实验一晶闸管直流调速系统电流-转速调节器调试一．实验目的
1．熟悉直流调速系统主要单元部件的工作原理及调速系统对其提出的要求。
2．掌握直流调速系统主要单元部件的调试步骤和方法。
1．调节器的调试
三．实验设备及仪器
1．教学实验台主控制屏。
2．MEL—11组件
3．MCL—18组件
4．双踪示波器
5．万用表
四．实验方法
1．速度调节器（ASR）的调试
按图1-5接线，DZS(零速封锁
器)的扭子开关扳向“解除”。
（1）调整输出正、负限幅值
“5”、“6”端接可调电容，
使ASR调节器为PI调节器，加入
一定的输入电压（由MCL—18的给
定提供，以下同），调整正、负限
幅电位器RP1、RP2，使输出正负值
等于 5V。
（2）测定输入输出特性
将反馈网络中的电容短接
（“5”、“6”端短接），使ASR
调节器为P调节器，向调节器输入
端逐渐加入正负电压，测出相应的
输出电压，直至输出限幅值，并画图1-5 速度调节器和电流调节器的调试接线图
出曲线。
（3）观察PI特性
拆除“5”、“6”端短接线，突加给定电压(±0.1V)，用慢扫描示波器观察输出电压的变化规律，改变调节器的放大倍数及反馈电容，观察输出电压的变化。反馈电容由外接电容箱改变数值。
2．电流调节器（ACR）的调试
按图1-5接线。
（1）调整输出正,负限幅值
“9”、“10”端接可调电容，使调节器为PI调节器，加入一定的输入电压，调整正，负限幅电位器，使输出正负最大值大于±6V。
（2）测定输入输出特性
将反馈网络中的电容短接（“9”、“10”端短接），使调节器为P调节器，向调节器输入端逐渐加入正负电压，测出相应的输出电压，直至输出限幅值，并画出曲线。
（3）观察PI特性
拆除“9”、“10”端短接线，突加给定电压，用慢扫描示波器观察输出电压的变化规律，改变调节器的放大倍数及反馈电容，观察输出电压的变化。反馈电容由外接电容箱改变数值。
五.实验数据记录及处理
1.速度调节器的调试
测定输入输出特性
2.电流调节器的测试
测定输入输出特性
输入电压-5.418 -4.102 -3.013 -2.026 -1.006 输出电压 4.946 3.607 2.759 1.858 0.927
0 1.007 2.99 4.00 5.583
0.011 -0.910 -2.726 -3.604 -4.802
实验二双闭环晶闸管不可逆直流调速系统测试一．实验目的
1．了解双闭环不可逆直流调速系统的原理，组成及各主要单元部件的原理。
2．熟悉电力电子及教学实验台主控制屏的结构及调试方法。
3．熟悉MCL-18，MCL-33的结构及调试方法
4．掌握双闭环不可逆直流调速系统的调试步骤，方法及参数的整定。
二．实验内容
1．各控制单元调试
2．测定电流反馈系数。
3．测定开环机械特性及闭环静特性。
4．闭环控制特性的测定。
5．观察，记录系统动态波形。
三．实验系统组成及工作原理
双闭环晶闸管不可逆直流调速系统由电流和转速两个调节器综合调节，由于调速系统调节的主要量为转速，故转速环作为主环放在外面，电流环作为付环放在里面，这样可抑制电网电压波动对转速的影响，实验系统的控制回路如图1-8b所示，主回路可参考图1-8a所示。
系统工作时，先给电动机加励磁，改变给定电压的大小即可方便地改变电机的转速。ASR,ACR均有限幅环节，ASR的输出作为ACR的给定，利用ASR的输出限幅可达到限制起动电流的目的, ACR的输出作为移相触发电路的控制电压，利用ACR的输出限幅可达到限制αmin 和βmin的目的。
当加入给定Ug后，ASR即饱和输出，使电动机以限定的最大起动电流加速起动，直到电机转速达到给定转速（即U g=Ufn），并出现超调后，ASR退出饱和，最后稳定运行在略低于给定转速的数值上。
四．实验设备及仪器
1．教学实验台主控制屏。
2．MCL—33组件
3．MEL—11组件
4．MCL—18组件
5．电机导轨及测速发电机（或光电编码器）
6．直流电动机M03
7．双踪示波器
8．万用表
五．注意事项
1．三相主电源连线时需注意，不可换错相序。
2．系统开环连接时，不允许突加给定信号U g起动电机
上图，输入电压L1、L2、L3要经过过流过压保护环节FBC+FA，再输出U、V、W。线电压不大于200VAC(相电压不大于115VAC)
3．改变接线时，必须先按下主控制屏总电源开关的“断开”红色按钮，同时使系统的给定为零。
4．进行闭环调试时，若电机转速达最高速且不可调，注意转速反馈的极性是否接错。
5．双踪示波器的两个探头地线通过示波器外壳短接，故在使用时，必须使两探头的地线同电位（只用一根地线即可），以免造成短路事故。
六. 实验方法
1．按图1-8a，1-8b接线,未上主电源之前，检查晶闸管的脉冲是否正常。同步脉冲控制及移相部分接上低压电源（+15V、0、-15V）。
（1）用示波器观察双脉冲观察孔，应有间隔均匀，幅度相同的双脉冲
（2）检查相序，用示波器观察“1”，“2”脉冲观察孔，“1”脉冲超前“2”脉冲600，则相序正确，否则，应调整输入电源。
（3）将控制一组桥触发脉冲通断的六个直键开关弹出，用示波器观察每只晶闸管的
图1-8b 不可逆双闭环直流调速系统控制回路
控制极，阴极，应有幅度为1V—2V的脉冲。
2．双闭环调速系统调试原则
（1）先部件，后系统。即先将各单元的特性调好，然后才能组成系统。
（2）先开环，后闭环，即使系统能正常开环运行，然后在确定电流和转速均为负反馈时组成闭环系统。
（3）先内环，后外环。即先调试电流内环，然后调转速外环。
3．单元部件调试
ASR调试方法与实验一相同: 将反馈网络中的电容短接（“5”、“6”端短接），使ASR 调节器为P调节器，输入端电压为2V时，调节电位器RP3\RP4，观察输出电压，记录电位器RP3\RP4的旋转方向对放大倍数的影响。
拆除短路线，接入电容5-7UF左右，使调节器为PI调节器，输入分别为-、+，输出限幅为±5V。
ACR调试方法与实验一相同：将反馈网络中的电容短接（“9”、“10”端短接），使调节器为P调节器，输入端电压为2V时，调节电位器RP3\RP4，观察输出电压，记录电位器RP3\RP4的旋转方向对放大倍数的影响。
拆除短路线，接入电容7UF左右，使调节器为PI调节器，输入分别为-、+，调整正，负限幅电位器，限幅为±6V，然后，将反馈电位器RP3逆时针旋到底，使放大倍数最小。
4．系统调试
将Ublf接地，Ublr悬空，即使用一组桥六个晶闸管。
（1）电流环调试
电动机不加励磁
（a）系统开环，即控制电压U ct由给定器U g直接接入，主回路接入电阻R D并调至最大（R D由NMEL—03的两只900Ω电阻并联）。主电路合闸，调输入电压115VAC(线电压200VAC)。逐渐增加给定电压，用示波器观察晶闸管整流桥两端电压波形。在一个周期内，电压波形应有6个对称波头平滑变化。
（b）增加给定电压，减小主回路串接电阻R d，直至Id=1.1Ied，再调节MCL-33挂箱上的电流反馈电位器RP，使电流反馈电压Ufi近似等于速度调节器ASR的输出限幅值（ASR 的输出限幅可调为±5V）。
（c）MCL—18的G（给定）输出电压U g接至ACR的“3”端，ACR的输出“7”端接至U ct，即系统接入已接成PI调节的ACR组成电流单闭环系统。ASRACR的“9”、“10”端接可调电容，可预置7μF，同时，反馈电位器RP3逆时针旋到底，使放大倍数最小。逐渐增加给定电压Ug，使之等于ASR输出限幅值（+5V）(-5V)，观察主电路电流是否小于或等于1.1Ied，如Id过大，则应调整电流反馈电位器，使Ufi增加，直至Id<1.1Ied；如Id （2）速度变换器的调试 电动机加额定励磁，短接限流电阻R D。 （a）系统开环，即给定电压U g直接接至U ct，Ug作为输入给定，逐渐加正给定，当转速n=1500r/min时，调节FBS（速度变换器）中速度反馈电位器RP，使速度反馈电压为+5V(-5V)左右，计算速度反馈系数。 4．系统特性测试 将ASR,ACR均接成PI调节器接入系统，形成双闭环不可逆系统。 ASR的调试：（a）反馈电位器RP3逆时针旋到底，使放大倍数最小； （b）“5”、“6”端接入可调电容，预置5～7μF； （c）调节RP1、RP2使输出限幅为±5V。 （1）机械特性n=f（I d）的测定 （a）调节转速给定电压Ug，使电机空载转速至1500 r/min，再调节测功机加载旋钮，在空载至额定负载范围内分别记录7～8点，可测出系统静特性曲线n=f（Id）【注意：1、若负载时转速下降明显，则检查输入相电压是否达115VAC（线电压200VAC）。 2、上表中的电流I约为0、0.2、0.4、0.6、08、1.0倍的额定电流，记录实际电流。】 （2）闭环控制特性n=f(Ug)的测定 调节Ug，记录Ug和n，即可测出闭环控制特性n=f(Ug)。 8．系统动态波形的观察 用二踪慢扫描示波器观察动态波形，用数字示波器记录动态波形。在不同的调节器参数下，观察，记录下列动态波形： （1）突加给定起动时，电动机电枢电流波形和转速波形。 （2）突加额定负载时，电动机电枢电流波形和转速波形。 （3）突降负载时，电动机电枢电流波形和转速波形。 注：电动机电枢电流波形的观察可通过ACR的第“1”端 转速波形的观察可通过ASR的第“1”端 七．实验数据记录 1.电流反馈系数β=4.412 2.速度反馈系数α=0.0018 3. 4. n(r/min) 1015 1256 1397 1516 1702 U g(V) 3.348 4.108 4.893 4.945 5.616 5.系统动态波形的观察 （1）突加给定启动 a.电流波形 b.转速波形 （2）先突加、后突降负载，电流转速波形 a.转速波形 b.电流波形 刘彪（201203870114）实验心得：本次实验操作进行的两个内容，通过实验一我对直流调速系统主要单元部件的工作原理及调速系统对其提出的要求有了一定的了解，掌握了直流调速系统主要单元部件的的调试方法，这也是包含于实验二中的，其中，ACR、ASR的接线开、闭环变化比较频繁，要根据具体要求作出调整。进行实验二时要先了解双闭环不可逆直流调速系统的原理，实验时电压、负载转矩以及转速的变化不能严格的按照指导书的要求来执行，因此实验过程中出现了很多偏差，自己无法解决，通过向老师的求助才能够继续进行。再者就是对于示波器的使用不是很熟练，我们小组的示波器地线出现了问题，更换了之后又通过一段时间的调试才比较好的显示出要求的波形画面。总之，这次实验操作丰富了我们的动手能力，对调速系统方面的认识也不仅仅局限于课本知识了，希望有更多的动手实践的机会。 孙柯（201203870119）实验心得：通过这次实验，我对双闭环不可逆调速系统有了进一步的理解和运用，加深了对电机调速应用。双闭环调速就是转速、电流两种负反馈在不同的阶段分别起做用。而在双闭环直流调速系统中，转速和电流调节器的结构选择与参数设计都要从动态校正的需要来解决。应注意电流环的调试实验中，测电流反馈系数时应将电机堵转后缓慢提升电流大小，在后来的系统特性测试实验中应将负荷切除，同时在调节转矩时，因为是双闭环系统，所以电机的 转速应该是基本维持不变的。一般来说，双闭环调速系统具有比较满意的动态性能。同时还增强了我的动手操作能力，巩固了课本知识。 陈秀秀（201203870404）实验心得：这次实验原理并不复杂，但是因为预习工作没有做充分，加上实验线路比较复杂，所以做得比较坎坷。实验一刚开始因为对正负限幅不是很理解，所以在第一个小实验就卡住了。后来通过咨询老师得到解决。后面的几个小实验还挺顺利，也得到了与实际相符的实验数据。实验二出现的问题较多。首先是电动机启动后我们发现它转速特别快，而且必须把电流调到很小才能降下来。问了老师才知道是前面的电流反馈系数没调好。在老师的帮助下解决了这个问题。接着到测波形那个实验，我们怎么也调不出想要的波形，后来才发现是示波器的线坏了，换了一根，在反复调试之后终于成功。通过这个实验，我对双闭环不可逆调速系统有了进一步的理解，加深了对电机调速的应用，也发现了自己的动手能力还有很大的进步空间。 内部编号：AN-QP-HT390 版本/ 修改状态：01 / 00 In Order T o Standardize The Management, Let All Personnel Enhance The Executive Power, Avoid Self- Development And Collective Work Planning Violation, According To The Fixed Mode To Form Daily Report To Hand In, Finally Realize The Effect Of Timely Update Progress, Quickly Grasp The Required Situation. 编辑：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 运动控制实验报告通用范本 运动控制实验报告通用范本 使用指引：本报告文件可用于为规范管理，让所有人员增强自身的执行力，避免自身发展与集体的工作规划相违背，按固定模式形成日常报告进行上交最终实现及时更新进度，快速掌握所需了解情况的效果。资料下载后可以进行自定义修改，可按照所需进行删减和使用。 实验一晶闸管直流调速系统电流-转速调节器调试 一．实验目的 1．熟悉直流调速系统主要单元部件的工作原理及调速系统对其提出的要求。2．掌握直流调速系统主要单元部件的调试步骤和方法。 二．实验内容 1．调节器的调试 三．实验设备及仪器 1．教学实验台主控制屏。2．MEL—11组件3．MCL—18组件4．双踪示波器5．万用表 华北电力大学 实验报告 | | 实验名称:机器人控制技术基础 课程名称：机器人控制技术基础 实验人：张钰信安1601 201609040126 李童能化1601 201605040111 韩翔宇能化1601 201605040104 成绩： 指导教师：林永君、房静 实验日期： 2016年3月4日-3月26日 华北电力大学工程训练中心 第一部分：单片机开发板 实验一：流水灯实验 实验目的：通过此实验，初步掌握单片机的 IO 口的基本操作。 实验内容：控制接在 P0.0上的 8个LED L0—L8 依次点亮，如此循环。 硬件说明： 根据流水灯的硬件连接，我们发现只有单片机的IO口输出为低电平时LED灯才会被点亮，我们先给P0口设定好初值，只让其点亮一盏灯，然后用左右移函数即可依次点亮其他的灯。 源程序如下： #include led_1=1; led_2=0; display_ms(10); led_2=1; led_3=0; display_ms(10); led_3=1; led_4=0; display_ms(10); led_4=1; led_5=0; display_ms(10); led_5=1; led_6=0; display_ms(10); led_6=1; led_7=0; display_ms(10); led_7=1; led_8=0; display_ms(10); led_8=1; } } 第二部分：机器人小车 内容简介：机器人小车完成如图规定的赛道，从规定的起点开始,记录完成赛道一圈的时间。必须在30秒之内完成，超时无效。其中当小车整体都在赛道外时停止比赛，视为犯规，小车不规定运动方向,顺时针和逆时针都可以采用，但都从规定的起点开始记录时间。 作品优点及应用前景： 单片机可靠性高，编程简单单片机执行一条指令的时间是μs级，执行一个扫描周期的时间为几ms乃至几十ms。相对于电器的动作时间而言，扫描周期是 创作编号：BG7531400019813488897SX 创作者：别如克* 家兔呼吸运动的调节实验 [目的要求] 1学习记录家兔呼吸运动的方法。 2 观察并分析肺牵张反射及不同因素对呼吸运动的影响。 [基本原理] 人体及高等动物的呼吸运动所以能持续地、节律性地进行，是由于体内调节机制的存在。体内、外的各种刺激，可以直接作用于中枢或不同部位的感受器，反射性地影响呼吸运动，以适应机体代谢的需要。肺的牵张反射参与呼吸节律的调节。 [动物与器材] 家兔、兔体手术台，手术器械、张力传感与滑轮或动物呼吸传感器、生物机能实验系统、20ml与50ml注射器、橡皮管、20%或25%氨基甲酸乙酯、生理盐水、0.5%KCN 装有CO2的气袋、装有纳石灰的气袋。 [方法与步骤] 急性动物实验时，记录呼吸运动的方法有三种，一种是通过压力传感器与气管插管连接记录；另一种是通过系在胸（或腹）部、装有压力传感器的呼吸带记录；第三种是通过张力传感器记录隔肌运动。 先将动物麻醉、固定、进行颈部气管、动脉及神经分离术，插入气管插管，分离出一侧颈总动脉和双侧迷走神经，穿线备用。 1、剑突软骨分离术 切开胸骨下端剑突部位的皮肤，再沿腹白线切开长约2ml的切口。细心分离表面的组织（勿伤及胸骨），暴露出剑突与骨柄，用金冠剪剪去一段剑突软骨的骨柄，使剑突软骨于胸骨完全分离，但必须保留附于其下方的隔肌片，并使之完好无损。此时隔肌的运动可牵动剑突软骨。 2、将系有长线的金属钩钩住游离的剑突软骨中间部位，线的另一端通过万能滑轮系于张力传感器的应变梁上。 3、开启计算机采集系统，接通张力传感器的输入通道，调节记录系统，使呼吸曲线清楚地显示在显示器上。 4、实验观察 （1）记录呼吸运动曲线，并仔细识别吸气与呼气运动与曲线方向的关系。 （2）增加无效腔对呼吸运动的影响 将长约1.5m、内径1cm的橡皮管连与气管的一个侧管上，然后用止血钳夹闭另一侧管，以增加无效腔。观察并记录呼吸运动曲线的改变。一旦出现明显变化，则立即打开止血钳，去除橡皮管待呼吸正常。 （3）CO2对呼吸的影响 将气管插管的一个侧管接通装有CO2的气袋，同时夹闭另一侧管，使家兔对着CO2气袋呼吸，观察并记录呼吸运动的变化。一旦出现明显变化，则立即打开止血钳，去除CO2气袋，待呼吸恢复正常。 （4）缺氧对呼吸运动的影响将气管插管的一个侧管接通装有纳石灰的气袋，同时夹闭另一侧管，观察并记录呼吸运动的变化。一旦出现明显变化，则立即打开止血钳，去除气袋，待呼吸恢复正常。 （5）增加气道阻力对呼吸运动的影响 待呼吸运动恢复正常后，将气管插管的两个侧管同时夹闭数秒钟，观察呼吸变化。 （6）KCN对呼吸运动的影响 由耳缘静脉注射1mlKCN溶液，观察并记录呼吸运动的变化。 （7）肺牵帐反射 待呼吸恢复正常后，在气管插管的一个侧管上连同一个20ml注射器，并吸入20ml空气。待呼吸运动平稳后，用相当正常呼吸时的三个呼吸节律的时间，徐徐向肺内注入20ml，与此同时夹闭另一侧管。注意观察呼吸节律的变化及运动的状态。实验后立即打开夹闭的侧管，待呼吸恢复正常。同法，于呼气末用注射器抽取肺内气体，观察呼吸的状态有何区别（注意：注气与抽气时间仅限于三个呼吸节律的时间，然后立即打开夹闭的侧管）。 （8）待呼吸运动恢复正常后，同时结扎双侧迷走神经（二人同时操作，第一结一定 运动控制系统实验报告 专业班级 学号 姓名 学院名称 运动控制仿真实验报告 一、实验内容与要求 1.单闭环转速负反馈 2.转速电流双闭环负反馈 3.晶闸管相控整流双闭环直流调速系统仿真模型搭建 具体要求：针对1 2 （1）仿真各环节参数 （2）仿真模型的建立 （3）仿真结果，分为空载还是负载，有无扰动 （4）仿真结果分析 二、Simulink 环境下的仿真 1.单闭环转速负反馈 1.1转速负反馈闭环调速系统仿真各环节参数 直流电动机：额定电压N U =220V ，额定电流dN I =55A ，额定N n =1000r/min ，电动机电动 势系数e C =0.192V ·min/r 。 假定晶闸管整流装置输出电流可逆，装置的放大系数s K =44，滞后时间常数 s T =0.00167s 。 电枢回路总电阻R=1.0Ω，电枢回路电磁时间常l T =0.00167s ，电力拖动统机电时间 常数m T =0.075s 。 转速反馈系数α=0.01V ·min/r 。 对应额定转速是的给定电压 n U =10V 。 1.2仿真模型的建立 图1-1单闭环转速负反馈直流调速系统的仿真模型 PI 调节器的值定为 =0.56， = 11.43。 图1-2单闭环转速负反馈直流调速系统加入扰动负载时的仿真模型 1.3仿真结果 p K 1 图1-3空载启动不加扰动转速和电流波形 图1-4空载启动加负载扰动转速和电流波形 1.4仿真结果分析 （1）空载启动无扰动：由空载启动不加扰动转速和电流波形可知，当 =0.56， = 11.43。系统转速有较大的超调量，但快速性较好的。空载启动电流的最大值有230A 左右，而额定电流 dN I =55A ，远远超过了电动机承受的最大电流。 （1）空载启动加负载扰动：由空载启动加负载扰动转速和电流波形可知，在空载启动1S 后加负载扰动，在1S 到1.5S 时间段，转速和电流有明显的下降，但系统马上进行了调节。 p K 1 北京科技大学 智能控制理论基础实验报告 学院 专业班级 姓名 学号 指导教师 成绩 2014 年4月17日 实验一采用SIMULINK的系统仿真 一、实验目的及要求： 1.熟悉SIMULINK 工作环境及特点 2.掌握线性系统仿真常用基本模块的用法 3.掌握SIMULINK 的建模与仿真方法 二、实验内容： 1．了解SIMULINK模块库中各子模块基本功能 微分 积分 积分步长延时 状态空间模型 传递函数模型 传输延迟 可变传输延迟 零极点模型 直接查询表 函数功能块MATLAB函数 S函数（系统函数） 绝对值 点乘 增益 逻辑运算 符号函数 相加点 死区特性 手动开关 继电器特性 饱和特性 开关模块 信号分离模块 信号复合模块 输出端口 示波器模块 输出仿真数据到文件 通过实验熟悉以上模块的使用。 2. SIMULINK 的建模与仿真方法 （1）打开模块库，找出相应的模块。鼠标左键点击相应模块，拖拽到模型窗口中即可。 （2）创建子系统：当模型大而复杂时，可创建子系统。 （3）模块的封装： （4）设置仿真控制参数。 3．SIMULINK仿真实际应用 PID控制器的仿真实现。 控制对象的开环传递函数如下图： 加入PID控制器，求系统单位负反馈闭环单位阶跃响应，要求通过调节器的作用使系统满足超调量20%，上升时间3s，调节时间10s的要求。使输出曲线如下图。要求加入的PID控制器封装成一个模块使用。 三、实验报告要求： 1.针对具体实例写出上机的结果，体会其使用方法，并作出总结。 控制对象的开环传递函数如下图： 加入PID控制器，求系统单位负反馈闭环单位阶跃响应，要求通过调节器的作用使系统满足超调量20%，上升时间3s，调节时间10s的要求。使输出曲线如下图。要求加入的PID控制器封装成一个模块使用。PID如下： 图1-PID控制器仿真 设计的PID控制器参数为，P-0.3，I-0.5,D-0.4,尽可能的达到超调量20%，上升时间3s，调节时间10s的要求，仿真曲线图如下： 图2-PID控制器仿真曲线图 才实验开始的初期，我觉得这个实验过于简单，但是上手之后，我发现它是 运动控制系统实验报 告 姓名刘炜原 学号 201303080414 实验一 晶闸管直流调速系统电流 -转速调节器调试 一. 实验目的 1 ?熟悉直流调速系统主要单元部件的工作原理及调速系统对其提出的要求。 2?掌握直流调速系统主要单元部件的调试步骤和方法。 三. 实验设备及仪器 1?教学实验台主控制屏。 2. ME —11 组件 3. MC —18 组件 4. 双踪示波器 5. 万用表 四. 实验方法 1. 速度调节器（ASR 的调试 按图1-5接线，DZS （零速封锁 器）的扭子 开关扳向“解除”。 （1） 调整输出正、负限幅值 “ 5”、“ 6”端 接可调电容， 使ASR 调节器为PI 调节器，加入 一定的输入电压（由MC —18的给 定提供，以下同），调整正、负限 幅电位器RR 、 RP ,使输出正负值 等于：5V 。 （2） 测定输入输出特性 将反馈网络中的电容短接 （“ 5”、“6 ”端短接），使 ASR 调节器为P 调节器，向调节器输入 端逐渐加入正负电压，测出相应的 输出电压，直至输出限幅值，并画 出曲线。 (3) 观察PI 特性 拆除“ 5”、“6”端短接线，突加 二.实验内容 1?调节器的调试 C B RF 4 2 HP1 RP2 6 4 2 3 1 NMCL-31A 可调电容，位于 NMCL-18的下部 封锁 -S 2 反 号 Q 9 ASR （ ??） DZS （零速封锁 解除 ACR 电就声书器） 11 12 图1-5速度调节器和电流调节器的调试接线图 给定电压(_0.1V)，用慢扫描示波器观察输出电压的 变化规律，改变调节器的放大倍数及反馈电容，观察输出电压的变化。反馈电容由外接电容 箱改变数值。 2.电流调节器(ACR的调试 按图1-5接线。 (1)调整输出正，负限幅值 “9”、“10”端接可调电容，使调节器为PI调节器，加入一定的输入电压，调整正，负限幅电位器，使输出正负最大值等于_5V。 (2)测定输入输出特性 将反馈网络中的电容短接(“ 9”、“10”端短接)，使调节器为P调节器，向调节器输入端逐渐加入正负电压，测出相应的输出电压，直至输出限幅值，并画出曲线。 (3)观察PI特性 拆除“ 9”、“10”端短接线，突加给定电压，用慢扫描示波器观察输出电压的变化规律，改变调节器的放大倍数及反馈电容，观察输出电压的变化。反馈电容由外接电容箱改变 数值。 《智能控制技术》实验报告书 学院： 专业： 学号： 姓名： 实验一：模糊控制与传统PID控制的性能比较 一、实验目的 通过本实验的学习，使学生了解传统PID控制、模糊控制等基本知识，掌握传统PID控制器设计、模糊控制器设计等知识，训练学生设计控制器的能力，培养他们利用MATLAB进行仿真的技能，为今后继续模糊控制理论研究以及控制仿真等学习奠定基础。 二、实验内容 本实验主要是设计一个典型环节的传统PID控制器以及模糊控制器，并对他们的控制性能进行比较。主要涉及自控原理、计算机仿真、智能控制、模糊控制等知识。 通常的工业过程可以等效成二阶系统加上一些典型的非线性环节，如死区、饱和、纯延迟等。这里，我们假设系统为：H(s)=20e0.02s/(1.6s2+4.4s+1) 控制执行机构具有0.07的死区和0.7的饱和区，取样时间间隔T=0.01。 设计系统的模糊控制，并与传统的PID控制的性能进行比较。 三、实验原理、方法和手段 1.实验原理： 1)对典型二阶环节，根据传统PID控制，设计PID控制器，选择合适的PID 控制器参数k p、k i、k d； 2)根据模糊控制规则，编写模糊控制器。 2.实验方法和手段： 1)在PID控制仿真中，经过仔细选择，我们取k p=5，k i=0.1，k d=0.001； 2)在模糊控制仿真中，我们取k e=60，k i=0.01，k d=2.5，k u=0.8； 3)模糊控制器的输出为：u= k u×fuzzy(k e×e, k d×e’)－k i×∫edt 其中积分项用于消除控制系统的稳态误差。 4)模糊控制规则如表1-1所示： 在MATLAB程序中，Nd用于表示系统的纯延迟（Nd=t d/T）,umin用于表示控制的死区电平，umax用于表示饱和电平。当Nd=0时，表示系统不存在纯延迟。 5)根据上述给定内容，编写PID控制器、模糊控制器的MATLAB仿真程序， 单轴电机运动控制实验报告范文 实验一晶闸管直流调速系统电流-转速调节器调试 一．实验目的 1．熟悉直流调速系统主要单元部件的工作原理及调速系统对其提出的要求。2．掌握直流调速系统主要单元部件的调试步骤和方法。 二．实验内容 1．调节器的调试 三．实验设备及仪器 1．教学实验台主控制屏。2．MEL―11组件3．MCL―18组件4．双踪示波器5．万用表 四．实验方法 1．速度调节器（ASR）的调试 按图1-5接线，DZS(零速封锁器)的扭子开关扳向“解除”。 （1）调整输出正、负限幅值“5”、“6”端接可调电容，使ASR调节器为PI 调节器，加入一定的输入电压（由MCL―18的给定提供，以下同），调整正、负限幅电位器RP1、RP2，使输出正负值等于5V。 （2）测定输入输出特性将反馈网络中的电容短接（“5”、“6”端短接），使ASR调节器为P调节器，向调节器输入端逐渐加入正负电压，测出相应的输出电压，直至输出限幅值，并画 图1-5 速度调节器和电流调节器的调试接线图 出曲线。 （3）观察PI特性 拆除“5”、“6”端短接线，突加给定电压(0.1V)，用慢扫描示波器观察输出电压的变化规律，改变调节器的放大倍数及反馈电容，观察输出电压的变化。反馈电容由外接电容箱改变数值。 2．电流调节器（ACR）的调试按图1-5接线。 （1）调整输出正,负限幅值 “9”、“10”端接可调电容，使调节器为PI调节器，加入一定的输入电压，调整正，负限幅电位器，使输出正负最大值等于5V。 （2）测定输入输出特性 将反馈网络中的电容短接（“9”、“10”端短接），使调节器为P调节器，向调节器输入端逐渐加入正负电压，测出相应的输出电压，直至输出限幅值，并画出曲线。 （3）观察PI特性 拆除“9”、“10”端短接线，突加给定电压，用慢扫描示波器观察输出电压的变化规律，改变调节器的放大倍数及反馈电容，观察输出电压的变化。反馈电容由外接电容箱改变数值。 一．实验目的 1．了解双闭环不可逆直流调速系统的原理，组成及各主要单元部件的原理。2．熟悉电力电子及教学实验台主控制屏的结构及调试方法。3．熟悉MCL-18，MCL-33的结构及调试方法 运动控制仿真实验报告 姓名：班级：学号： ——晶闸管三相全控桥式整流仿真实验 ——实用 Buck 变换仿真实验 晶闸管三相全控桥式整流仿真实验(大电感负载) 原理电路： R2 晶闸管三相可控整流仿真实验2原理电路框图 输入三相交流电，额定电压380伏（相电压220伏），额定频率50Hz，星型联接。输入变压器可省略。为便于理解电路原理，要求用6只晶闸管搭建全控桥。 实验内容： 1、根据原理框图构建Matlab仿真模型。所需元件参考下表： 仿真元件库：Simulink Library Browser 示波器Simulink/sink/Scope 要观察到整个仿真时间段的结果波形必须取消对输出数据的5000点限制。 要观察波形的FFT结果时，使能保存数据到工作站。仿真结束后即可点击仿真模型左上方powergui打开FFT窗口，设定相关参数：开始时间、分析波形的周期数、基波频率、最大频率等后，点Display即可看到结果。 交流电源SimPowerSystems/Electrical Sources/AC Voltage Source 设定频率、幅值、相角，相位依次滞后120度。 晶闸管SimPowerSystems/Power Electronics/Thyristor 6脉冲触发器SimPowerSystems/Extra Library/Control Blocks/Synchronized 6-Pulse Generator 设定为50Hz，双脉冲 利用电压检测构造线电压输入。Block端输入常数0. 输出通过信号分离器分为6路信号加到晶闸管门极，分离器输出脉冲自动会按顺序从1到6排列，注意按号分配给主电路对应晶闸管。 电阻、电容、电感SimPowerSystems/Elements/Series RLC Branch 设定参数 负载切换开关SimPowerSystems/Elements/Breaker 设定动作时间 信号合成、分离Simulink/Signal Routing/Demux,Mux 电流傅立叶分解SimPowerSystems/Extra Library/Discrete Measurements/Discrete Fourier 设定输出为50Hz，基波 有效值SimPowerSystems/Extra Library/Discrete Measurements/Discrete RMS value 设定为50Hz 位移功率因数计算Simulink/User-Difined Functions/Fcn 将度转换为弧度后计算余弦 实验报告 专业班级：康复2班实验小组：第四组姓名：卢锦锟实验日期：2015年10月27日星期五（一）实验项目：呼吸系统综合实验 （二）实验目的： 1、记录正常呼吸运动曲线； 2、CO2对呼吸运动的影响； 3、缺氧对呼吸运动的影响； 4、增大无效腔对呼吸运动的影响； 5、体液的PH值对呼吸运动的影响； 6、剪断迷走神经对呼吸运动的影响； （三）基本原理：（要求对写出关键点） 正常节律性呼吸运动是呼吸中枢节律性活动的反映。在不同生理状态下呼吸运动所发生的适应性变化有赖于神经系统的反射调节，其中较为重要的呼吸中枢的直接调节和肺的牵张反射、化学感受器反射调节。 1、在正常麻醉状态下、实验动物保持平稳的呼吸节律，其中上升之为吸气，下降支为呼吸；曲线疏密反映呼吸频率，曲线高度反映呼吸幅度。动物节律性呼吸的基本中枢位于延髓，在肺牵张反射和呼吸调整中枢的共同作用下，保持平稳的节律性呼吸。 2、CO2对呼吸运动的调节：①.CO2是调节呼吸运动最重要的生理性因素，它对呼吸有很强的刺激 作用，是维持延髓呼吸中枢正常兴奋活动所必须的。当动脉血中PCO2增高时呼吸加深加快，肺通气量增大。由于吸入气中CO2浓度增加，血液中PCO2增加，CO2透过血脑屏障使脑脊液中CO2浓度增多。 ②CO2十H2O→ H2CO3 → HCO3-＋ H+ CO2通过它产生的 H+刺激延髓化学感受器，间接作用于呼吸中枢，通过呼吸肌的作用使呼吸运动加强。PCO2增高时，还刺激主动脉体和颈动脉体的外周化学感受器，反射性地使呼吸加深加快。 3、缺氧对呼吸运动的影响：吸入气中缺O2，肺泡气PO2下降，导致动脉血中PO2下降，而PCO2 （扩散速度快）基本不变。随着动脉血中PO2的下降，通过刺激主动脉体和颈动脉体外周化学感受器延髓的呼吸中枢兴奋，膈肌和肋间外肌活动加强，反射性引起呼吸运动增加。 4增大无效腔对呼吸运动的影响：增加气道长度等于增加无效腔，增加无效腔使肺泡气体更新率下降，引起血中PCO2、PO2-下降，刺激中枢和外周化学感受器引起呼吸运动会加深加快；另外，气道加长使呼吸气道阻力增大，减少了肺泡通气量，反射性呼吸加深加快；增加家兔气道长度可使家兔通气量增加，呼吸频率加快。 5、PH值降低对呼吸运动的影响：乳酸改变了血液PH，提高了血中H+浓度。H+是化学感受器的有效刺激物，H+可通过刺激外周化学感受器来调节呼吸运动，也可直接刺激中枢化学感受器，但因血中H+不容易透过血脑屏障直接作用于中枢化学感受器，因此，血中H+对中枢化学感受器的直接刺激作用不大， 班级：学号：姓名：指导老师： 实验一不可逆单闭环直流调速系统静特性的研究一．实验目的 1．研究晶闸管直流电动机调速系统在反馈控制下的工作。 2．研究直流调速系统中速度调节器ASR的工作及其对系统静特性的影响。 3．学习反馈控制系统的调试技术。 二．预习要求 1．了解速度调节器在比例工作与比例—积分工作时的输入—输出特性。 2．弄清不可逆单闭环直流调速系统的工作原理。 三．实验线路及原理 见图4-7。 四．实验设备及仪表 1．MCL系列教学实验台主控制屏。 2．MCL—31A组件（适合MCL—Ⅲ）。 3．MCL—33(A)组件 4．MEL-11挂箱 5．MEL—03三相可调电阻（或自配滑线变阻器）。 6．电机导轨及测速发电机、直流发电机M01（或电机导轨及测功机、MEL—13组件）。 7．直流电动机M03。 8．双踪示波器。 五．注意事项 1．直流电动机工作前，必须先加上直流励磁。 2．接入ASR构成转速负反馈时，为了防止振荡，可预先把ASR的RP3电位器逆时针旋到底，使调节器放大倍数最小，同时，ASR的“5”、“6”端接入可调电容（预置7μF）。 3．测取静特性时，须注意主电路电流不许超过电机的额定值（1A）。 4．三相主电源连线时需注意，不可换错相序。 5．电源开关闭合时，过流保护发光二极管可能会亮，只需按下对应的复位开关SB1即可正常工作。 6．系统开环连接时，不允许突加给定信号U g起动电机。 7．起动电机时，需把MEL-13的测功机加载旋钮逆时针旋到底，以免带负载起动。 8．改变接线时，必须先按下主控制屏总电源开关的“断开”红色按钮，同时使系统的给定为零。 9．双踪示波器的两个探头地线通过示波器外壳短接，故在使用时，必须使两探头的地线同电位（只用一根地线即可），以免造成短路事故。 《智能控制导论》上机实验报告 专业班级：自动化121 姓名：蒋德鹏 学号：201210401117 指导教师：詹跃东 昆明理工大学信息工程与自动化学院自动化系 2015年5月 洗衣机的模糊控制系统仿真 一、实验软件 Matlabb/Simulink 编程语言. 二、实验目的 1. 熟悉智能控制系统中的建模与控制过程； 2. 熟悉专家控制、模糊控制和神经网络的建模和控制算法的应用； 3. 熟悉专家控制、模糊控制和神经网络的编程语言的应用。 三、需要的预备知识 1. 熟悉Matlabb/Simulink 编程语言； 2. 熟悉专家控制、模糊控制和神经网络建模与控制方法； 3. 熟悉Matlabb/Simulink 的应用； 4. 熟悉Matlabb/Simulink 常用人机接口设计。 四、实验数据及步骤 1. 实验内容 洗衣机的模糊控制系统仿真； 2. 实验原理 模糊控制的基本原理和基本流程； 基本原理：模糊控制是以模糊集理论、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种智能控制方法，它从行为上模仿人的模糊推理和决策过程。该方法首先将操作人员或专家经验编程模糊规则，然后将来自传感器的实时信号模糊化，将模糊化后的信号作为模糊规则的输入，完成模糊推理，将推理后得到的输出量加到执行器上。图为模糊控制原理框图。 图一 模糊控制原理框图 给定值 模糊化 模糊推理 规则库 逆模糊 传感器 执行机构 被控对象 精确量 模糊控制器 基本流程： 2. 实验步骤 （1）确定洗衣机模糊控制的结构 如图二所示为洗衣机模糊控制推理框图。 图二 洗衣机模糊控制推理框图 开始 确定模糊控制器的结构 定义输入、输出模糊集 定义隶属函数 污泥X 油脂 Y 洗涤时间Z 洗衣机模糊控 制器 建立模糊控制规则 模糊推理 Matlab 仿真 结束 气垫导轨实验报告 气垫导轨实验报告1 【实验题目】 气垫导轨研究简谐运动的规律 【实验目的】 1.通过实验方法验证滑块运动是简谐运动. 2.通过实验方法求两弹簧的等效弹性系数和等效质量. 实验装置如图所示. 说明：什么是两弹簧的等效弹性系数? 说明：什么是两弹簧的等效质量? 3.测定弹簧振动的振动周期. 4.验证简谐振动的振幅与周期无关. 5.验证简谐振动的周期与振子的质量的平方根成正比. 【实验仪器】 气垫导轨,滑块,配重,光电计时器,挡光板,天平,两根长弹簧,固定弹簧的支架. 【实验要求】 1.设计方案(1)写出实验原理(推导周期公式及如何计算k和m0 ). 由滑块所受合力表达式证明滑块运动是谐振动. 给出不计弹簧质量时的T. 给出考虑弹簧质量对运动周期的影响,引入等效质量时的T. 实验中,改变滑块质量5次,测相应周期.由此,如何计算 k和m0 ? (2)列出实验步骤. (3)画出数据表格. 2.测量 3.进行数据处理并以小论文形式写出实验报告 (1)在报告中,要求有完整的实验原理,实验步骤,实验数据,数据处理和计算过程. (2)明确给出实验结论. 两弹簧质量之和M= 10-3㎏ = N/m = 10-3㎏ i m 10-3㎏ 30T s T2 s2 m0 10-3㎏ i m 10-3㎏ 20T s T2 s2 m0 10-3㎏ K N/m 1 4 2 5 3 6 4.数据处理时,可利用计算法或作图法计算k和m0的数值,并将m0与其理论值 M0=(1/3)M( M为两弹簧质量之和) 比较, 计算其相对误差 . 究竟选取哪种数据处理方法自定.书中提示了用计算法求k和 m0的方法.若采用,应理解并具体化. 【注意事项】 计算中注意使用国际单位制. 严禁随意拉长弹簧,以免损坏! 在气轨没有通气时,严禁将滑块拿上或拿下,更不能在轨道上滑动! 气垫导轨实验报告2 一、实验目的 1、掌握气垫导轨阻尼常数的测量方法，测量气垫导轨的阻尼常数; 2、学习消除系统误差的试验方法; 3、通过实验过程及结果分析影响阻尼常数的因数，掌握阻尼常数的物理意义。 二、实验仪器 气垫导轨、滑块2个、挡光片、光电门一对、数字毫秒计数器、垫块、物理天平、游标卡尺. 三、实验原理 1、含倾角误差 如图3，质量为m的滑块在倾角为?的气垫导轨上滑动。由气体的摩擦理论可知，滑块会受到空气对它的阻力，当速度不太大时，该力正比于速度v，即f?bv。滑块的受力示意图如图所示，据牛顿第二定律有ma?mgsinbv (1) 设滑块经过k1和k2时的速度分别为v1和v2，经历的时间为t1，k1、k2之间的距离为s. 由以上关系易得v2?v1?gt1sin 运动控制系统 实验指导书 赵黎明、王雁编 广东海洋大学信息学院自动化系 直流调速 实验一不可逆单闭环直流调速系统静特性的研究 一．实验目的 1．研究晶闸管直流电动机调速系统在反馈控制下的工作。 2．研究直流调速系统中速度调节器ASR的工作及其对系统静特性的影响。 3．学习反馈控制系统的调试技术。 二．预习要求 1．了解速度调节器在比例工作与比例—积分工作时的输入—输出特性。 2．弄清不可逆单闭环直流调速系统的工作原理。 三．实验线路及原理 见图6-7。 四．实验设备及仪表 1．MCL系列教学实验台主控制屏。 2．MCL—18组件（适合MCL—Ⅱ)或MCL—31组件（适合MCL—Ⅲ）。 3．MCL—33(A)组件或MCL—53组件。 4．MEL-11挂箱 5．MEL—03三相可调电阻（或自配滑线变阻器）。 6．电机导轨及测速发电机、直流发电机M01（或电机导轨及测功机、MEL—13组件）。 7．直流电动机M03。 8．双踪示波器。 五．注意事项 1．直流电动机工作前，必须先加上直流激磁。 2．接入ASR构成转速负反馈时，为了防止振荡，可预先把ASR的RP3电位器逆时针旋到底，使调节器放大倍数最小，同时，ASR的“5”、“6”端接入可调电容（预置7μF）。 3．测取静特性时，须注意主电路电流不许超过电机的额定值（1A）。 4．三相主电源连线时需注意，不可换错相序。 5．电源开关闭合时，过流保护发光二极管可能会亮，只需按下对应的复位开关SB1 即可正常工作。 6．系统开环连接时，不允许突加给定信号U g起动电机。 7．起动电机时，需把MEL-13的测功机加载旋钮逆时针旋到底，以免带负载起动。 8．改变接线时，必须先按下主控制屏总电源开关的“断开”红色按钮，同时使系统的给定为零。 9．双踪示波器的两个探头地线通过示波器外壳短接，故在使用时，必须使两探头的地线同电位（只用一根地线即可），以免造成短路事故。 六．实验内容 1．移相触发电路的调试（主电路未通电） （a）用示波器观察MCL—33（或MCL—53，以下同）的双脉冲观察孔，应有双脉冲，且间隔均匀，幅值相同；观察每个晶闸管的控制极、阴极电压波形，应有幅值为1V～2V 的双脉冲。 （b）触发电路输出脉冲应在30°～90°范围内可调。可通过对偏移电压调节单位器及ASR输出电压的调整实现。例如：使ASR输出为0V，调节偏移电压，实现α=90°；再保持偏移电压不变，调节ASR的限幅电位器RP1，使α=30°。 2．求取调速系统在无转速负反馈时的开环工作机械特性。 a．断开ASR的“3”至U ct的连接线，G（给定）直接加至U ct，且Ug调至零，直流电机励磁电源开关闭合。 b．合上主控制屏的绿色按钮开关，调节三相调压器的输出，使U uv、Uvw、Uwu=200V。 注：如您选购的产品为MCL—Ⅲ、Ⅴ，无三相调压器，直接合上主电源。以下均同。 c．调节给定电压U g，使直流电机空载转速n0=1500转/分，调节测功机加载旋钮（或直流发电机负载电阻），在空载至额定负载的范围内测取7～8点，读取整流装置输出电压U d 3．带转速负反馈有静差工作的系统静特性 a．断开G（给定）和U ct的连接线，ASR的输出接至U ct，把ASR的“5”、“6”点短接。 b．合上主控制屏的绿色按钮开关，调节U uv，U vw，U wu为200伏。 c．调节给定电压U g至2V，调整转速变换器RP电位器，使被测电动机空载转速n0=1500转/分，调节ASR的调节电容以及反馈电位器RP3，使电机稳定运行。 调节测功机加载旋钮（或直流发电机负载电阻），在空载至额定负载范围内测取7～8 智能控制实验报告 姓名 学院 专业自动化班级 学号 指导教师 成绩 2019 年 12 月 25 日 实验一 模糊控制在角度随动系统中的应用一、实验目的与意义学习 Matlab 中建立模糊控制器的方法；了解模糊控制在角度随动系统中的 应用。 二、实验内容在 Matlab 中建立模糊控制器，将生成的模糊规则表插入程序代码中，交叉 编译代码，下载到目标版中进行测试。 1 、Matlab 文本模式建立模糊控制器（必做） 2 、利用 Matlab 模糊逻辑工具箱建立模糊控制器（选做） 3 、模糊控制器 Simulink 仿真（必做） 4 、嵌入式程序交叉编译（选做） 三、实验结果 1 、matlab 文本模式建立模糊控制器 %Fuzzy Controller Design clear all; close all; %新建 FIS a=newfis("myfuzzy"); %输入e，范围[-48,48],7 个模糊语言，NB,NM,NS,Z,PS,PM,PB a=addvar(a,"input","e",[-48 48]); %Parameter e a=addmf(a,"input",1,"NB","trimf",[-48 -36 -24]); a=addmf(a,"input",1,"NM","trimf",[-36 -24 -12]); a=addmf(a,"input",1,"NS","trimf",[-24 -12 0]); a=addmf(a,"input",1,"Z","trimf",[-12 0 12]); a=addmf(a,"input",1,"PS","trimf",[0 12 24]); a=addmf(a,"input",1,"PM","trimf",[12 24 36]); a=addmf(a,"input",1,"PB","trimf",[24 36 48]); %输入ec，范围[-64,64],7 个模糊语言，NB,NM,NS,Z,PS,PM,PB a=addvar(a,"input","ec",[-64 64]); %Parameter ec a=addmf(a,"input",2,"NB","trimf",[-64 -48 -32]); a=addmf(a,"input",2,"NM","trimf",[-48 -32 -16]); a=addmf(a,"input",2,"NS","trimf",[-32 -16 0]); a=addmf(a,"input",2,"Z","trimf",[-16 0 16]); a=addmf(a,"input",2,"PS","trimf",[0 16 32]); a=addmf(a,"input",2,"PM","trimf",[16 32 48]); a=addmf(a,"input",2,"PB","trimf",[32 48 64]); %输出u，范围[-90,90]，7 个模糊语言，NB,NM,NS,Z,PS,PM,PB a=addvar(a,"output","u",[-90 90]); %Parameter u a=addmf(a,"output",1,"NB","trimf",[-90 -65 -45]); a=addmf(a,"output",1,"NM","trimf",[-65 -45 -25]); a=addmf(a,"output",1,"NS","trimf",[-45 -25 0]); a=addmf(a,"output",1,"Z","trimf",[-25 0 25]); a=addmf(a,"output",1,"PS","trimf",[0 25 45]); a=addmf(a,"output",1,"PM","trimf",[25 45 65]); a=addmf(a,"output",1,"PB","trimf",[45 65 90]); %模糊规则表，7*7=49 行，5 列 rulelist=[1 1 1 1 1; 1 2 1 1 1; 1 3 1 1 1; 1 4 2 1 1; 1 5 2 1 1; 1 6 3 1 1; 1 7 4 1 1; 《MATLAB与控制系统仿真》 实验报告 班级： 学号： 姓名： 时间：2013 年 6 月 目录实验一MATLAB环境的熟悉与基本运算（一）实验二MATLAB环境的熟悉与基本运算（二）实验三MATLAB语言的程序设计 实验四MATLAB的图形绘制 实验五基于SIMULINK的系统仿真 实验六控制系统的频域与时域分析 实验七控制系统PID校正器设计法 实验八线性方程组求解及函数求极值 实验一MATLAB环境的熟悉与基本运算（一） 一、实验目的 1．熟悉MATLAB开发环境 2．掌握矩阵、变量、表达式的各种基本运算 二、实验基本原理 1.熟悉MATLAB环境: MATLAB桌面和命令窗口、命令历史窗口、帮助信息浏览器、工作空间浏览器、文件和搜索路径浏览器。 2.掌握MATLAB常用命令 表1 MATLAB常用命令 变量与运算符 3．1变量命名规则 3．2 MATLAB的各种常用运算符 表3 MATLAB关系运算符 表4 MATLAB逻辑运算符 | Or 逻辑或 ~ Not 逻辑非 Xor逻辑异或 符号功能说明示例符号功能说明示例 ：1:1:4;1:2:11 . ；分隔行.. ，分隔列… （）% 注释 [] 构成向量、矩阵！调用操作系统命令 {} 构成单元数组= 用于赋值 的一维、二维数组的寻访 表6 子数组访问与赋值常用的相关指令格式 三、主要仪器设备及耗材 计算机 四．实验程序及结果 1、新建一个文件夹（自己的名字命名，在机器的最后一个盘符） 2、启动MATLAB，将该文件夹添加到MATLAB路径管理器中。 3、学习使用help命令。 呼吸运动的调节 一、实验目的 1.学习呼吸运动的记录方法 2.观察血液理化因素改变对家兔呼吸运动的影响 3.了解肺牵张反射在呼吸运动调节中的作用 二、实验对象 家兔 三、实验器材和药品 哺乳动物手术器械，兔手术台，生物信号采集处理系统，呼吸换能器或压力换能器，气管插管，20%氨基甲酸乙酯溶液，生理盐水，橡皮管，2%乳酸溶液，N 2 气 囊，CO 2 气囊等 四、实验方法 1.由兔耳缘静脉缓慢注入20%氨基甲酸乙酯溶液（5ml/kg体重），待动物麻醉后，仰卧固定于手术台上。 2.剪去颈前部兔毛，颈前正中切开皮肤5~7cm，分离气管并做气管插管。分离颈部双侧迷走神经，穿线备用。手术完毕后，用温生理盐水纱布覆盖手术野。 3.实验装置 （1）将呼吸换能器（或压力换能器）与生物信号采集处理系统的相应通道相连接，橡皮管连接气管插管和呼吸换能器或压力换能器。 （2）打开计算机，启动生物信号采集处理系统。点击“实验模块”，选择“呼吸运动的调节”实验项目。 4.观察 （1）正常呼吸运动记录一段正常呼吸运动曲线作为对照，观察吸气相、呼气相、呼吸幅度和频率。 （2）CO 2对呼吸运动的影响将CO 2 气囊管口与气管插管的通气管用小烧杯罩住， 打开气囊呼吸运动的变化。移开气囊和烧杯，待呼吸恢复正常后再进行下一步实 验。 （3）缺氧对呼吸运动的影响方法同上，将N 2 气囊打开，使吸入气中含较多的 N 2 ，造成缺氧，观察呼吸运动的变化。移开气囊和烧杯，观察呼吸运动的恢复过 程。 （4）增大无效腔对呼吸运动的影响将40cm长的橡皮管连接于气管插管的一个侧管上，观察此时呼吸运动的变化。变化明显后，去掉橡皮管，观察呼吸运动恢复过程。 （5）迷走神经在呼吸运动调节中的作用先剪断一侧迷走神经，观察呼吸运动有何变化，再剪断另一侧迷走神经，观察呼吸运动又有何变化。 五、实验结果 对呼吸运动的影响 （1）CO 2 后，呼吸表现为加深加快 通CO 2 （2）缺氧对呼吸运动的影响 轻度缺氧时，呼吸表现为加深加快 实验一单闭环晶闸管直流调速系统实验 一、实验目的 (1)熟悉DJDK-1型电机控制系统实验装置主控制屏DJK01的结构及调试方法; (2)了解单闭环直流调速系统的原理、组成及各主要单元部件的原理; (3)掌握晶闸管直流调速系统的一般调试过程; (4)认识闭环反馈控制系统的基本特性。 二、实验线路及原理 为了提高直流调速系统的动静态性能指标，可以采用闭环系统。图5-7所示的是单闭环直流调速系统。在转速反馈的单闭环直流调速系统中，将反映转速变化情况的测速发电机电压信号经速度变换器后接至速度调节器的输入端，与负给定电压相比较，速度调节器的输出用来控制整流桥的触发装置，从而构成闭环系统。而将电流互感器检测出的电压信号作为反馈信号的系统称为电流反馈的单闭环直流调速系统。 G:给定器 ASR:速度调节器 ACR:电流调节器 GT:触发装置 FBS:速度变换器 FA:过流保护器 FBC:电流变换器 API:I组脉冲放大器 图5-7 单闭环直流调速系统原理图 三、实验内容 (1)主控制屏DJK01的调试; (2)基本控制单元调试; (3)Uct不变时的直流电动机开环特性的测定; (4)Ud不变时的直流电动机开环特性的测定; (5)转速反馈的单闭环直流调速系统; (6)电流反馈的单闭环直流调速系统。 四、实验设备 (1)主控制屏DJK01;(2)直流电动机-直流发电机-测速发电机组; (4)双臂滑线电阻器;(5)双踪慢扫描示波器;(6)万用表. 五、预习要求 (1)复习电机控制(直流调速系统)教材中有关晶闸管直流调速系统、闭环反馈控制系统的内容; (2)掌握调节器的工作原理; （3）根据图5-7，能画出实验系统的详细接线图，并理解各控制单元在调速系统中的作用。 六、思考题 (l)P调节器和PI调节器在直流调速系统中的作用有什么不同? （2）实验中，如何确定转速反馈的极性并把转速反馈正确地接入系统中?调节什么元件能改变转速反馈的强度? (3)实验时，如何能使电动机的负载从空载(接近空载)连续地调至额定负载? 七、实验方法 1．触发控制电路调试及开关设置 （1）打开总电源开关，观察各指示灯与电压表指示是否正常。 （2）“调速电源选择开关”拨至“直流调速”挡。“触发电路脉冲指示”应显示“窄”；“Ⅱ桥工作状态指示”应显示“其他”，如不满足这个要求，拨动DJK02面板上的钮子开关，使之符合上述要求。 （3）触发电路的调试方法：用示波器观察触发电路双脉冲是否正常，观察三相的锯齿波并调整a、b、c三相的锯齿波斜率调节电位器，使三相锯齿波斜率尽可能一致;观察6个触发脉冲，应使其间隔均匀，相互间隔60°。 （4）将给定器输出Ug直接接至触发电路控制电压Uct处，调节偏移电压U b，使U ct=0时，α=90°。 （5）将面板上的U lf端接地，将I组触发脉冲的六个开关拨至"接通”，观察正桥SCR1～SCR6晶闸管的触发脉冲是否正常。 2．Uct不变时的直流电机开环外特性的测定 (1)控制电压Uct由给定器的输出Ug直接接入，直流发电机接负载电阻R G。 (2)逐渐增加给定电压Ug，使电机启动，升速；调节Ug和RG使电动机电流I d=I ed、转速n＝n ed。 （3）改变负载电阻R G即可测出Uct不变时的直流电机开环外特性n = f(I d)，记录于下表中。 (1)控制电压U ct由给定器的输出Ug直接接入，直流发电机接负载电阻R G。 (2)逐渐增加给定电压Ug，使电机启动，升速；调节U g和R G，使电动机电流I d=I ed、转速n = n ed。运动控制实验报告通用范本
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