用的PL C为OM RON-CPM2A-CDR-A型机。 1 @SFTR(084)指令可逆顺序控制 111 PL C I O口设置 1)在PL C输入端00通道中设定00000为总启动按钮,00001为总停止按钮,且均为点动按钮。 2)在PL C输出端的10通道中的01000控制1#电动机;01001控制2#电动机;01002控制3#电动机。 3)按动00000总启动按钮,3台电动机可逆顺序启动;按动停止按钮00001,三台电机全部停转。112 软件程序 11211 正向电机顺序启动 (1)利用可逆寄存器指令@SFTR(084)完成对三台电动机延时顺序启动控制程序,如图1所示 。 图1 @SFTR(084)指令对三台电动机 可逆顺序启动控制梯形图 (2)按动总启动点动按钮,锁存指令KEEP (011)将I R中的04000的逻辑线圈通电并锁存。 (3)可逆寄存器微分指令@SFTR(084)利用I R 中的030CH的12逻辑线圈的通断状态,使得03012逻辑触点O FF ON,从而控制3台电动机可逆方向,即03012逻辑线圈通过计数器CN T002的逻辑常闭触点,使得03012逻辑线圈接通,03012逻辑常开触点闭合,可逆寄存器微分指令@SFTR(084)左移,三台电动机为正向顺序启动控制。 第23卷第4期2001年8月 电气电子教学学报 JOU RNAL O F EEEE V o l.23N o.4 A ug.2001 Ξ收稿日期:2001年4月4日