A3000过程控制实验系统
实验指导书
北京华晟高科教学仪器有限公司编制
前言
《A3000过程控制实验系统实验指导书》是根据A3000过程控制实验系统的相关内容编写的。不介绍具体的A3000现场系统和组态软件。有关这些内容将在独立的培训书中介绍。
本指导书的内容是依照过控原理，结合我公司A3000产品，主要阐述过程控制的基本实验过程，实验内容可满足本科生的要求。
本实验指导书编写时难免存在缺点和错误，敬请各位专家、院校师生和广大读者批评指正。
申明：本培训书内容只适合华晟高科A3000教学实验。范例和文档内容只用于提供信息，对本书不承担任何保证。
北京华晟高科教学仪器有限公司
二零壹零年八月
目录
前言 ............................................................................................................................................... I I 目录 ............................................................................................................................................. III 产品简介 (1)
实验一对象飞升特性曲线实验 (3)
1.1实验目的 (3)
1.2实验要求 (3)
1.3实验设备及系统组成 (3)
1.4操作步骤和调试 (5)
1.5实验结果 (5)
1.6实验思考 (5)
实验二液位位式控制实验 (6)
2.1实验目的 (6)
2.2实验要求 (6)
2.3实验设备及系统组成 (6)
2.4操作步骤和调试 (8)
2.5实验结果 (8)
2.6实验思考 (8)
实验三单容水箱液位调节阀控制 (9)
3.1实验目的 (9)
3.2实验要求 (9)
3.3实验设备及系统组成 (9)
3.4操作步骤和调试 (10)
3.5实验结果 (12)
3.6实验思考 (12)
实验四单容水箱液位变频器控制 (13)
4.1实验目的 (13)
4.2实验要求 (13)
4.3实验设备及系统组成 (13)
4.4操作步骤和调试 (14)
4.5实验结果 (16)
4.6实验思考 (16)
实验五双容水箱液位调节阀控制 (17)
5.1实验目的 (17)
5.2实验要求 (17)
5.3实验设备及系统组成 (17)
5.5实验结果 (20)
5.6实验思考 (20)
实验六压力调节阀控制 (21)
6.1实验目的 (21)
6.2实验要求 (21)
6.3实验设备及系统组成 (21)
5.4操作步骤和调试 (22)
5.5实验结果 (24)
5.6实验思考 (24)
实验七压力变频器控制 (25)
7.1实验目的 (25)
7.2实验要求 (25)
7.3实验设备及系统组成 (25)
7.4操作步骤和调试 (26)
7.5实验结果 (28)
7.6实验思考 (28)
实验八流量调节阀控制 (29)
8.1实验目的 (29)
8.2实验要求 (29)
8.3实验设备及系统组成 (29)
8.4操作步骤和调试 (30)
8.5实验结果 (32)
8.6实验思考 (32)
实验九流量变频器控制 (33)
9.1实验目的 (33)
9.2实验要求 (33)
9.3实验设备及系统组成 (33)
9.4操作步骤和调试 (34)
9.5实验结果 (36)
9.6实验思考 (36)
实验十锅炉动态水温度PID单回路控制 (37)
10.1实验目的 (37)
10.2实验要求 (37)
10.3实验设备及系统组成 (37)
10.4操作步骤和调试 (39)
10.5实验结果 (39)
10.6实验思考 (39)
实验十一换热器出口温度PID单回路控制 (40)
11.1实验目的 (40)
11.3实验设备及系统组成 (40)
11.4操作步骤和调试 (42)
11.5实验结果 (42)
11.6实验思考 (42)
实验十二流量比值控制实验 (43)
12.1实验目的 (43)
12.2实验要求 (43)
12.3实验设备及系统组成 (43)
12.4操作步骤和调试 (44)
12.5实验结果 (45)
12.6实验思考 (45)
实验十三液位和进口流量串级控制实验 (46)
13.1实验目的 (46)
13.2实验要求 (46)
13.3实验设备及系统组成 (46)
13.4操作步骤和调试 (48)
13.5实验结果 (48)
13.6实验思考 (49)
实验十四流量-液位前馈反馈控制实验 (50)
14.1实验目的 (50)
14.2实验要求 (50)
14.3实验设备及系统组成 (50)
14.4操作步骤和调试 (52)
14.5实验结果 (52)
14.6实验思考 (52)
实验十五压力流量解耦控制实验 (53)
15.1实验目的 (53)
15.2实验要求 (53)
15.3实验设备及系统组成 (53)
15.4操作步骤和调试 (54)
15.5实验结果 (55)
15.6实验思考 (55)
产品简介
A3000对象系统包含三个水箱，一个大的蓄水箱，一个锅炉，一个工业用板式换热器，两个水泵，大功率加热棒，滞后系统以及加热联锁保护系统。传感器和执行器包含5个温度、3个液位、1个压力、1个电磁流量计，1个涡轮流量计,1个电动调节阀，2个电磁阀，以及2个锅炉液位开关。A3000对象系统可以做水平双容实验，也可做垂直双容实验，还可做非线性的研究实验，即可满足本科生做基本实验，也可满足做各式研究实验。A3000本身特有的设计合理、管路清晰、功能强大、使用方便、维护简单的优势，为学校提供良好的教学实验平台，深受高等院校的青睐。
结构工艺图如图1.1所示：、
图1.1A3000过程控制系统工艺图
为了实验方便，A系列自动化产品所有组态具有一致性。控制器编程分成几个类别，包括PID控制，串级控制，前馈反馈控制。控制器中的寄存器地址也是规定好的。在实验或测试时，并不需要按照这里的次序和变量名称。
由于各个测试题的工程量转换可能不同，所以一个测试题一个组态工程。但是为了演示方便，我们还提供通用的组态软件。通用组态软件采用所有的工
程量都是0.100。而用户必须按照变化正确工程量来进行转换。
A3000的控制点相对A2000系列来说，，点数相对要多些，值得注意的是，在控制器I/O模块通道够得情况下，各个变量信号不接到控制柜上的IO面板，而是直接连接到控制器，此时要参照控制器的变量表获取各个变量的通道，在此就不特别说明了。
本实验指导书是在A3000控制柜配有IO面板的基础上编写，学生在做实验时，依照各个实验提供的测点清单，用数据连接线连接相应IO变量，即可做实验。
在控制程序中定义了很多变量，如表1.1所示的变量将和组态软件交互数据。
序号名称用途说明数据类型数据范围
1PID0_PV PID0调节器测量值REAL 00.0
2PID0_SP PID0调节器给定值REAL 00.0
3PID0_MV PID0调节器输出值REAL 00.0
4PID0_P PID0调节器比例系数REAL 实数
5PID0_I PID0调节器积分时间REAL 正实数
6PID0_D PID0调节器微分时间REAL 正实数
7PID0_AM PID0调节器手/自动状态BOOL 布尔型或整数
9PID1_PV PID1调节器测量值REAL 00.0
10PID1_SP PID1调节器给定值REAL 00.0
11PID1_MV PID1调节器输出值REAL 00.0
12PID1_P PID1调节器比例系数REAL 实数
13PID1_I PID1调节器积分时间REAL 正实数
14PID1_D PID1调节器微分时间REAL 正实数
15PID1_AM PID1调节器手/自动状态BOOL
16前馈系数前馈信号系数REAL 实数
17实验选择实验选择USHORT 0-65535
18 AI0 模拟量输入第一通道REAL 实数
19 AI1 模拟量输入第二通道REAL 实数
20 AO0 模拟量输出第一通道REAL 实数
21 AO1 模拟量输出第二通道REAL 实数
22 DO0 开关量输出BOOL 布尔型或整数
表1.1 程序中变量信息
实验一对象飞升特性曲线实验
该测试方法可以用于所有的对象特性测试，以下以容积特性为例介绍特性测试方法。
1.1 实验目的
了解液位控制的构成环节，熟悉上位机组态王的组态及通讯。通过实验，掌握对象特性分析方法。
1.2 实验要求
1、实验前需熟悉实验的设备装置以及管路构成。
2、熟悉仪表装置，如检测单元、控制单元、执行单元等。
1.3 实验设备及系统组成
1、实验设备：A3000对象系统
（1）泵
（2）电动调节阀：工作电源24V AC，控制信号2.10VDC
（3）液位变送器：量程为0-50cm,输出信号4-20mA。
2、系统组成
液位调节阀控制流程图如图1-2所示
图1-2 液位调节阀控制流程图
3、测点清单
测点清单如表1-2所示：
序号位号或代号设备名称用途原始信号类型工程量
1 FV101 电动调节阀阀位控制2～10V AC AO 0～100%
2 LT10
3 液位传感器V1液位4～20mA AI 0～50cm
3 FT102 涡轮流量计二支路流量4～20mA AI 0～3m3/h
表1-2 液位调节阀控制测点清单
手阀的开度，以及调节阀或变频器、水泵的特性都可能影响到系统的传递函数，所以没有相同的传递函数，但是在一定的液位高度范围内和一定的开度下，系统时间基本是一样的。
把系统作为一阶系统，传递函数G(S)=K/(TcS+1)。对于单容水箱，如果考虑进行线性简化，可以认为它是一阶惯性环节加纯延迟的系统Ke
s
G sτ。由于纯延迟相对系统时间比较少。可以不考虑纯延迟。
=-Ts
)1
(+
/(
)
下面求出系统时间参数Tc和增益K。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表手动给定，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。
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。
需要全打开的手阀：QV102、QV105；
需要全关闭的手阀：QV103、QV104、QV107、QV109；
挡板开度：QV1160.5cm。
1.4 操作步骤和调试
1、选择管路。
2、将LT103连到AI0输入端，将FT102连到AI0输入端AO0输出端连到FV101(手动输出)。
3、盘柜上电，控制子系统上电，调节阀FV101上电。
4、启动P102，水箱V103注水。
5、启动组态软件，设定FV101控制30%，等待系统稳定。液位稳定后记录液位值、流量值。
6、设定FV101控制40%，记录水位随时间的数据。
7、FV101下降到20%，等待系统稳定。液位稳定后记录液位值、流量值。抓图判定时间以及变动时间。
8、上升到35%，等待系统稳定。液位稳定后记录液位值、流量值。抓图判定时间以及变动时间。
9、让手阀开度为5毫米，10毫米，15毫米三个点再次测量时间常数。1.5 实验结果
整理实验趋势曲线，系统时间参数Tc和增益K，写实验报告。
1.6 实验思考
用二阶函数分析对象特性又如何测试。
实验二液位位式控制实验
2.1 实验目的
了解液位控制的构成环节，熟悉上位机组态王的组态及通讯。通过实验，掌握液位位式控制原理。
2.2 实验要求
1、实验前需熟悉实验的设备装置以及管路构成。
2、熟悉仪表装置，如检测单元、控制单元、执行单元等。
2.3 实验设备及系统组成
1、实验设备：A3000对象系统
（1）水泵：工作电源220V AC。
（2）电动调节阀：工作电源24V AC，控制信号2.10VDC
（3）液位传感器：量程为0-50cm,输出信号4-20mA。
（4）电磁阀：工作电源220V AC。
2、系统组成
液位位式控制流程图如图2.1所示
图2.1 液位位式控制流程图
3、测点清单
测点清单如表1-3所示：
序号位号或代号设备名称用途原始信号类型工程量
1 FV101 电动调节阀阀位控制2～10VDC AO 0～100％
2 LT10
3 液位变送器下水箱液位4～20mA AI 0～50cm
3 XV102 电磁阀旁通阀DO 打开/关闭
表1-3单容下水箱液位调节阀PID单回路控制测点清单
水介质由泵P102从水箱V104中加压获得压头，经由调节阀FV101、手阀QV15进入水箱V103，通过挡板QV116回流至水箱V104而形成水循环；其中，水箱V103的液位由LT103测得，用调节挡板QV16的开启程度来模拟负载的大小。液位位式实验的原理是当水箱液位低于设定的底限时，旁路电磁阀关闭，水箱进水增多。当水箱液位高于高限时，旁路电磁阀打开。
需要全打开的手阀：QV102；
需要全关闭的手阀：QV103、QV104、QV107、QV109；
挡板开度：QV1160.5cm。QV105开度为45°即可。
2.4 操作步骤和调试
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。
2、在现场对象上，选择管路，打开或关闭相应手阀。
3、在控制柜上，将IO面板的下水箱液位输出连接到AI0，IO面板的电动调节阀控制端连到AO0，电磁阀连接到DO0。（连线时注意正接正，负接负）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。启动右边水泵P102。
5、启动计算机组态软件，进入实验选择画面选择实验。设定电动阀输出100%。
6、设置液位上下限。
7、观察电磁阀的工作状态。
2.5 实验结果
整理实验趋势曲线，写实验报告。
2.6 实验思考
电磁阀在回路中有何作用？
实验三单容水箱液位调节阀控制
3.1 实验目的
了解液位控制的构成环节，调节阀的工作原理，熟悉上位机组态王的组态及通讯。通过实验，掌握PID参数的整定。
3.2 实验要求
1、实验前需熟悉实验的设备装置以及管路构成。
2、熟悉仪表装置，如检测单元、控制单元、执行单元等。
3、用响应曲线法求取PID参数，以4:1标准衰减振荡作为指标，整定出最佳的比例度、积分时间和微分时间。
3.3 实验设备及系统组成
1、实验设备：A3000对象系统
（1）泵
（2）电动调节阀：工作电源24V AC，控制信号2.10VDC
（3）液位传感器：量程为0-50cm,输出信号4-20mA。
2、系统组成
单容下水箱液位PID控制流程图如图3.1所示
图3.1 单容下水箱液位调节阀PID单回路控制
3、测点清单
测点清单如表3.1所示：
序号位号或代号设备名称用途原始信号类型工程量
1 FV101 电动调节阀阀位控制2～10VDC AO 0～100％
2 LT10
3 压力变送器下水箱液位4～20mA AI 0～50cm
表3.1单容下水箱液位调节阀PID单回路控制测点清单
水介质由泵P102从水箱V104中加压获得压头，经由调节阀FV101进入水箱V103，通过挡板QV16回流至水箱V104而形成水循环；其中，水箱V103的液位由LT103测得，用调节手挡板QV16的开启程度来模拟负载的大小。本例为定值自动调节系统，FV101为操纵变量，LT103为被控变量，采用PID调节来完成。
需要全打开的手阀：QV102、QV105；
需要全关闭的手阀：QV103、QV104、QV107、QV109；
挡板开度：QV1160.5cm。
3.4 操作步骤和调试
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。
2、在现场对象上，选择管路，打开或关闭相应手阀。
3、在控制柜上，将IO面板的下水箱液位输出连接到AI0，IO面板的电动调节阀控制端连到AO0。（连线时注意正接正，负接负）
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。启动右边水泵P102和调节阀。
5、启动计算机组态软件，进入实验选择画面选择实验。启动调节器，设置各项参数，可将调节器的手动控制切换到自动控制。
6、设置比例参数。观察计算机显示屏上的曲线，待被调参数基本稳定于给定值后，可以开始加干扰测试。
7、待系统稳定后，对系统加扰动信号(在纯比例的基础上加扰动，一般可通过改变设定值实现)。记录曲线在经过几次波动稳定下来后，系统有稳态误差，并记录余差大小。
8、减小P重复步骤6，观察过渡过程曲线，并记录余差大小。
9、增大P重复步骤6，观察过渡过程曲线，并记录余差大小。
10、选择合适的P，可以得到较满意的过渡过程曲线。改变设定值(如设定值由50％变为60％)，同样可以得到一条过渡过程曲线。
注意：每当做完一次实验后，必须待系统稳定后再做另一次实验。
11、在比例调节测试的基础上，加入积分作用，即在界面上设置I参数不是特别大的数。固定比例P值（中等大小），改变PI调节器的积分时间常数值Ti，然后观察加阶跃扰动后被调量的输出波形，并记录不同Ti值时的超调量σp。
12、固定I于某一中间值，然后改变P的大小，观察加扰动后被调量输出的动态波形，据此列表记录不同值Ti下的超调量σp。
13、选择合适的P和Ti值，使系统对阶跃输入扰动的输出响应为一条较满意的过渡过程曲线。此曲线可通过改变设定值（如设定值由50%变为60%）来获得。
14、在PI调节器控制测试的基础上，再引入适量的微分作用，即把软件界
面上设置D参数，然后加上与前面调节时幅值完全相等的扰动，记录系统被控制量响应的动态曲线。
15、选择合适的P、Ti和Td，使系统的输出响应为一条较满意的过渡过程曲线（阶跃输入可由给定值从突变10%左右来实现）。
3.5 实验结果
整理实验趋势曲线，记录合适的PID值，写实验报告。
3.6 实验思考
控制对象选择正作用还是反作用，为什么？
实验四单容水箱液位变频器控制
4.1 实验目的
了解液位控制的构成环节，变频器的工作原理，熟悉上位机组态王的组态及通讯。通过实验，掌握PID参数的整定。
4.2 实验要求
1、实验前需熟悉实验的设备装置以及管路构成。
2、熟悉仪表装置，如检测单元、控制单元、执行单元等。
3、用响应曲线法求取PID参数，以4:1标准衰减振荡作为指标，整定出最佳的比例度、积分时间和微分时间。
4.3 实验设备及系统组成
1、实验设备：A3000对象系统
（1）泵：220V AC
（2）变频器：工作电源：220V AC，控制信号4-20mA，电压输出0-220V AC。
（3）电动调节阀：工作电源24V AC，控制信号2.10VDC
（4）液位传感器：量程为0-50cm,输出信号4-20mA。
2、系统组成
单容水箱液位PID控制流程图如图4.1所示
图4.1单容水箱液位变频器PID单回路控制
3、测点清单
测点清单如表2.1所示：
序号位号或代号设备名称用途原始信号类型工程量
1 U101 变频器水泵控制4～20mA AO 0～50Hz
2 LT10
3 压力变送器水箱液位4～20mA AI 0～50cm
表4.1单容水箱液位变频器PID单回路控制测点清单
水介质由泵P101从水箱V104中加压获得压头进入水箱V103，通过挡板Q V26回流至水箱V104而形成水循环；其中，水箱V103的液位由LT103测得，用变频器U101输出电源的大小控制泵供水的多少来改变V103液位。本例为定值自动调节系统，U101为操纵变量，LT103为被控变量，采用PID调节来完成。
需要全打开的手阀：QV111、QV115、QV106。
需要全关闭的手阀：QV103、QV114、QV108、QV110；
挡板开度：QV1160.5cm。
4.4 操作步骤和调试
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。
2、在现场对象上，选择管路，打开或关闭相应手阀、电磁阀或电动调节阀。
3、在控制柜上，将IO面板的下水箱液位输出连接到AI0，IO面板的变频器控制端连到AO0。（连线时注意正接正，负接负）
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。设置变频器为模拟量控制。启动变频器。
5、启动计算机组态软件，进入实验选择画面选择实验。启动调节器，设置各项参数，可将调节器的手动控制切换到自动控制。
6、设置比例参数。观察计算机显示屏上的曲线，待被调参数基本稳定于给定值后，可以开始加干扰测试。
7、待系统稳定后，对系统加扰动信号(在纯比例的基础上加扰动，一般可通过改变设定值实现)。记录曲线在经过几次波动稳定下来后，系统有稳态误差，并记录余差大小。
8、减小P重复步骤6，观察过渡过程曲线，并记录余差大小。
9、增大P重复步骤6，观察过渡过程曲线，并记录余差大小。
10、选择合适的P，可以得到较满意的过渡过程曲线。改变设定值(如设定值由50％变为60％)，同样可以得到一条过渡过程曲线。
注意：每当做完一次实验后，必须待系统稳定后再做另一次实验。
11、在比例调节测试的基础上，加入积分作用，即在界面上设置I参数不是特别大的数。固定比例P值（中等大小），改变PI调节器的积分时间常数值Ti，然后观察加阶跃扰动后被调量的输出波形，并记录不同Ti值时的超调量σp。
12、固定I于某一中间值，然后改变P的大小，观察加扰动后被调量输出的动态波形，据此列表记录不同值Ti下的超调量σp。
13、选择合适的P和Ti值，使系统对阶跃输入扰动的输出响应为一条较满意的过渡过程曲线。此曲线可通过改变设定值（如设定值由50%变为60%）来获得。
14、在PI调节器控制测试的基础上，再引入适量的微分作用，即把软件界面上设置D参数，然后加上与前面调节时幅值完全相等的扰动，记录系统被控制量响应的动态曲线。
15、选择合适的P、Ti和Td，使系统的输出响应为一条较满意的过渡过程曲线（阶跃输入可由给定值从突变10%左右来实现）。
实验一 空气定压比热容测定 一、实验目的 1.增强热物性实验研究方面的感性认识，促进理论联系实际，了解气体比热容测定的基本原理和构思。 2.学习本实验中所涉及的各种参数的测量方法，掌握由实验数据计算出比热容数值和比热容关系式的方法。 3.学会实验中所用各种仪表的正确使用方法。 二、实验原理 由热力学可知，气体定压比热容的定义式为 ( )p p h c T ?=? （1） 在没有对外界作功的气体定压流动过程中，p dQ dh M =, 此时气体的定压比热容可表示 为 p p T Q M c )(1??= （2） 当气体在此定压过程中由温度t 1被加热至t 2时，气体在此温度范围内的平均定压比热容可由下式确定 ) (1221 t t M Q c p t t pm -= (kJ/kg ℃) (3) 式中，M —气体的质量流量，kg/s; Q p —气体在定压流动过程中吸收的热量，kJ/s 。 大气是含有水蒸汽的湿空气。当湿空气由温度t 1被加热至t 2时，其中的水蒸汽也要吸收热量，这部分热量要根据湿空气的相对湿度来确定。如果计算干空气的比热容，必须从加热给湿空气的热量中扣除这部分热量，剩余的才是干空气的吸热量。 低压气体的比热容通常用温度的多项式表示，例如空气比热容的实验关系式为 3162741087268.41002402.41076019.102319.1T T T c p ---?-?+?-=(kJ/kgK) 式中T 为绝对温度，单位为K 。该式可用于250～600K 范围的空气，平均偏差为0.03%，最大偏差为0.28%。 在距室温不远的温度范围内，空气的定压比热容与温度的关系可近似认为是线性的，即可近似的表示为 Bt A c p += （4） 由t 1加热到t 2的平均定压比热容则为 m t t t t pm Bt A t t B A dt t t Bt A c +=++=-+=? 2 21122 1 21 (5) 这说明，此时气体的平均比热容等于平均温度t m = ( t 1 + t 2 ) / 2时的定压比热容。 因此，可以对某一气体在n 个不同的平均温度t m i 下测出其定压比热容c p m i ，然后根据最小二乘法原理，确定
《大地测量学基础》实验指导书 XXX大学土木工程系测绘工程教研室 2010年7月
第一部分：实验与实习须知 控制测量学是测绘工程专业一门践性很强的专业主干课程，其实验与实习是教学中必不可少的重要环节。只有通过实验与实习，才能巩固课堂所学的基本理论，进而掌握仪器操作的基本技能和测量作业的基本方法，并为深入学习测绘专业理论和有关专业知识打下基础。在进行实验之前，必须明确实验的基本规定，了解仪器的借还手序及仪器的保护、保养等知识，做到爱护仪器，达到实习之目的，防患于未然。 实验与实习规定 1．在实验或实习之前，必须复习教材中的有关内容，认真仔细地预习本指导书，以明确目的、了解任务、熟悉实验步骤和过程、注意有关事项并准备好所需文具用品。 2．实验或实习分小组进行，组长负责组织协调工作，办理所用仪器工具和借领和归还手续。 3．实验或学习应在规定的时间进行，不得无故缺席或迟到早退；应在指定的场地进行，不得擅自改变地点或离开现场。 4．必须遵守“测量仪器工具的借领与使用规则”和“测量记录与计算规则”。 5．应该服从教师的指导，严格按照本指导书的要求认真、按时、独立地完成任务。每项实验或实习，都应取得合格的成果，提交书写工整规范的实验报告或实习记录，经指导教师审阅同意后，才可交还仪器工具，结束工作。 6．在实验或实习过程中，还应遵守纪律，爱护现场的花草、树木和农作物，爱护周围的各种公共设施，任意砍折、踩踏或损环者应予赔偿。 测量仪器工具的借领与使用规则 对测量仪器工具的正确使用、精心爱护和科学保养，是测量人员必须具备的素质和应该掌握的技能，也是保证测量成果质量、提高测量工作效率和延长仪器工具使用寿命的必要条件。在仪器工具的借领与使用中，必须严格遵守下列规定。 一、仪器工具的借领 1．在指定的地点凭学生证办理借领手续，以小组为单位领取仪器工具。 2．借领时应该当场清点检查。实物与清单是否相符，仪器工具及其附件是否齐全，背带及提手是否牢固，脚架是否完好等。如有缺损，可以补领或更换。 3．离开借领地点之前，必须锁好仪器箱并捆扎好各种工具；搬运仪器工具时，必须轻取轻放，避免剧烈震动。 4．借出仪器工具之后，不得与其他小组擅自调换或转借。
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
控制工程基础实验指导书 自控原理实验室编印
（内部教材）
实验项目名称: （所属课 程: 院系: 专业班级: 姓名: 学号: 实验日期: 实验地点: 合作者: 指导教师: 本实验项目成绩: 教师签字: 日期: （以下为实验报告正文） 、实验目的 简述本实验要达到的目的。目的要明确，要注明属哪一类实验（验证型、设计型、综合型、创新型）。 二、实验仪器设备 列出本实验要用到的主要仪器、仪表、实验材料等。 三、实验内容 简述要本实验主要内容，包括实验的方案、依据的原理、采用的方法等。 四、实验步骤 简述实验操作的步骤以及操作中特别注意事项。 五、实验结果
给出实验过程中得到的原始实验数据或结果，并根据需要对原始实验数据或结果进行必要的分析、整理或计算，从而得出本实验最后的结论。 六、讨论 分析实验中出现误差、偏差、异常现象甚至实验失败的原因，实验中自己发现了什么问题，产生了哪些疑问或想法，有什么心得或建议等等。 七、参考文献 列举自己在本次准备实验、进行实验和撰写实验报告过程中用到的参考文献资 料。 格式如下 作者，书名（篇名），出版社（期刊名），出版日期（刊期），页码
实验一控制系统典型环节的模拟、实验目的 、掌握比例、积分、实际微分及惯性环节的模拟方法; 、通过实验熟悉各种典型环节的传递函数和动态特性; 、了解典型环节中参数的变化对输出动态特性的影响。 二、实验仪器 、控制理论电子模拟实验箱一台; 、超低频慢扫描数字存储示波器一台; 、数字万用表一只;
、各种长度联接导线。 三、实验原理 运放反馈连接 基于图中点为电位虚地，略去流入运放的电流，则由图 由上式可以求得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。 、比例环节 实验模拟电路见图所示 U i R i U o 接示波器 以运算放大器为核心元件，由其不同的输入网络和反馈网络组成的各种典型环节，如图所示。图中和为复数阻抗，它们都是构成。 Z2 Z1 Ui ,— U o 接示波器 得:
题目 1、水准仪的认识 2、水准线路（闭合）测量 3、水准仪的检验校正 4、经纬仪的认识 5、水平角，竖直角观测 6、经纬仪的检验校正 7、控制测量 8、地形图的测绘 实验一水准仪的认识 一、目的 1、认识Ｓ3 级水准仪各部分的构造； 2、练习水准仪的使用方法。 二、实验内容 1、了解Ｓ3级水准仪各个部分、各个螺旋的名称、作用和操作方法； 2、练习水准仪的安置、整平； 3、练习望远镜的使用和在望远镜中读标尺的方法； 4、练习计算两点高差的方法。 三、实验组织和实验用具 3～4人/组。 每组借用：Ｓ3 级水准仪1台，记录板1块，水准尺1根。 每人自备：实验报告，铅笔，小刀。 四、实验步骤和要求 1、各组把仪器安置在指定的地点，面向预先安置好水准尺。 2、首先熟悉一下水准仪的构造，各部分的名称、作用和操作方法。 3、练习用圆水准器安平仪器，用望远镜照准标尺，用微倾螺旋使汽泡符合，依次读取Ａ、Ｂ两点水准尺的读数，并计算A、B两点间的高差ｈAB 。 4、每人轮流做一遍。第二人开始工作时，改变一下仪器高。 5、填写实验记录表，每人交1份。 五、注意事项
1、三脚架要安置稳妥，高度适当，架头接近水平，伸缩腿螺旋要旋紧。 2、用双手取出仪器，握住仪器坚实部分，要确认已装牢在三脚架上以后才可放手，仪器箱盒要随即关紧。 3、掌握正确操作方法，特别是用圆水准安平仪器和使用望远镜的方法。 4、要先认清水准尺的分划和注记，然后练习在望远镜内读数。 5、要爱护仪器，注意“测量仪器使用规则”。 6、要重视记录，注意“测量资料记录规则”。 实验二等外水准测量 一、目的 1、练习五等水准测量的施测方法与记录及计算方法； 2、进一步练习水准仪的正确使用方法。 二、实验内容 1、选一平坦地段测量一水准支线； 2、作出详细记录，并计算出测点间的高差和测点高程，以及水准路线的闭合差。 三、实验组织和实验用具 3人一组：1人观测，1人扶尺，1人记录。 每组借用：Ｓ3级水准仪1台，水准尺1根，尺垫1 个，记录板1块。 每人自备：实验记录纸，铅笔，小刀。 四、实验步骤和要求 1、设立两水准点BM1、BM2，并假定的BM1高程。两水准点间的长度，以安置2～3个测站为宜。 2、从BM1出发测到BM2，再返测到BM1。 3、计算出高差和闭合差，用?ｈ和?（后视读数）-?（前视读数）进行检核计算，最后求出BM2的高程。 4、容许闭合差按（毫米）计算，Ｌ为两水准点间单程路线之长（以公里计）。每人完成一个往返，不合格者重测，每人填写一份记录。 五、注意事项 1、注意水准测量进行的步骤，严防水准仪和水准尺同时移走。 2、要选择好测站和转点的位置，尽量避开行人和车辆的干扰，保持前后视距离相等，视线长不超过100米，最小读数不小于0.30米。 3、水准尺要立直，用黑面读数。已知水准点上立尺不用尺垫，转点要选择稳固可靠的点，用尺垫时要踩实。 4、置镜时必须保持架头基本水平，脚螺旋基本等高。后前视读数间不用调节园水准器。
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
实验二二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σP、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。 5、学会使用Matlab软件来仿真二阶系统，并观察结果。 二、实验仪器 1、控制理论电子模拟实验箱一台； 2、超低频慢扫描数字存储示波器一台； 3、数字万用表一只； 4、各种长度联接导线。 三、实验原理 图2-1为二阶系统的原理方框图，图2-2为其模拟电路图，它是由惯性环节、积分环节和反号器组成，图中K=R2/R1，T1=R2C1，T2=R3C2。 图2-1 二阶系统原理框图
图2-1 二阶系统的模拟电路 由图2-2求得二阶系统的闭环传递函 12 22 122112 /() (1)()/O i K TT U S K U S TT S T S K S T S K TT ==++++ :而二阶系统标准传递函数为 (1)(2), 对比式和式得 n ωξ== 12 T 0.2 , T 0.5 , n S S ωξ====若令则。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，系统处在欠阻尼状态，它的单位阶跃响应表达式为： 图2-3 0 < ξ < 1时的阶跃响应曲线 （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2-4为二阶系统工作临界阻尼时的单位响应曲线。 (2) +2+=222n n n S S )S (G ωξω ω1 ()1sin( ) (3) 2-3n t o d d u t t tg ξωωωω--=+=式中图为二阶系统在欠阻尼状态下的单位阶跃响应曲线 e t n o n t t u ωω-+-=)1(1)(
实习四 全站仪三维坐标放样 一、实习目的及要求 1．熟悉全站仪的基本操作。 2．掌握极坐标法测设点平面位置的方法。 3．要求每组用极坐标法放样至少4个点。 二、仪器设备与工具 每组全站仪1台、棱镜2个、对中杆1个、钢卷尺1把、记录板1个。 三、实习方法与步骤 1．测设元素计算： 如图4-1所示，A 、B 为地面控制点，现欲测设房角点P ，则首先根据下面的公式计算测设数据： （1） 计算AB 、 AP 边的坐标方位角： （2） 计算AP 与AB 之间的夹角： （3） 计算A 、P 两点间的水平距离： 注：以上计算可由全站仪内置程序自动进行。 2．实地测设： （1）仪器安置：在A （2）定向：在B 点安置棱镜，用全站仪照准B 点棱镜，拧紧水平制动和竖直制动。 （3）数据输入：把控制点A 、B 和待测点P 的坐标分别输入全站仪。全站仪便可根据 内置程序计算出测设数据D 及β，并显示在屏幕上。 （4）测设：把仪器的水平度盘读数拨转至已知方向β上，拿棱镜的同学在已知方向 线上在待定点P 的大概位置立好棱镜，观测仪器的同学立刻便可测出目前点位与正确点位的偏差值△D 及 △β（仪器自动显示），然后根据其大小指挥拿棱镜的同学调整其位置，直至观测的结果恰好等于计算得到 的D 和β，或者当△D 及△β为一微小量（在规定的误差范围内）时方可。 四、注意事项 1．不同厂家生产的全站仪在数据输入、测设过程中的某些操作可能会稍不一样，实际工作中应仔细 AB AB AB x y ??=arctan αAP AP AP x y ??=arctan αAB αβ=22)()(A P A P AP y y x x D =-+-=
GPS应用与控制测量技术 实验指导书 实验名称： 学院（系）： 班级： 学号： 姓名：
实验一：水准仪的使用 一实验目的 1、了解DS3级水准仪的构造及各部分的名称和作用 2、掌握水准仪使用的基本操作 3、练习水准尺读数 二、实验准备 （1）实验仪器准备 每组：水准仪一台、水准尺两把、记录板一块，尺垫两个。 （2）理论知识准备 水准测量的仪器及工具，水准仪的使用，水准测量的读读数方法。 （3）实验应注意问题 1、持尺者将水准尺立于地面一点，尺的零点在下，尺面对向望远镜。 2、水准尺读数应读至毫米，注意消除十字丝视差。 3、每次读数前要转动微倾螺旋使符合气泡吻合。 三、实验步骤 1、安置水准仪： 测量仪器所安置的地点称为测站。打开三脚架，使其高度适中，架头大致水平，牢固地架设在地面上。然后打开仪器箱（记清仪器各部件位置，以便装箱时按原来位置放置），双手握基座取出仪器，放在三脚架上，用连接螺旋将水准仪固连在三脚架上。用手推一下仪器，检查仪器是否真正连接牢固。 2、熟悉仪器： 认识水准仪构造及各部分的名称、作用。 3、粗略整平： （1）置圆气泡于两脚螺旋之间（或于一脚螺旋上方），转动这两个脚螺旋使圆气泡在这两脚螺旋方向居中（气泡移动方向与左手大姆指旋转方向一致）。 （2）转动第三个脚螺旋使圆气泡居中，反复练习几次。 4、瞄准对光： （1）将望远镜对向明亮的背景（白墙或白纸），转动目镜对光螺旋使十字丝看得非常清晰。 （2）松开制动螺旋，用镜筒上的准星瞄准水准尺（立水准尺在离水准仪约
30米处），拧紧制动螺旋。 （3）转动物镜对光螺旋，使水准尺的像十分清晰，然后眼睛在目镜上下作微小移动，观察水准尺与十字丝面是否有相对移动。若有，则存在视差，为此，可反复调节对光螺旋，直到视差消除为止。 （4）旋转微动螺旋，使水准尺的象靠近十字丝的纵丝。 5、精确整平： 旋转微倾螺旋，使符合水准气泡两端吻合（即气泡居中）。 6、读数： （1）先认清水准尺的刻划和注记形式，以免读错。 （2）按中丝在水准尺上读数。读数时，应从小往大读取，并估读到毫米。四、实验报告 要求： （1）完成下列实验内容理论知识 （2）将实验测量数据填入水准测量手簿 理论知识 1、图（a）中水准尺的读数是mm, （b）中水准尺的读数是mm。 2、望远镜的视准轴是（）。 A、目镜光心与物镜光心的连线 B、十字丝交点与物镜中心的连线 C、十字丝交点与物镜光心的连线 D、目镜中心与物镜中心的连线 3、使用水准仪时，使圆水准器和水准管气泡居中，作用是分别达到( )。A．视线水平和竖轴铅直B．精确水平和粗略水平 C．竖轴铅直和视线水平D．粗略水平和横丝水平 4、水准测量当后视读数为1.223米,前视读数为1.974米,则两点的高差为（）。 A、0.751米 B、-0.751米 C、3.198米 D、-3.198米 5、水准测量时，为什么要求前、后视距相等？
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
实验一 Matlab使用方法和程序设计 一、实验目的 1、掌握Matlab软件使用的基本方法； 2、熟悉Matlab的数据表示、基本运算和程序控制语句 3、熟悉Matlab绘图命令及基本绘图控制 4、熟悉Matlab程序设计的基本方法 二、实验内容 1、帮助命令 使用help命令，查找sqrt（开方）函数的使用方法； 2、矩阵运算 （1）矩阵的乘法 已知A=[1 2;3 4]; B=[5 5;7 8]; 求A^2*B （2）矩阵除法 已知A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]; B=[1 0 0;0 2 0;0 0 3]; A\B,A/B （3）矩阵的转置及共轭转置 已知A=[5+i,2-i,1;6*i,4,9-i]; 求A.', A' （4）使用冒号选出指定元素 已知：A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]; 求A中第3列前2个元素；A中所有列第2，3行的元素； （5）方括号[] 用magic函数生成一个4阶魔术矩阵，删除该矩阵的第四列 3、多项式 （1）求多项式p(x) = x3 - 2x - 4的根 （2）已知A=[1.2 3 5 0.9;5 1.7 5 6;3 9 0 1;1 2 3 4] ， 求矩阵A的特征多项式; 求特征多项式中未知数为20时的值； 4、基本绘图命令 （1）绘制余弦曲线y=cos(t)，t∈[0，2π] （2）在同一坐标系中绘制余弦曲线y=cos(t-0.25)和正弦曲线y=sin(t-0.5)，t∈[0，2π] 5、基本绘图控制 绘制[0，4π]区间上的x1=10sint曲线，并要求： （1）线形为点划线、颜色为红色、数据点标记为加号； （2）坐标轴控制：显示范围、刻度线、比例、网络线 （3）标注控制：坐标轴名称、标题、相应文本； 6、基本程序设计 （1）编写命令文件：计算1+2+?+n<2000时的最大n值； （2）编写函数文件：分别用for和while循环结构编写程序，求2的0到n次幂的和。 三、预习要求 利用所学知识，编写实验内容中2到6的相应程序，并写在预习报告上。
工程测量实习指导书(全)
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工程测量实习指导书 适用班级:15测量1、2班 实习周数: 1周 工程测量教研室 2016年1月11日
说明 《工程测量》是工程测量技术专业的核心专业技术课程，是一门实践性、操作性、综合性很强的课程，通过数字化课程实习，进一步巩固和深化课堂所学内容，验证课堂所学基础理论和基本方法、基本技能，将所学知识变成技巧、变成能力。通过实习，还可以加强学生的仪器操作技能，提高学生的动手能力，培养学生运用所学基本理论和基本技能发现问题，分析问题、解决问题的能力。 一．实习内容的深、广度要求 （一）测量资料的记录要求 1.观测记录必须直接填写在规定的表格内，不得用其他纸张记录再行转抄。 2.凡记录表格上规定填写的项目应填写齐全。 3.所有记录与计算均用铅笔(2H或3H)记载。字体应端正清晰，字高应稍大于格子的一半。一旦记录中出现错误，便可在留出的空隙处对错误的数字进行更正。 4.观测者读数后，记录者应立即回报读数，经确认后再记录，以防听错、记错。 5.禁止擦拭、涂改与挖补。发现错误应在错误处用横线划去，将正确数字写在原数上方，不得使原字模糊不清。淘汰某整个部分时可用斜线划去，保持被淘汰的数字仍然清晰。所有记录的修改和观测成果的淘汰，均应在备注栏内注明原因（如测错、记错或超限等）。 6.禁止连环更改，若已修改了平均数，则不准再改计算得此平均数之任何一原始数。若已改正一个原始读数，则不准再改其平均数。假如两个读数均错误，则应重测重记。 7.读数和记录数据的位数应齐全。如在普通测量中，水准尺读数0325；度盘读数4°03′06″，其中的“0”均不能省略。 8.数据计算时，应根据所取的位数，按“4舍6入，5前单进双不进”的规则进行凑整。如1.3144，1.3136，1.3145，1.3135等数，若取三位小数，则均记为1.314。 9.每测站观测结束，应在现场完成计算和检核，确认合格后方可搬站。实验结束，应按规定每人或每组提交一份记录手簿或实验报告。 （二）建筑轴线放样要求 本次建筑轴线放样，根据给定的轴线数据，假定轴线中心点位置，以及中心点与任一轴线端点的起始方向，按照二级建筑方格网的布设技术要求进行。 表1 建筑方格网的主要技术要求 等级边长(m) 测角中误差(″) 边长相对中误差 一级100~300 5 ≤1/30000 二级100~300 8 ≤1/20000
控制测量作业指导书(一)施工控制测量工艺流程图
（二）施工控制测量方法及要求 本作业指导书是针对施工控制测量的特点和作业需要编写的，服务范围是二等以下施工平面控制网、平高控制网、高程控制网的建立和控制点加密。使用本指导书进行测量作业，应遵守《国家三角测量规范》、《国家一、二等水准测量规范》、《国家三、四等水准测量规范》、《水利水电工程施工测量规范》等规程规范。如业主有特殊要求的，按业主要求执行。 一、准备工作 1．收集资料 1.1广泛收集测区及其附近已有的控制测量成果和地形图资料。 (1)控制测量资料包括成果表、点之记、展点图、路线图、计算说明和技术总结等。收集资料时要查明施测年代、作业单位、依据规范、平高系统、施测等级和成果的精度评定。 成果精度指三角网的高程、测角、点位、最弱边、相对点位中误差； 水准路线中每公里偶然中误差和水准点的高程中误差等。 (2)收集的地形图资料包括测区范围内及周边地区各种比例尺地形图和专业用图，主要查明地图的比例尺、施测年代、作业单位、依据规范、坐标系统、高程系统和成图质量等。 (3)如果收集到的控制资料的坐标系统、高程系统不一致，则应收集、整理这些不同系统间的换算关系。 1.2收集合同文件、工程设计文件、业主（监理）文件中有关测量专业的技术要求和规定。 1.3准备相应的规范：《国家三角测量规范》、《国家一、二等水准测量规范》、《国家 三、四等水准测量规范》、《GPS测量规范》、《水利水电工程施工测量规范》。 2.现场踏勘 携带收集到的测区地形图、控制展点图、点之记等资料到现场踏勘。踏勘主要了解以下内容： 2.1原有的三角点、导线点、水准点、GPS点的位置，了解觇标、标石 和标志的现状，其造标埋石的质量，以便决定有无利用价值。 2.2原有地形图是否与现有地物、地貌相一致，着重踏勘增加了哪些 建筑物，为控制网图上设计做准备。 2.3调查测区内交通现状，以便确定合理的高程测量方案，测量时选择适 当的交通工具。 2.4现场踏勘应作好记录，并编写踏勘报告。 3.技术设计 技术设计是根据工程建设项目的规模和对施工测量精度的要求，及合同、业主和监理的要求，结合测区自然地理条件的特征，选择最佳布网方案和观测方案，保证在规定期限内多快好省地完成生产任务。 3.1技术设计必须包括下列主要内容： 3.1.1任务概述：说明工程建设项目的名称、工程规模、来源、用途、测区范围、地理位置、行政隶属、任务的内容和特点、工作量以及采用的技术依据。
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
1．课间实验指导书 测量仪器操作细则 1）、测量仪器必须爱护，防止振动、日晒、雨淋，不应坐在仪器箱子上。 2）、开箱提取仪器： （1）先安置三脚架，将各脚插入土中，使三脚架稳妥。启箱取出仪器前应看清仪器在箱中的位置，以免装箱时发生困难。 （2）从箱中取出仪器不可握拿望远镜，应握住基座或远镜望的支架，取出仪器后小心地安置在三脚架上，并立即旋紧仪器与三脚架的中心连接螺旋。 3）、野外作业： （1）仪器上的光学部分（如镜头等）严禁用手帕、纸张等物擦试，以免损坏镜头上之药膜。 （2）作业时须握住支架转动，不得握住望远镜旋转，使用仪器各螺旋必须十分小心，应有轻重感。 （3）仪器所在地必须时时有人，做到人不离仪器，并防止其他无关人员使弄仪器。 （4）在太阳或细雨下使用仪器时，必须撑伞，特别注意仪器不得受潮。 4）、搬移仪器： （1）搬移仪器前应使望远镜物镜对向度盘中心。若为水准仪，物镜应向后。 （2）搬移仪器时先检查一下连接螺旋，必须一手握住仪器的基座或支架；一手抱住三脚架，近于垂直地稳妥地搬移，不得横放在肩上以免损坏仪器，当距离较长时，必须装箱搬移。 （3）搬移仪器时须带走仪器箱及有关工具。 5）、使用完毕： （1）应清除仪器及箱子上的灰尘、脏物和三脚架上的泥土，将基座的脚螺旋处于大致相同的高度。 （2）松连接螺旋，卸下仪器装入箱子后，应该旋紧有关的制动螺旋。 （3）箱门要关紧，并立即扣上门扣或上锁。 （4）工作完毕应检点一切附件与工具，以防遗失。 6）、其它工具： （1）钢卷尺使用时，应防止扭转打结和折断，丈量时防止行人践踏和车辆压过，量好一段时必须提起钢尺行走，不许沿地面拖走，以免损坏钢尺刻划。 （2）钢卷尺使用完毕，必须用抹布擦去尘土，涂油防锈。 （3）水准尺、花杆等木制品不可受横向压力，以免弯曲变形，也应该轻取轻放。 （4）一切仪器工具必须保持完整、清洁，不得任意放置，并需由专人保管，小件工具如测钎、垂球等尤应防止遗失。 7）、一切仪器工具若发生故障，应及时向指导教师或实验室工作人员回报，不得自行处理，若有损坏，遗失应写书面检查，进行登记、酌情赔偿。 课间实验项目
《测量学》 实验教学指导书 课程编号: XXXXXXX 撰写人: 刘正才 审核人: 湘潭大学 土木工程与力学学院 二○○七年十二月二十八日
前言 一、实验总体目标 《测量学》实验教学是将理论知识和实践相结合的重要教学环节, 重在培养土木工程专业本科学生关于工程测量上的测、算、绘等基本技能。《测量学》实验教学共包括十二个实验, 其中验证性实验8个, 演示性实验2个和综合性实验2个, 涵盖了《测量学》课程的水准测量、角度测量、距离测量与直线定向、全站仪及GPS的使用、小地区控制测量、地形测量和建筑施工测量等知识面的主要的实验性教学环节, 是实习前必须的教学过程。 二、适用专业年级 适用于土木工程专业本科第二年级( 第4学期) 的学生。 三、先修课程 高等数学、画法几何、大学物理、计算机文化基础、工程数学等。 四、实验项目及课时分配
五、实验环境 根据我校招生规模, 每届有土木工程专业学生6个班, 约200人。以分2个批次进行测量学实验为原则, 需配备: DJ6级光学/或电子经纬仪30台, 其中实时可用的20台, 备用10台; DS3级水准仪30台, 其中实时可用者20台, 备用10台; 供演示用的全站仪多套, GPS接收机一套; 应配备带空调和抽湿机等电器设备的仪器室和仪器维修室, 还应有其它配套工具和设备等。 六、实验总体要求 经过实验教学, 达到以下几点总体要求: 1、让学生掌握常见测量仪器( 经纬仪、水准仪等) 的使用、记录和手薄计算方法; 2、让学生理解常见测量仪器的检验校正方法; 3、让学生掌握水准测量、角度测量、距离测量和地形测量等基本方法、操作程序和限差要求; 4、让学生理解和掌握建筑物轴线交点的放样的基本方法、操作程序和限差要求。 七、本课程实验的重点、难点及教学方法建议 本课程实验的重点: 经纬仪、水准仪、全站仪等常见测量仪器的操作和使用。 本课程实验的难点: 经纬仪的操作、地形测量和建筑物轴线的测设。 教学方法建议: 1、加强实验室建设, 增加一些现场常见的仪器, 如全站仪、GPS接收机等;
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。
《控制工程基础》实验指导书常熟理工学院机械工程学院 2009.9
目录 1.MATLAB时域分析实验 (2) 2.MATLAB频域分析实验 (4) 3.Matlab校正环节仿真实验 (8) 4.附录：Matlab基础知识 (14)
实验1 MATLAB 时域分析实验 一、实验目的 1． 利用MATLAB 进行时域分析和仿真。 要求：(1)计算连续系统的时域响应（单位脉冲输入，单位阶跃输入，任意输入）。 2．掌握Matlab 系统分析函数impulse 、step 、lsim 、roots 、pzmap 的应用。 二、实验内容 1．已知某高阶系统的传递函数为 ()265432 220501584223309240100 s s G s s s s s s s ++=++++++，试求该系统的单位脉冲响应、单位阶跃响应、单位速度响应和单位加速度响应。 MATLAB 计算程序 num=[2 20 50]; den=[1 15 84 223 309 240 100]; t= (0: 0.1: 20); figure (1); impulse (num,den,t); %Impulse Response figure (2); step(num,den,t);%Step Response figure (3); u1=(t); %Ramp.Input hold on; plot(t,u1); lsim(num,den,u1,t); %Ramp. Response gtext(‘t’); figure (4); u2=(t.*t/2);%Acce.Input u2=(0.5*(t.*t)) hold on; plot(t,u2); lsim(num,den,u2,t);%Acce. Response
《土木工程测量学》实验指导书 编著：白萍宫雨生 辽宁科技大学资源与土木工程学院 2010年12月
出版讲明 《测量学实验指导书》是针对矿物、土木、交通、建环等非测量专业的测量学课程实验教学而编写的配套教材。测量学实验是安排在课堂教学期间、某一章节内容讲授之后的课内实践性教学环节，通过测量实验能够加深学生对测量概念的明白得，巩固课堂所学的差不多理论和差不多方法，初步把握测量工具的操作技能，也为本课程的实习打好基础，以便更好地把握测量课程的差不多内容。 《测量学实验指导书》共列五项实验，其中第二项实验为设计性实验，其余均为验证性实验。实验指导书上所列各实验项目，可按照不同专业的需要和教学安排适当选择。不同专业测量学基础实验名称可能不同，但内容差不多相同，任课教师可在原有实验指导书基础上进行适当修改。每项实验的学时数均为2学时，实验小组人数一样为4~5人，但也应按照实验的具体内容以及仪器设备条件作灵活安排，以保证每人都能进行观测、记录、做辅助工作等实践。每项实验的观测要求均列在注意事项中。在每项实验后列出了测量实验报告及相应的观测记录表格形式，在实验中应做到随时测量、随时记录、随时运算检核，实验完成后能够裁减下来，以便上交。 《测量学实验指导书》的明显特点是详细、准确，是对该课程理论教学的专门好补充，必将对测量学这门实践性专门强课程的教学和实践性环节的教学起到更大的主动作用。适用于矿物、土木、交通、建环等非测量专业。
目录 测量学实验须知 1实验一4 实验二10 实验三15 实验四21 实验五30
测量学实验须知 一、实验目的及有关要求 1.测量实验的目的一方面是为了验证和巩固课堂所学的 知识；另一方面是熟悉测量仪器的构造和使用方法，从而培养学生进行测量工作的差不多操作技能，使学到的理论与实践紧密接合。 2.在实验前，应复习教材中的有关内容，认真认真地预习实验指导书，明确目的、要求、方法、步骤及注意事项，以保证按时完成实验任务中相应项目。 3.实验分小组进行，组长负责组织和和谐实验工作，办理仪器工具的借领和归还手续。组内成员必须认真、认真地操作，培养独立工作能力和严谨的科学态度，同时要发扬互相协作精神。实验应在规定时刻内进行，不得无故缺席或迟到早退；不得擅自改变地点或离开现场。实验过程中或终止时，发觉仪器工具有遗失、损坏情形，应赶忙报告指导老师，同时要查明缘故，按照情节轻重，给予适当赔偿和处理。 4. 实验终止时，应提交实验记录，经指导教师批阅同意后，才可交还仪器工具，终止工作。 5. 课后应及时提交书写工整、规范的实验报告。 二、使用测量仪器、工具注意事项 以小组为单位到指定地点领取仪器、工具，借领时，应当场清点检查，如有缺损，能够报告实验室治理员给予补领或更换。