现代测试技术及仪器应用
脑控机械臂和脑控七自由度工业机器人
实验报告
班级：硕
姓名：
学号：
一、实验目的
通过脑控机械臂和脑控七自由度工业机器人的实验，了解脑控技术的发展情况，对脑控技术有更深的了解。在实验中更直观的看到脑控技术的发展及实际的操作情况，把学习到的脑电信号和眼电信号的理论知识，运用于实践中，在实践中巩固对于生物电信号的认识，并对生物电信号的采集系统，放大系统，分析系统，执行机构有更新的认识。同时了解我校脑控技术的发展情况。
二、实验内容
（一）脑控机械臂实验
1、了解脑电技术的发展，国内脑电技术的发展情况
2、学习脑控技术的基本原理知识，了解脑电信号的产生机理。脑电是大脑皮层产生的非常微弱的电信号，反映了脑细胞群的自发性、节律性电活动，是大量皮层神经元同时兴奋和静息的结果；大脑神经元电活动的直接测量方式。
3、了解脑控机械臂的系统组成。学习脑控机械臂的信号传递路线。
4、观看脑控机械臂的操作过程，并观察机械臂的运动路线与脑控操
作者想象的路线是否一致。
5、观看眼控小车的视频，了解眼控、脑控、肌肉信号控制的区别和
发展。
（二）脑控七自由度工业机器人实验
1、学习脑控生物电在外界刺激下也会产生和外界频率一致的信号。
2、通过眼睛接收外界图形信号的频率，产生相应的脑电频率控制机
械手的运动情况。
3、观察实验者在不同频率的外界信号刺激下，来实现对脑控机械手
的操作。
三、系统组成
（一）脑控机械臂实验
脑控机械臂实的系统组成框架图
脑控机械臂系统包括了，脑电帽通过每个通道来采集操作者的脑
电信号，并把脑电信号传输给放大器。脑电信号非常微弱，因此需要放大器对脑电信号进行放大传输，便于对脑电信号的分析。信号分析电脑对采集的信号进行滤波和分析，排除噪声对实验准确性的影响，并分析信号的含义发出控制指令。控制端电脑对控制指令进行分析，产生机械臂可执行的信号。电机驱动器根据信号驱动机械臂执行动作。（二）脑控七自由度工业机器人实验
脑控七自由度工业机器人系统框架图
脑控七自由度工业机器人系统包括了，频率发生器，产生一定频率的动态图片信号，操作者通过眼睛看这些动态图片，产生相应频率的脑电信号。脑电帽通过每个通道来采集操作者的脑电信号，并把脑电信号传输给放大器。脑电信号非常微弱，因此需要放大器对脑电信号进行放大传输，便于对脑电信号的分析。信号分析电脑对采集的信号进行滤波和分析，排除噪声对实验准确性的影响，并分析信号的含义发出控制指令。控制端电脑对控制指令进行分析，产生机械臂可执行的信号。电机驱动器根据信号驱动机械臂执行动作。
四、实验过程和结果
（一）脑控机械臂实验
1、实验中，实验者首先调出校准程序，实验对象跟随电脑显示屏的显示路线，想象机械臂运动轨迹，来对信号采集系统进行校正。通过校准好信号采集系统能正常识别实验对象的脑电变化情况。
2、实验目的是让机械臂走圆圈轨迹，实验对象用大脑想象圆圈轨迹，脑电帽采集实验对象的脑电信号，并传输给分析软件，分析软件分析脑电信号。
3、观察机械臂的执行结果，我们可以观察到机械臂按照控制者的想象轨迹运作，并且在控制电脑中绘制出了，操作者想象的路径轨迹。实验结果和理论一致。
4、师兄讲解脑控实验的理论知识和脑控的分类。
（二）脑控七自由度工业机器人实验
1、师姐讲解脑控七自由度工业机器人实验的原理，了解到通过眼睛接收到的频率信号可以在大脑中产生相应的频率信号。
2、学习实验系统的组成，实验的过程，实验的操作和实验的预期结果。
3、实验的过程，实验者观察电脑屏幕不同方向的频率图片，来实现对机械手的控制。实验者根据要求看不同方向的图片，机械手可以执行相应的动作，同时屏幕点绿，实验结果与理论一致。
五、实验感受与未来工作展望
通过实验了解到我校脑控技术的发展水平，我校脑控技术发展迅速，成果喜人已经发展到西方发达国家的水平。同时切身体会到了高科技的力量，可以我更多的残疾人造福。同时，脑控技术的发展将引领今后的科技发展方向。而且现在脑控技术还正在发展之中，需要我们投入更大的人力物力来支持脑控技术的发展。而对于我未来的工作学习也有很大的启发，我的方向是研究控制理论的，我希望自己能不断的了解到世界先进的科技水平，不断扩展自己的知识面，实现更精确的控制。同时，再吸收高科技的同时，不断学习，不断丰富自己的知识储备。
西安交通大学 微型计算机接口技术实验报告 班级:物联网 姓名: 学号：
实验一基本I/O扩展实验 一、实验目的 1、了解 TTL 芯片扩展简单 I/O 口的方法，掌握数据输入输出程序编制的方法； 2、对利用单片机进行 I/O 操作有一个初步体会。 二、实验内容 74LS244 是一种三态输出的8 总线缓冲驱动器，无锁存功能，当G 为低电平时，Ai 信号传送到Yi，当为高电平时，Yi 处于禁止高阻状态。 74LS273 是一种8D 触发器，当CLR 为高电平且CLK 端电平正跳变时，D0——D7 端数据被锁存到8D 触发器中。 实验原理图： 三、实验说明 利用74LS244 作为输入口，读取开关状态，并将此状态通过74LS273 再驱动发光二极管显示出来，连续运行程序，发光二极管显示开关状态。
四、实验流程图 五、实验连线 1、244的cs连接到CPU地址A15，Y7—Y0连接开关K1-K8; 2、273的CS连接到CPU地址A14，Q7-Q0连接到发光二极管L1-L8; 3、该模块的WR,RD连接CPU的WR,RD,数据线AD7-AD0，地址线A7-A0分别与CPU的数据线AD7-AD0，地址线A7-A0相连接。
六、程序源代码（略） 七、实验结果 通过开关K01 到K08 可以对应依次控制LED 灯的L1 到L8 ，即当将开关Ki 上拨时，对应的Li 被点亮，Ki 下拨时，对应的Li熄灭。 此外，如果将开关拨到AAH 时，将会产生LED 灯左移花样显示；如果开关拨到55H 时，将会产生LED 灯右移花样显示。 七、实验心得 通过本次实验，我了解了TTL 芯片扩展简单I/O 口的方法，同时也对数据输入输出程序编制的方法有一定的了解与掌握，对利用单片机进行I/O 操作有一个初步体会，实验使我对自己在课堂上学的理论知识更加理解，同时也锻炼了我的动手操作能力。
微波与天线实验报告 实验名称：压控振荡器 实验指导：黎鹏老师 一、实验目的： 1.了解变容二极管的基本原理与压控振荡器的设计方法。 2.利用实验模组的实际测量使学生了解压控振荡器的特性。 3.学会使用微波软件对压控振荡器进行设计和仿真，并分析结果。 二、预习内容： 1．熟悉VCO的原理的理论知识。 2．熟悉VCO的设计的有关的理论知识。
三、实验设备： 项次设备名称数量备注 1 MOTECH RF2000 测量仪1套亦可用网络分析仪 2 压控振荡器模组1组RF2KM9-1A 3 50Ω BNC及1MΩ BNC 连接线4条CA-1、CA-2 、CA-3、CA-4 4 直流电源连接线1条DC-1 5 MICROWAVE软件1套微波软件 四、实验步骤 1、硬件测量： 1．对MOD-9,压控振荡器的频率测量以了解压控振荡电路的特性。 2．准备电脑、测量软件、RF-2000,相关模组，若干小器件等。 3．测量步骤: MOD-9之P1端子的频率测量： ⑴设定 RF-2000测量模式：COUNTER MODE. ⑵用DC-1连接线将RF-2000后面12VDC 输出端子与待测模组之12VDC 输入端子连接起来。 ⑶针对模组P1端子做频率测量。 ⑷调整模组之旋钮，并记录所量测频率值： 最大_623_______ MHZ。 最小___876_____ MHZ。 4．实验记录：填写各项数据即可。 5．硬件测量的结果建议如下为合格： RF2KM9-1A MOD-9 fo 600-900MHZ Pout≥5dBm 6．待测模组方框图: 2、软件仿真： 1、进入微波软件。 2、在原理图上设计好相应的电路，设置好端口，完成频率设置、尺寸规范、 器件的加载、仿真图型等等的设置。
实验一、单容水箱特性的测试 一、实验目的 1. 掌握单容水箱的阶跃响应的测试方法，并记录相应液位的响应曲线。 2. 根据实验得到的液位阶跃响应曲线，用相关的方法确定被测对象的特征参数T和传递函数。 二、实验设备 1. THJ-2型高级过程控制系统实验装置 2. 计算机及相关软件 3. 万用电表一只 三、实验原理 图2-1单容水箱特性测试结构图由图2-1可知，对象的被控制量为水箱的液位H，控制量（输入量）是流入水箱中的流量Q1，手动阀V1和V2的开度都为定值，Q2为水箱中流出的流量。根据物料平衡关系，在平衡状态时 Q1-Q2=0 (1)
动态时，则有 Q1-Q2=dv/dt (2) 式中 V 为水箱的贮水容积，dV/dt为水贮存量的变化率，它与 H 的关系为 dV=Adh ,即dV/dt=Adh/dt (3) A 为水箱的底面积。把式(3)代入式(2)得 Q1-Q2=Adh/dt (4) 基于Q2=h/RS，RS为阀V2的液阻,则上式可改写为 Q1-h/RS=Adh/dt 即 ARsdh/dt+h=KQ1 或写作 H(s)K/Q1(s)=K/(TS+1) (5) 式中T=ARs,它与水箱的底积A和V2的Rs有关:K=Rs。 式(5)就是单容水箱的传递函数。 对上式取拉氏反变换得 (6) 当t—>∞时,h(∞)=KR0 ,因而有K=h(∞)/R0=输出稳态值/阶跃输入当 t=T 时，则有 h(T)=KR0(1-e-1)=0.632KR0=0.632h(∞)
式(6)表示一阶惯性环节的响应曲线是一单调上升的指数函数，如图 2-2 所示。当由实验求得图2-2所示的阶跃响应曲线后,该曲线上升到稳态值的63%所对应的时间,就是水箱的时间常数T。该时间常数 T也可以通过坐标原点对响应曲线作切线，切线与稳态值交点所对应的时间就是时间常数T,由响应曲线求得K和T后,就能求得单容水箱的传递函数。如果对象的阶跃响应曲线为图2-3,则在此曲线的拐点D处作一切线，它与时间轴交于B点,与响应稳态值的渐近线交于A点。图中OB即为对象的滞后时间τ,BC为对象的时间常数T,所得 的传递函数为： 四、实验内容与步骤 1．按图2-1接好实验线路,并把阀V1和V2开至某一开度,且使V1的开度大于V2的开度。 2．接通总电源和相关的仪表电源,并启动磁力驱动泵。
过程控制实验 实验报告 班级:自动化1202 姓名:杨益伟 学号:120900３21 2015年１0月 信息科学与技术学院 实验一过程控制系统建模 作业题目一: 常见得工业过程动态特性得类型有哪几种?通常得模型都有哪些？在Ｓimｕlｉnｋ中建立相应模型,并求单位阶跃响应曲线、 答:常见得工业过程动态特性得类型有:无自平衡能力得单容对象特性、有自平衡能力得单容对象特性、有相互影响得多容对象得动态特性、无相互影响得多容对象得动态特性等。通常得模型有一阶惯性模型,二阶模型等、 单容过程模型 1、无自衡单容过程得阶跃响应实例 已知两个无自衡单容过程得模型分别为与,试在Siｍulinｋ中建立模型,并求单位阶跃响应曲线。 Simuｌinｋ中建立模型如图所示: 得到得单位阶跃响应曲线如图所示:
2、自衡单容过程得阶跃响应实例 已知两个自衡单容过程得模型分别为与,试在Sｉmulinｋ中建立模型,并求单位阶跃响应曲线。 Ｓimulink中建立模型如图所示: 得到得单位阶跃响应曲线如图所示:
多容过程模型 3、有相互影响得多容过程得阶跃响应实例 已知有相互影响得多容过程得模型为,当参数, 时,试在Ｓiｍｕlink中建立模型,并求单位阶跃响应曲线在Ｓimｕlink中建立模型如图所示:得到得单位阶跃响应曲线如图所示:
4、无相互影响得多容过程得阶跃响应实例 已知两个无相互影响得多容过程得模型为(多容有自衡能力得对象)与(多容无自衡能力得对象),试在Simuｌink中建立模型,并求单位阶跃响应曲线。 在Simuｌink中建立模型如图所示: 得到得单位阶跃响应曲线如图所示:
数字图像处理第二次作业
摘要 本次报告主要记录第二次作业中的各项任务完成情况。本次作业以Matlab 2013为平台，结合matlab函数编程实现对lena.bmp,elain1.bmp图像文件的相关处理：1.分别得到了lena.bmp 512*512图像灰度级逐级递减8-1显示，2.计算得到lena.bmp图像的均值和方差，3.通过近邻、双线性和双三次插值法将lena.bmp zoom到2048*2048，4. 把lena和elain 图像分别进行水平shear（参数可设置为1.5，或者自行选择）和旋转30度，并采用用近邻、双线性和双三次插值法zoom到2048*2048。以上任务完成后均得到了预期的结果。 1.把lena 512*512图像灰度级逐级递减8-1显示 （1）实验原理： 给定的lena.bmp是一幅8位灰阶的图像，即有256个灰度色。则K位灰阶图像中某像素的灰度值k(x,y)(以阶色为基准)与原图同像素的灰度值v(x,y)(以256阶色为基准)的对应关系为： 式中floor函数为向下取整操作。取一确定k值，对原图进行上式运算即得降阶后的k位灰阶图像矩阵。 （2）实验方法 首先通过imread()函数读入lena.bmp得到图像的灰度矩阵I，上式对I矩阵进行灰度降阶运算，最后利用imshow()函数输出显示图像。对应源程序为img1.m。 （3）处理结果 8灰度级
7灰度级 6灰度级 5灰度级
4灰度级 3灰度级 2灰度级
1灰度级 （4）结果讨论： 由上图可以看出，在灰度级下降到5之前，肉眼几乎感觉不出降阶后图像发生的变化。但从灰度级4开始，肉眼明显能感觉到图像有稍许的不连续，在灰度缓变区常会出现一些几乎看不出来的非常细的山脊状结构。随着灰度阶数的继续下降，图像开始出现大片的伪轮廓，灰度级数越低，越不能将图像的细节刻画出来，最终的极端情况是退化为只有黑白两色的二值化图像。由此可以得出，图像采样的灰度阶数越高，灰度围越大，细节越丰富，肉眼看去更接近实际情况。 2.计算lena图像的均值方差 （1）实验原理 对分辨率为M*N的灰度图像，其均值和方差分别为： （2）实验方法 首先通过imread（）函数读入图像文件到灰度矩阵I中，然后利用 mean2函数和std2函数计算灰度矩阵（即图像）的均值和标准差，再由标准差平方得到方差。对应源程序：img1.m （3）处理结果 均值me =99.0512，标准差st =52.8776，方差sf =2.7960e+03。 （4）结果分析 图像的均值可反应图像整体的明暗程度，而方差可以反应图像整体的对比度情况，方差越大，图像的对比度越大，可以显示的细节就越多。 3.把lena图像用近邻、双线性和双三次插值法zoom到2048*2048； （1）实验原理 图像插值就是利用已知邻近像素点的灰度值来产生未知像素点的灰度值，以便由原始图
B-Z 振荡反应 实验日期：2016/11/24 完成报告日期：2016/11/25 1 引言 1.1 实验目的 1. 了解Belousov-Zhabotinski 反应（简称B-Z 反应）的机理。 2. 通过测定电位——时间曲线求得振荡反应的表观活化能。 1.2 实验原理 对于以B-Z 反应为代表的化学振荡现象，目前被普遍认同的是Field ，kooros 和Noyes 在1972年提出的FKN 机理，，他们提出了该反应由萨那个主过程组成： 过程A ① ② 式中 为中间体，过程特点是大量消耗。反应中产生的能进一步反应，使 有机物MA 如丙二酸按下式被溴化为BrMA, (A1) (A2) 过程B ③ ④ 这是一个自催化过程，在消耗到一定程度后， 才转化到按以上③、④两式 进行反应，并使反应不断加速，与此同时，催化剂氧化为。在过程B 的③和④中，③的正反应是速率控制步骤。此外， 的累积还受到下面歧化反应的制约。 ⑤ 过程C MA 和使离子还原为，并产生（由）和其他产物。 这一过程目前了解得还不够，反应可大致表达为： ⑥2++f +2+其他产物 式中f 为系数，它是每两个离子反应所产生的数，随着与MA 参加反应 的不同比例而异。过程C 对化学振荡非常重要。如果只有A 和B ，那就是一般的自催化反应或时钟反应，进行一次就完成。正是由于过程C ，以有机物MA 的消耗为代价，重新得到和，反应得以重新启动，形成周期性的振荡。 322BrO Br H HBrO HOBr --+++→+22HBrO Br H HOBr -+++→2 HBrO Br - HOBr 22HOBr Br H Br H O -+++→+2Br MA BrMA Br H -+ +→++32222BrO HBrO H BrO H O -++++342222222BrO Ce H HBrO Ce ++ ++→+Br - 2 HBrO 3Ce + 4Ce + 2 HBrO 232HBrO BrO HOBr H -+ →++BrMA 4Ce + 3Ce + Br - BrMA 4Ce + MA BrMA →Br - 3Ce + 4Ce + Br - BrMA Br - 3Ce +
成绩________ 过程控制仪表及装置实验报告 班级：_______________________________________ 姓名：________________________________________ 学号：________________________________________ 指导老师：_____________________________________ 实验日期：_____________________________________
目录 实验一电容式差压变送器的校验 (2) 实验二热电阻温度变送器的校验 (5) 实验三模拟调节器开环校验 (8) 实验四模拟调节器闭环校验 (12) 实验五SLPC可编程调节器的编程设计与操作 (14) 实验六SLPC可编程调节器PID控制参数整定 (19) 1 实验一电容式差压变送器的校验 一、实验目的 1．了解并熟悉电容式差压变送器整体结构及各种部件的作用。 2．掌握电容式差压变送器的工作原理。 3．掌握电容式差压变送器的起点及终点调整、精度校验、迁移的调整方法。 二、实验项目 1．掌握气动定值器、标准电流表、标准压力表、标准电阻箱的使用方法。2．了解电容式差压变送器整体结构，熟悉各调节螺钉的位置和用途。 3．按照实验步骤进行仪表的起点、终点调整，进行精度、迁移校验。 三、实验设备与仪器 1．电容式差压变送器1台 2．标准电阻箱1个 3．气动定值器1个 4．标准电流表1台 5．标准压力表1个 6．大、小螺丝刀各1把 7．连接导线、气压导管若干 四、实验原理 实验接线如图2-1所示。
课程生物信息学实验名称核酸和蛋白质序列数据的使用系别实验日期： 专业班级组别交报告日期： 姓名学号报告退发：（订正、重做） 同组人无教师审批签字： 实验目的：了解常用的序列数据库，掌握基本的序列数据信息的查询方法。 实验步骤：在序列数据库中查找某条基因序列（insulin人的），通过相关一系列数据库的搜索、比对与结果解释 实验结果： 1.该基因的功能是？ DNA结合、RNA结合、雄激素受体结合、酶结合、蛋白结合、转录激活活性、转录调控区的DNA结合、微管蛋白结合、泛素蛋白与连接酶结合、泛素蛋白连接酶的活性、提高泛素蛋白连接酶的活性、锌离子结合 3. 该蛋白质有没有保守的功能结构域 该蛋白质有保守的功能结构域。分别为cd00027（Location:1763 –1842 Blast Score: 107）cd00162（Location:23 –68 Blast Score: 134）pfam04873（Location:655 –978 Blast Score: 1301）pfam12820（Location:344 –507 Blast Score: 809）pfam13923（Location:20 –65 Blast Score: 135） 4. 该蛋白质的功能是怎样的？ ①E3泛素蛋白连接酶，专门介导L YS-6'-联泛素链的形成，并通过促胞对DNA损伤的反应，在DNA修复中起着核心的作用；目前还不清楚是否也介导其他类型的泛素链形成。E3泛素蛋白连接酶的活性是其抑癌能必需的。②BARD1- BRCA1异源二聚体协调各种不同的细胞通路，如DNA损伤修复，泛素化和转录调控，以维持基因组稳定性。③调节中心体微核。 ④从G2到有丝分裂的正常细胞周期进程所必需的。⑤参与转录调控在DNA损伤反应中的P21。⑥为FANCD2靶向DNA损伤位点所需。⑦可以用作转录调控因子。⑧绑定到ACACA 和防止其去磷酸化，抑制脂质合成。 5. 该蛋白质的三级结构是什么？如果没有的话， 和它最相似的同源物的结构是什么样子的？给出 示意图。 该蛋白有三级结构，如图所示
计算机过程控制实验报告
实验1 单容水箱液位数学模型的测定实验 1、试验方案： 水流入量Qi 由调节阀u 控制，流出量Qo 则由用户通过负载阀R 来改变。被调量为水位H 。分析水位在调节阀开度扰动下的动态特性。 直接在调节阀上加定值电流，从而使得调节阀具有固定的开度。（可以通过智能调节仪手动给定，或者AO 模块直接输出电流。） 调整水箱出口到一定的开度。 突然加大调节阀上所加的定值电流观察液位随时间的变化，从而可以获得液位数学模型。 通过物料平衡推导出的公式： μμk Q H k Q i O ==, 那么 )(1 H k k F dt dH -=μμ， 其中，F 是水槽横截面积。在一定液位下，考虑稳态起算点，公式可以转换成 μμR k H dt dH RC =+。 公式等价于一个RC 电路的响应函数，C=F 就是水容，k H R 0 2= 就是水阻。 如果通过对纯延迟惯性系统进行分析，则单容水箱液位数学模型可以使用以下S 函数表示： ) 1()(0 += TS S KR S G 。 相关理论计算可以参考清华大学出版社1993年出版的《过程控制》，金以慧编著。 2、实验步骤： 1) 在现场系统A3000-FS 上，将手动调节阀JV201、JV206完全打开，使下水箱闸板具有 一定开度，其余阀门关闭。 2) 在控制系统A3000-CS 上，将下水箱液位（LT103）连到内给定调节仪输入端，调节仪 输出端连到电动调节阀（FV101）控制信号端。 3) 打开A3000-CS 电源，调节阀通电。打开A3000-FS 电源。 4) 在A3000-FS 上，启动右边水泵（即P102），给下水箱（V104）注水。 给定值 图1 单容水箱液位数学模型的测定实验
实验一过程控制系统的组成认识实验 过程控制及检测装置硬件结构组成认识，控制方案的组成及控制系统连接 一、过程控制实验装置简介 过程控制是指自动控制系统中被控量为温度、压力、流量、液位等变量在工业生产过程中的自动化控制。本系统设计本着培养工程化、参数化、现代化、开放性、综合性人才为出发点。实验对象采用当今工业现场常用的对象，如水箱、锅炉等。仪表采用具有人工智能算法及通讯接口的智能调节仪，上位机监控软件采用MCGS工控组态软件。对象系统还留有扩展连接口，扩展信号接口便于控制系统二次开发，如PLC控制、DCS控制开发等。学生通过对该系统的了解和使用，进入企业后能很快地适应环境并进入角色。同时该系统也为教师和研究生提供一个高水平的学习和研究开发的平台。 二、过程控制实验装置组成 本实验装置由过程控制实验对象、智能仪表控制台及上位机PC三部分组成。 1、被控对象 由上、下二个有机玻璃水箱和不锈钢储水箱串接，4.5千瓦电加热锅炉（由不锈钢锅炉内胆加温筒和封闭外循环不锈钢锅炉夹套构成），压力容器组成。 水箱：包括上、下水箱和储水箱。上、下水箱采用透明长方体有机玻璃，坚实耐用，透明度高，有利于学生直接观察液位的变化和记录结果。水箱结构新颖，内有三个槽，分别是缓冲槽、工作槽、出水槽，还设有溢流口。二个水箱可以组成一阶、二阶单回路液位控制实验和双闭环液位定值控制等实验。 模拟锅炉：锅炉采用不锈钢精致而成，由两层组成：加热层（内胆）和冷却层（夹套）。做温度定值实验时，可用冷却循环水帮助散热。加热层和冷却层都有温度传感器检测其温度，可做温度串级控制、前馈－反馈控制、比值控制、解耦控制等实验。 压力容器：采用不锈钢做成，一大一小两个连通的容器，可以组成一阶、二阶单回路压力控制实验和双闭环串级定值控制等实验。 管道：整个系统管道采用不锈钢管连接而成，彻底避免了管道生锈的可能性。为了提高实验装置的使用年限，储水箱换水可用箱底的出水阀进行。 2、检测装置 （液位）差压变送器：检测上、下二个水箱的液位。其型号：FB0803BAEIR，测量范围：0～1.6KPa，精度：0.5。输出信号：4～20mA DC。 涡轮流量传感器：测量电动调节阀支路的水流量。其型号：LWGY－6A，公称压力：6.3MPa，精度：1.0％，输出信号：4～20mA DC 温度传感器：本装置采用了两个铜电阻温度传感器，分别测量锅炉内胆、锅炉夹套的温度。经过温度传感器，可将温度信号转换为4～20mA DC电流信号。 （气体）扩散硅压力变送器：用来检测压力容器内气体的压力大小。其型号：DBYG-4000A/ST2X1，测量范围：0.6～3.5Mpa连续可调，精度：0.2，输出信号为4～20mA DC。 3、执行机构 电气转换器：型号为QZD-1000，输入信号为4～20mA DC，输出信号：20～100Ka气压信号，输出用来驱动气动调节阀。 气动薄膜小流量调节阀：用来控制压力回路流量的调节。型号为ZMAP－100，输入信号为4～20mA DC或0～5V DC，反馈信号为4～20mA DC。气源信号 压力：20~100Kpa，流通能力：0.0032。阀门控制精度：0.1％～0.3％，环境温度：－4～＋200℃。 SCR移相调压模块：采用可控硅移相触发装置，输入控制信号0～5V DC或4～20mA DC 或10K电位器，输出电压变化范围：0～220V AC，用来控制电加热管加热。 水泵：型号为UPA90，流量为30升／分，扬程为8米，功率为180W。
西安交通大学实验报告 课程_大学计算机_实验名称_检索绘图音频及图像处理_第页共页 系别_____ 能动学院___________ 实验日期年月日专业班级________________组别_____________ 实验报告日期年月日姓名________________学号_____________ 报告退发 ( 订正、重做 ) 同组人_________________________________ 教师审批签字 ●目标任务： 一. 信息检索 1．使用百度地图网站搜索西安交通大学南门到西安大唐芙蓉园的公交线路。（屏幕截图）2．在本校图书馆网站查找两门课程的教学参考书（屏幕截图）。 3．使用百度图片网站搜索有关“飞机”和“天空”的图片，各下载一张，并分别命名为：天空.jpg，飞机.jpg。 4．使用Ei检索，检索目前中国高速铁路（High-speed railway in China）相关的工程论文（屏幕截图） 二. 矢量图绘制 题目：使用Microsoft Office Visio 2010办公绘图软件，绘制流程图。 要求：参见实验教材p27，“四. 实验任务和要求”。 三．数字音频处理 题目：使用GoldWave音频处理软件，完成手机铃声制作 要求：从网上下载一个音乐文件，选取最喜爱的片段，将其保存成手机要求的音频格式（如MP3、WAV）作为手机铃声（存放为另一个音乐文件）。 结果：在实验报告中，粘贴两个音乐文件的属性对话框屏幕截图。（分析文件的大小与占用空间的不同） GoldWave软件存放地址： D:\计算机应用技术基础、ECAT.Software\ECAT-Software\GoldWave.rar 或从网上下载。 四．数字图像处理 题目：使用Photoshop软件进行“飞行编队”图像设计。 要求：参见实验教材p37，“四. 实验任务和要求”（1）飞行编队设计。 结果：将设计的“三角飞行编队图片”粘贴到实验报告中。 最后上传实验报告。 ●实验环境
东南大学自动化学院 实验报告 课程名称：过程控制实验 实验名称：水箱液位控制系统 院（系）：自动化专业：自动化姓名：学号： 实验室：实验组别： 同组人员： 实验时间： 评定成绩：审阅教师：
目录 一、系统概论 (3) 二、对象的认识 (4) 三、执行机构 (14) 四、单回路调节系统 (15) 五、串级调节系统Ⅰ (18) 六、串级调节系统Ⅱ (19) 七、前馈控制 (21) 八、软件平台的开发 (21)
一、系统概论 1.1实验设备 图1.1 实验设备正面图图1.2 实验设备背面图 本实验设备包含水箱、加热器、变频器、泵、电动阀、电磁阀、进水阀、出水阀、增压器、流量计、压力传感器、温度传感器、操作面板等。 1.1.2 铭牌 ·加热控制器： 功率1500w，电源220V（单相输入） ·泵： Q40-150L/min，H2.5-7m，Hmax2.5m，380V，VL450V， IP44，50Hz，2550rpm，1.1kw，HP1.5，In2.8A，ICL B ·全自动微型家用增压器： 型号15WZ-10，单相电容运转马达 最高扬程10m，最大流量20L/min，级数2，转速2800rmp，电压220V， 电流0.36A，频率50Hz，电容3.5μF，功率80w，绝缘等级 E ·LWY-C型涡轮流量计： 口径4-200mm，介质温度-20—+100℃，环境温度-20—+45℃，供电电源+24V， 标准信号输出4-20mA，负载0-750Ω，精确度±0.5%Fs ±1.0%Fs，外壳防护等级 IP65 ·压力传感器 YMC303P-1-A-3 RANGE 0-6kPa，OUT 4-20mADC，SUPPLY 24VDC，IP67，RED SUP+，BLUE OUT+/V- ·SBWZ温度传感器 PT100 量程0-100℃，精度0.5%Fs，输出4-20mADC，电源24VDC
《过程控制系统》实验报告 学院：电气学院 专业：自动化 班级：1505 姓名及学号：任杰311508070822 日期：2018.6.3
实验一、单容水箱特性测试 一、 实验目的 1. 掌握单容水箱阶跃响应测试方法，并记录相应液位的响应曲线。 2. 根据实验得到的液位阶跃响应曲线，用相关的方法确定被测对象的特征参数T 和传递函数。 二、 实验设备 1. THJ-FCS 型高级过程控制系统实验装置。 2. 计算机及相关软件。 3. 万用电表一只。 三、 实验原理 图1 单容水箱特性测试结构图 由图 2-1 可知，对象的被控制量为水箱的液位 h ，控制量（输入量）是流入水箱中的流量 Q 1，手动阀 V 1 和 V 2 的开度都为定值，Q 2 为水箱中流出的流量。根据物料平衡关系，在平衡状态时02010=-Q Q （式2-1），动态时，则有dt dV Q Q = -21，（式2-2）式中 V 为水箱的贮水容积，dt dV 为水贮存量的变化率，它与 h 的关
系为Adh dV =，即dt dh A dt dV =（式2-3），A 为水箱的底面积。把式（2-3）代入式（2-2）得dt dh A Q Q =-21（式2-4）基于S R h Q =2,S R 为阀2V 的液阻，（式2-4）可改写为dt dh A R h Q S =-1，1KQ h dt dh AR S =+或()()1s 1+=Ts K s Q H （式2-5）式中s AR T =它与水箱的底面积A 和2V 的S R 有关，（式2-5）为单容水箱的传递函数。若令()S R S Q 01=,常数=0R ，则式2-5可表示为()T S KR S R K S R T S T K S H 11/000+-=?+= 对上式取拉氏反变换得()()T t e KR t h /01--=（式2-6）,当∞→t 时()0KR h =∞,因而有()0/R h K ∞==输出稳态值/阶跃输入，当T t =时，()() ()∞==-=-h KR e KR T h 632.0632.01010，式2-6表示一阶惯性响应曲线是一单调上升的指数函数如下图2-2所示 当由实验求得图 2-2 所示的阶跃响应曲线后，该曲线上升到稳态值的 63%所对应的时间，就是水箱的时间常数 T 。该时间常数 T 也可以通过 坐标原点对响应曲线作切线，切线与稳态值交点所对应的时间就是 时间常数 T ，由响应曲线求得 K 和 T 后，就能求得单容水箱的传递函 数如式（2-5）所示。 如果对象的阶跃响应曲线为图 2-3，则在此曲线的拐点 D 处作一切线，它与时间轴交于 B 点，与响应稳态值的渐近线交于 A 点。图中OB 即为对象的滞后时间
西安交通大学 现代检测技术实验报告 实验一金属箔式应变片——电子秤实验 实验二霍尔传感器转速测量实验 实验三光电传感器转速测量实验 实验四E型热电偶测温实验 实验五E型热电偶冷端温度补偿实验
实验一 金属箔式应变片——电子秤实验 一、实验目的： 了解金属箔式应变片的应变效应，直流全桥工作原理和性能，了解电路的定标。 二、实验仪器： 应变传感器实验模块、托盘、砝码、数显电压表、±15V 、±4V 电源、万用表（自备）。 三、实验原理： 电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应，描述电阻应变效应的关系式为 ε?=?k R R （1-1） 式中 R R ?为电阻丝电阻相对变化； k 为应变灵敏系数； l l ?= ε为电阻丝长度相对变化。 金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感组件。如图1-1所示，将四 个金属箔应变片分别贴在双孔悬臂梁式弹性体的上下两侧，弹性体受到压力发生形变，应变片随弹性体形变被拉伸，或被压缩。 图1-1 双孔悬臂梁式称重传感器结构图
图1-2 全桥面板接线图 全桥测量电路中，将受力性质相同的两只应变片接到电桥的对边，不同的接入邻边，如图3-1，当应变片初始值相等，变化量也相等时，其桥路输出 Uo=R R E ?? （3-1） 式中E 为电桥电源电压。 R R ?为电阻丝电阻相对变化； 式3-1表明，全桥输出灵敏度比半桥又提高了一倍，非线性误差得到进一步改善。 电子称实验原理同全桥测量原理，通过调节放大电路对电桥输出的放大倍数使电路输出电压值为重量的对应值，电压量纲（V ）改为重量量纲（g ）即成一台比较原始的电子称。 四、实验内容与步骤 1．应变传感器上的各应变片已分别接到应变传感器模块左上方的R1、R2、R3、R4上，可用万用表测量判别，R1=R2=R3=R4=350Ω。 2．差动放大器调零。从主控台接入±15V 电源，检查无误后，合上主控台电源开关，将差动放大器的输入端Ui 短接并与地短接，输出端Uo 2接数显电压表（选择2V 档）。将电位器Rw3调到增益最大位置（顺时针转到底），调节电位器Rw4使电压表显示为0V 。关闭主控台电源。（Rw3、
《过程控制系统实验报告》 院－系： 专业： 年级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 2015 年6 月
过程控制系统实验报告 部门：工学院电气工程实验教学中心实验日期：年月日 姓名学号班级成绩 实验名称实验一单容水箱液位定值控制实验学时 课程名称过程控制系统实验及课程设计教材过程控制系统 一、实验仪器与设备 A3000现场系统，任何一个控制系统，万用表 二、实验要求 1、使用比例控制进行单溶液位进行控制，要求能够得到稳定曲线，以及震荡曲线。 2、使用比例积分控制进行流量控制，能够得到稳定曲线。设定不同的积分参数，进行 比较。 3、使用比例积分微分控制进行流量控制，要求能够得到稳定曲线。设定不同的积分参数，进行比较。 三、实验原理 (1)控制系统结构 单容水箱液位定值(随动)控制实验，定性分析P, PI，PD控制器特性。 水流入量Qi由调节阀u控制，流出量Qo则由用户通过负载阀R来改变。被调量为水位H。使用P,PI , PID控制，看控制效果，进行比较。 控制策略使用PI、PD、PID调节。 (2)控制系统接线表 使用ADAM端口测量或控制量测量或控制量标号使用PLC端 口 锅炉液位LT101 AI0 AI0 调节阀FV101 AO0 AO0 四、实验内容与步骤 1、编写控制器算法程序，下装调试；编写测试组态工程，连接控制器，进行联合调试。这些步骤不详细介绍。
2、在现场系统上，打开手阀QV-115、QV-106，电磁阀XV101（直接加24V到DOCOM，GND到XV102控制端），调节QV-116闸板开度(可以稍微大一些)，其余阀门关闭。 3、在控制系统上，将液位变送器LT-103输出连接到AI0，AO0输出连到变频器U-101控制端上。 注意：具体哪个通道连接指定的传感器和执行器依赖于控制器编程。对于全连好线的系统，例如DCS，则必须安装已经接线的通道来编程。 4、打开设备电源。包括变频器电源，设置变频器4-20mA的工作模式，变频器直接驱动水泵P101。 5、连接好控制系统和监控计算机之间的通讯电缆，启动控制系统。 6、启动计算机，启动组态软件，进入测试项目界面。启动调节器，设置各项参数，将调节器的手动控制切换到自动控制。 7、设置PID控制器参数，可以使用各种经验法来整定参数。这里不限制使用的方法。 五、实验结果记录及处理 六、实验心得体会： 比例控制特性：能较快克服扰动的影响，使系统稳定下来，但有余差。 比例积分特性：能消除余差，它能适用于控制通道时滞较小、负荷变化不大、被控量不允许由余差的场合。 比例微分特性：对于改善系统的动态性能指标，有显著的效果。
成绩________ 过程控制仪表及装置 实验报告 班级：_______________________________________ 姓名：________________________________________ 学号：________________________________________ 指导老师：_____________________________________ 实验日期：_____________________________________
目录 实验一电容式差压变送器的校验 (2) 实验二热电阻温度变送器的校验 (5) 实验三模拟调节器开环校验 (8) 实验四模拟调节器闭环校验 (12) 实验五SLPC可编程调节器的编程设计与操作 (14) 实验六SLPC可编程调节器PID控制参数整定 (19)
实验一电容式差压变送器的校验 一、实验目的 1．了解并熟悉电容式差压变送器整体结构及各种部件的作用。 2．掌握电容式差压变送器的工作原理。 3．掌握电容式差压变送器的起点及终点调整、精度校验、迁移的调整方法。 二、实验项目 1．掌握气动定值器、标准电流表、标准压力表、标准电阻箱的使用方法。2．了解电容式差压变送器整体结构，熟悉各调节螺钉的位置和用途。 3．按照实验步骤进行仪表的起点、终点调整，进行精度、迁移校验。 三、实验设备与仪器 1．电容式差压变送器1台 2．标准电阻箱1个 3．气动定值器1个 4．标准电流表1台 5．标准压力表1个 6．大、小螺丝刀各1把 7．连接导线、气压导管若干 四、实验原理 实验接线如图2-1所示。 图2-1 电容式差压变送器校验接线图 五、实验说明及操作步骤
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。
lc压控振荡器实验报告 篇一：实验2 振荡器实验 实验二振荡器 （A）三点式正弦波振荡器 一、实验目的 1. 掌握三点式正弦波振荡器电路的基本原理，起振条件，振荡电路设计及电路参数计算。 2. 通过实验掌握晶体管静态工作点、反馈系数大小、负载变化对起振和振荡幅度的影响。 3. 研究外界条件（温度、电源电压、负载变化）对振荡器频率稳定度的影响。 二、实验内容 1. 熟悉振荡器模块各元件及其作用。 2. 进行LC振荡器波段工作研究。 3. 研究LC振荡器中静态工作点、反馈系数以及负载对振荡器的影响。 4. 测试LC振荡器的频率稳定度。 三、基本原理 图6-1 正弦波振荡器（4.5MHz） 【电路连接】将开关S2的1拨上2拨下， S1全部断开，由晶体管Q3和C13、C20、C10、CCI、L2构成电容反馈三点式振荡器的改进型振荡器——西勒振荡器，电容CCI可用来改变振 荡频率。振荡频率可调范围为：
?3.9799?M??f0??? ? ?4.7079?M? CCI?25p CCI? 5p 调节电容CCI，使振荡器的频率约为4.5MHz 。振荡电路反馈系数: F= C1356 ??0.12 C20470 振荡器输出通过耦合电容C3（10P）加到由Q2组成的射极跟随器的输入端，因C3容量很小，再加上射随器的输入阻抗很高，可以减小负载对振荡器的影响。射随器输出信号Q1调谐放大，再经变压器耦合从J1输出。 四、实验步骤 根据图6-1在实验板上找到振荡器各零件的位置并熟悉各元件的作用。 1. 调整静态工作点，观察振荡情况。 1）将开关S2全拨下，S1全拨下，使振荡电路停振 调节上偏置电位器RA1，用数字万用表测量R10两端的静态直流电压UEQ(即测量振荡管的发射极对地电压UEQ)，使其为5.0V(或稍小，以振荡信号不失真为准)，这时表明振荡管的静态工作点电流IEQ=5.0mA（即调节W1使
实验一 单容自衡水箱特性的测试 一、实验目的 1. a 根据实验得到的液位阶跃响应曲线，用相应的方法确定被测对象的特征参数K 、T 和传递函数。 二、实验设备 1. A3000高级过程控制实验系统 2. 计算机及相关软件 三、实验原理 由图2.1可知，对象的被控制量为水箱的液位h ，控制量（输入量）是流入水箱中的流量Q 1，Q 2为流出水箱的流量。手动阀QV105和闸板QV116的开度（5~10毫米）都为定值。根据物料平衡关系，在平衡状态时： 0Q Q 2010=- （1） 动态时则有： dt dV Q Q 21=- （2） 式中V 为水箱的贮水容积，dt dV 为水贮存量的变化率，它与h 的关系为Adh dV =，即： dt dh A dt dV = （3） A 为水箱的底面积。把式（3）代入式（2）得： QV116 V104 V103 h ?h QV105 QV102 P102 LT103 LICA 103 FV101 M Q 1 Q 2 图2.1单容水箱特性测试结构图
图2.2 单容水箱的单调上升指数曲线 dt dh A =-21Q Q （4） 基于S 2R h Q =，R S 为闸板QV116的液阻，则上式可改写为dt dh A R h Q S =-1，即： 或写作： 1 )()(1+=TS K s Q s H （5） 式中T=AR S ，它与水箱的底积A 和V 2的R S 有关；K=R S 。式（5）就是单容水箱的传递函数。 若令S R s Q 01)(=，R 0=常数，则式（5）可改为： T S KR S R K S R T S T K s H 0011/)(0+-=?+= 对上式取拉氏反变换得： )e -(1KR h(t)t/T 0-= （6） 当∞→t 时0KR )h(=∞，因而有=∞=0R )h(K 阶跃输入 输出稳态值。当t=T 时，则)h(KR )e -(1KR h(T) 001∞===-0.6320.632。式（6）表示一阶惯性环节的响应曲线是一单调上升的指数函数，如图2.2所示。 当由实验求得图2.2所示的阶跃响应曲线后，该曲线上升到稳态值的63%所对应的时间，就是水箱的时间常数T 。该时间常数T 也可以通过坐标原点对响应曲线作切线，切线与稳态值交点所对应的时间就是时间常数T ，由响应曲线求得K 和T 后，就能求得单容水箱的传递函数。 1KQ h dt dh AR S =+
金融学实验报告 题目：《金融学》证券模拟交易实验报告 院系：经济与金融学院 2015年12月16日 【实验题目】 证券模拟交易 【实验目的】 通过选取股票进行模拟交易掌握基本的证券及证券市场知识。 理解证券价格走势的基本特征，价格走势与成交量之间的基本关系：通过对证券分析软件的使用了解证券分析软件基本功能和证券模拟交易系统的基本使用方法。 【理论基础】 运用财务知识对证券进行基本面的分析。 运用K线分析方法及成交量分析方法描述多空力量对比及变化趋势，进而判断证券价格走势。 运用移动平行线判断证券价格运行状态。 【实验要求】 利用模拟交易系统进行选股分析，并进行股票投资，验证对后市股价预测的准确性。 【实验方案与进度】 本次实验选取分析的股票是信维通信（300136）。利用大智慧证券分析系统和新浪财经网、和讯网、东方财富网等获取股价走势图等相关图表和数据。
在通过对证券分析方法的教材等进行系统地学习之后对股票进行技术面的分析，并结合技术分析，如：K线分析方法、成交量分析方法、主盘控制程度分析表、机构与散户资金对比表等，综合评定股票，预测股票在未来的走势。 【实验过程与步骤】 了解证券投资基础知识； 了解证券投资实践基础知识； 学会看盘，掌握证券投资软件操作； 运用炒股软件进行模拟交易，对股票进行基本面和技术面的分析，预测股票在未来的走势。 一、基本面分析 【公司及股票信息】
【宏观行情分析】 2015年,受益经济结构升级和企业转型,科技行业和ICT行业的估值不断提升。运营商投资进入后4G真空期,单纯网络升级的投资驱动逻辑难以为继,同时行业在网络、系统、业务三个层面也在发生深刻变化,新成长的方向已崭露头角。展望2016大通信行业,国家战略需求、反恐安防升级、网军建设将造就信息安全和专网的确定性成长;军改下的军用通信将受益于中国版C4ISR加速建设;ICT融合下,SDN/NFV、大数据技术将产生颠覆。维持行业“推荐”评级,建议把握有成长确定性的细分子行业,并采取自下而上的选股策略,重点推荐五条投资主线:信息安全和专网通信、军用通信、大数据、互联网转型和工业互联网、小公司大平台。 11月份结束,12月份来临,受新股IPO、美国加息预期等影响,短期市场可能会有所波动。但展望2016年,上游半导体整合并购不止,中游零组件创新不断,下游新终端产品持续推出,我们对电子行业保持乐观态度。整体来看,虽然今年半导体衰退压力较大,但明年资本支出看增显示出它们乐观态度,加上产业整合并购不断,半导体将继续精彩纷呈;电 子制造业受欧美先进制造和东南亚中低端制造的前后夹击,国内人力成本上升,加上企业对90后的管理更加困难,很多电子制造厂商都有意愿加强制造的自动化,预计未来两年电子制造自动化仍能保持较高景气。 【公司素质分析】 个股价值评估 公司地位 股本结构 ④公司战略 坚持大客户战略,业绩确定高增长 公司成长逻辑清晰:国际大客户基础+基于核心技术(+份额提升+产品线拓张=确定的高 速增长。公司始终坚持大客户战略,凭借射频技术、快速响应及出色的产品品质得到大客户认可,已经成为苹果、三星、索尼、华为、微软等国际大客户主力供应商,公司将持续跟随客户成长。 在此基础上,其产品在客户的份额不断提升。射频系列,以苹果为例,公司wifi天线在iPhone的份额提升至30-50%,与安费诺不相伯仲,此外也全面进入iPad、Mac等全系列产品线,我们估测苹果手机wifi天线年需求1-2亿美金,平板天线年需求6-7亿元美 金,Macbook天线年需求3-4亿美金,且从iphone7起手机WiFi天线数量大概率将翻倍;