中北大学计算机与控制工程学院实验报告

《计算机仿真技术》实验指导书中北大学电气与控制工程学院2019.6实验一 面向方程的数值积分方法仿真一、实验目的通过实验，学习4阶龙格-库塔法的基本思路和计算公式，加深理解4阶龙格-库塔法的原理及其稳定域。

加深理解仿真的稳定性，仿真步长对仿真精度的影响。

二、实验内容1、线性定常系统[]1112223332010002001010060000600x x x x x u y x x x x -⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=-+=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦；)(1000)0()0()0(321t u x x x =⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡2、非线性系统 ()()()()()()()()x t rx t ax t y t y t sx t bx t y t =-⎧⎨=-+⎩其中：r=0.001, a=2⨯10-6, s=0.01, b=1⨯10-6, x(0)=12000, y(0)=600。

三、实验原理运用SIMULINK 仿真工具进行实验。

四、实验设备和仪器微型计算机、MATLAB 软件。

五、实验方法运行MA TLAB ，在MA TLAB 窗口中按SimuLink 按钮，启动SimuLink 库浏览器，在浏览器窗口上选create a new modem 命令，得到一个空模型，从Library: SimuLink 窗口中找到需要的模块，将这些模块拖到空模型窗口中。

将空模型窗口中的排好，并按要求连接。

在保存好的模型窗口中，选Simulation\Paramters 命令设置各模块的参数和仿真参数。

给模型取一个名字，保存起来。

选Simulation\Start 命令，进行仿真。

六、实验报告1、所采用方法的基本思路和计算公式。

2、仿真步骤及说明。

3、仿真过程及仿真结果分析要点：（1）学习4阶龙格-库塔法的基本思路和计算公式；（2）为了保证仿真的稳定，分析线性定常系统，其最大仿真步长为多少?4、实验的心得体会。

计算机控制课程实验实验报告姓名：学号：班级：实验一输入与输出通道1.A/D转换实验1.1实验内容:编写实验程序，将－5V ~ +5V的电压作为ADC0809的模拟量输入，将转换所得的8位数字量保存于变量中。

1.2实验原理:实验设备中的ADC0809芯片，其输出八位数据线以及CLOCK线已连到控制计算机的数据线及系统应用时钟1MCLK (1MHz)上。

其它控制线根据实验要求可另外连接 (A、B、C、STR、/OE、EOC、IN0～IN7)。

根据实验内容的要求，可以设计出如图1所示的实验线路图。

上图中，AD0809的启动信号“STR”是由控制计算机定时输出方波来实现的。

“OUT1”表示386EX内部1＃定时器的输出端，定时器输出的方波周期＝定时器时常。

图中ADC0809芯片输入选通地址码A、B、C为“1”状态，选通输入通道IN7；通过单次阶跃单元的电位器可以给A/D转换器输入－5V ~ +5V的模拟电压；系统定时器定时1ms输出方波信号启动A/D转换器，并将A/D转换完后的数据量读入到控制计算机中，最后保存到变量中。

1.3程序流程：1.4实验步骤及结果：(1) 打开联机操作软件，参照流程图，在编辑区编写实验程序。

检查无误后编译、链接。

(2) 按图1接线 (注意：图中画“o”的线需用户自行连接)，连接好后，请仔细检查，无错误后方可开启设备电源。

(3) 装载完程序后，系统默认程序的起点在主程序的开始语句。

用户可以自行设置程序起点，可先将光标放在起点处，再通过调试菜单项中设置起点或者直接点击设置起点图标，即可将程序起点设在光标处。

(4) 加入变量监视，具体步骤为：打开“设置”菜单项中的“变量监视”窗口或者直接点击“变量监视”图标，将程序中定义的全局变量“AD0～AD9”加入到变量监视中。

在查看菜单项中的工具栏中选中变量区或者点击变量区图标，系统软件默认选中寄存器区，点击“变量区”可查看或修改要监视的变量。

中北大学计算机与控制工程学院实验报告《PLC可编程逻辑控制器实验》实验名称：PLC实验箱的认识和基本逻辑指令编程实验实验日期：2016.11班级：13070341学号：1307034109姓名：朱婷婷三.实验步骤PLC实验箱简介、1、模块分区本实验箱集合了异步电动机Y-△换接启动实验、异步电动机正反转控制实验、彩灯控制实验、无相步进电动机模拟实验、十字路口交通灯控制实验、液体自动混合控制实验和四节传送带控制实验等7个实验模块。

实验箱上的实验模块的分区如图2-1所示。

2、实验箱的输入输出接线端口都统一在上方的输入输出模块中，其中输入端口为A0～A7、A10～A16和A20～A24共20个，输出端口为B0～Y7、B10～B17、B20～B27和B30～B37共23个。

每个实验的输入输出端口都是独立的，互不干扰，每个实验的I/O口分配也是固定的，在做实验时按照实验要求接线即可；逻辑指令1.插入触点符号：快捷键：F4说明：插入一个常开触点。

若选中一个已有触点后，再调用此命令时，插入的触点会出现在选中触点的左侧。

2.插入取反触点符号：快捷键：SHIFT+F4说明：使用此命令可以在程序中插入一个常闭触点。

3.插入串联右触点符号：快捷键：CTRL+D说明：选中一个已有的触点，再调用此命令，可以在所选触点的右侧插入一个常开触点。

4.插入并联下触点符号：快捷键：SHIFT+F5说明：选中一个已有的触点，再调用此命令，可以在所选触点的下方插入一个常开触点。

5.插入并联上触点符号：快捷键：CTRL+P说明：选中一个已有的触点，再调用此命令，可以在所选触点的上方插入一个常开触点。

6.插入取反并联下触点符号：符号：符号：符号：符号：符号：五.思考小结通过这次实验，知道了试验箱怎么用，能实现什么些功能。

并且了解到。

计算机控制实验报告专业：测控技术与仪器班级：学号：姓名：例1. 已知某单位反馈系统开环传递函数如下： .)12)(1(1)(++=s s s G K 如果采用比例控制器进行调节，试绘制比例系数P K 分别为1、4、10、50时的单位阶跃响应曲线，并分析比例控制器对控制系统性能的影响。

解：求解命令如下：num=1;den=conv([1 1],[2 1]);GK=tf(num,den);Kp=1;sys=feedback(Kp*GK,1,-1);step(sys,'b:');hold ongtext('Kp=1')pauseKp=4;sys=feedback(Kp*GK,1,-1);step(sys,'k-');hold ongtext('Kp=4')pauseKp=10;sys=feedback(Kp*GK,1,-1);step(sys,'g--');hold ongtext('Kp=10')pauseKp=50;sys=feedback(Kp*GK,1,-1);step(sys,'r-');gtext('Kp=50')title('比例控制性能分析')xlabel('时间(秒)')ylabel('幅值')执行上述命令后，可得到不同比例系数下闭环系统单位阶跃响应曲线，如图所比例控制对控制系统性能分析图结论：从图中可以看出，随着比例系数的增加，闭环系统稳态误差减小，上升时间缩短，调节次数增大，最大超调量增大，而且闭环系统稳态误差无法消除。

例2. 已知某单位反馈系统开环传递函数如下：)2)(1(1)(++=s s s G K 如果采用积分（PI ）控制器进行调节，试绘制比例系数1=P K 积分系数I K 为0.2、0.8、2.0、5时的单位阶跃响应曲线，并分析积分控制器对控制系统性能的影响。

中北大学计算机与控制工程学院实验报告《嵌入式系统实验报告》专业电气工程与智能控制班级14070541学号1407054103姓名贾晨凌实验一ARM 处理器指令系统实验一、实验目的熟悉ARM指令系统，熟悉ARM SDT编辑编译连接，ARM Project Manager和ARM Debugger的设置和使用二、实验条件Windows平台的ARM SDT 2.51软件：ARM Project Manager和ARM Debugger。

三、实验内容学习使用ARM Project Manager建立项目文件，编辑汇编文件，并加入项目。

学习ARM编译器和汇编器的设置。

通过编程熟悉ARM指令，包括跳转指令，数据处理指令，状态寄存器传送指令，load/store指令，中断异常产生指令。

学习ARM调试起的使用方法，包括程序的导入，单步执行，断点设置等。

四、实验要点工程文件的建立，在ARM Project Manager中点击File->New，选择Project，点击确定。

链接器的设定，需要设置代码和数据段的起始地址。

点击图标，选择不进行远程调试，即可打开调试器。

五、实验结果熟悉ARM指令系统实验二p1口实验一、实验目的熟悉ARM SDT 软件开发方法和技能；学习和巩固ARM 指令集；学习和巩固汇编语言程序设计二、实验条件Windows 平台的ARM SDT 2.51 软件：ARM Project Manager 和ARM Debugger；DebugServer.exe ; EFLAG－ARM－S3C44B0 实验箱三、实验内容目录ARM251\EXAMPLES\ASM 下的汇编程序，学习和调试代码，分析所得结果。

在调试器上仿真软件的执行。

在实验箱上，调试软件，并观察软件的执行结果四、实验要点在调试软件目录中启动DebugServer.exe 调试器服务程序。

启动SDT 调试软件ARM Debugger。

组态软件入门实验报告学号：姓名：组态软件入门实验报告实验一组态软件概念介绍（2学时）实验目的：介绍组态软件的基本概念应用背景。

介绍组态软件的软件系统结构和功能特点。

认识和比较各个公司组态软件的特点。

以讲述的方式让学生了解组态软件，知道组态软件的由来，组态软件的应用背景，和相关技术特点，从概念上对软件有个初步的认识。

实验内容：1、介绍组态的概念；2、计算机监督与控制系统的概念；3、工控机的特点；4、原始组态软件和当前组态软件的区别和优缺点；5、组态软件的基本特性整体结构；6、介绍各公司组态软件的特点。

实验结果：实验总结：实验二软件安装与认知（2学时）实验目的：学习组态软件的安装；学习组态软件各模块的功能；区别开发环境和运行环境的操作。

由于组态软件的编程方式是面向对象的方法，以事件触发软件的相关动作。

基本操作的熟悉让学生对组态软件运行原理有初步的认识。

实验内容：1、安装图灵开物组态软件。

2、了解单机版功能与网络版功能的区别。

3、运行演示工程。

4、学习软件界面的功能及基本操作。

实验结果：实验总结：实验三工程建立（2学时）实验目的：通过本次实验让学生学习怎么建立一个组态软件工程，建立的各个元素，对应了实际现场的哪些操作，重要的是记住建立工程中的一些关键性步骤。

实验内容：1、新建组态软件工程。

2、新建计算机节点，了解节点中各功能的含义及配置方法。

3、新建设备，了解组态软件功能设备及驱动的应用方法。

4、新建图页，图页是组态软件界面图形绘制区域。

5、新建标签，了解标签的类型及各种属性，以及标签在工程中作用的区域。

实验结果：实验总结：实验四图页界面设计（1）图元绘制、标签显示值（2学时）实验目的：图页的设计是组态软件的静态数据库的建立过程，学习图页的设计不仅要以实现控制目的为主要任务，还要强调图页界面的美观和易操作性，并且熟练掌握各个功能空间的应用。

实验内容：1、学习开物组态软件的帮助文档的使用，了解开物组态软件的功能。

计算机控制系统实验报告学院机电工程学院专业电气工程及其自动化姓名__________________学号__________________实验一已知闭环Z 传递函数321() 1.40.070.26W z z z z =+-- （1） 判定系统的稳定性。

一、实验目的1、掌握离散系统稳定的充要条件；2、掌握稳定的物理意义；a. 有界输入得到有界输出；b. 李雅普诺夫稳定判据；3、熟悉matlab 以及simulink 的基本应用。

二、实验设备计算机、matlab2012a 软件三、实验理论分析判断系统的稳定性，可以通过分析闭环传递函数的极点分布情况判定。

如果系统极点都在z 平面内单位圆内，则系统稳定，否者，系统不稳定。

另外，也可以通过matlab 软件仿真系统在阶跃函数下的输出波形，来判定系统是否稳定。

四、实验内容及步骤 1、实验内容：（1）计算系统的极点分布，据此判断系统的稳定性；（2）给出系统在特定输入作用的输出波形，并据此判断系统的稳定性。

2、实验步骤：（1）用MATLAB 求出系统闭环传递函数的极点分布，算法及结果如下： >> a=1;>> b=[1 1.4 -0.07 -0.26]; >> G=tf(a,b); >> G1=zpk(G) G1 =1----------------------- (s+1.3) (s+0.5) (s-0.4)（2）用simulink 模块仿真单位阶跃信号下系统输出，结构框图及输出波形分别如下图a 和b 。

图a图b（3）根据李雅普诺夫判据验证系统抗干扰的能力，结构框图及系统输出如下图c，d所示。

图C图 D五、实验数据分析(1) 由matlab 计算的系统闭环传递函数极点分布为-1.3、-0.5、0.4，由于存在z 平面内单位圆外的极点z=-1.3，所以该系统不稳定。

(2) 由simulink 仿真的系统单位阶跃信号作用下输出结果，以及李雅普诺夫判据可得，该系统输出不稳定，即该系统不稳定。

电气与控制工程学院中北大学电气与控制工程学院实验报告《现代控制理论专题实验》学号：姓名：专业：自动化指导老师：温杰成绩：中北大学电气与控制工程学院控制科学与工程学科管理部实验一旋转倒立摆线性模型及非线性模型的建模与分析成绩：一、实验目的：1.旋转倒立摆线性模型建模与分析。

2.旋转倒立摆非线性模型建模与分析。

3.线性模型与非线性模型对比。

二、实验要求：1.了解旋转倒立摆的工作原理。

2.熟悉Simulink基础。

三、实验原理与背景：旋转倒立摆由连接的臂和摆组成，其结构如图1.1所示。

臂转过角度θ，带动摆旋转角度α，即臂的旋转角速度为θ’，相应的摆的旋转角速度为α’。

臂的长度为r摆的几何点设为B,其到A点的长度为l。

旋转倒立摆的数学模型可以通过两种方法得到：1、牛顿法，即分析摆的受力并借助牛顿第二定律以及分析旋转运动时应用欧拉公式。

2、拉格朗日法，即通过计算摆的动能和势能，然后使用拉格朗日公式。

旋转倒立摆的非线性模型为：四、实验内容：1、系统建模根据表1.1中的参数，建立倒立摆的线性模型和非线性模型，分别计算a、b、c、d、E、G，然后再计算A、B、C、D矩阵来得到系统的状态空间表达式。

计算A、B、C、D2、线性系统可控性.根据第1步中建立的线性系统数学模型，使用系数矩阵和输入矩阵建立能控矩阵Uc=[B AB A² B A³B]，判断线性系统的能控性。

因为rank(Uc)=4=n，所以系统可控。

3、线性系统的阶跃响应。

（输入为阶跃信号，在0.5s由0变成1）波形结果：4、非线性系统和线性系统的对比。

构建子系统模型如下：主系统模型如下：A、将线性系统和非线性系统的初始条件α,θ,α’,θ’均设为0，输入为阶跃信号，观察4个输出的差异。

B、将线性系统和非线性系统的初始条件设为：θ’=0.1，α,θ,α’均设为0，输入为零，观察4个输出的差异。

C、将线性系统和非线性系统的初始条件设为：α’=0.1，α,θ,θ’均设为0，输入为零，观察4个输出的差异。

关于计算机实验报告的参考范文（精选3篇）关于计算机实验报告的参考范文篇1一、实验题目文件和文件夹的管理二、实验目的1.熟悉Windows XP的文件系统。

2.掌握资源管理器的使用方法。

3.熟练掌握在Windows XP资源管理器下，对文件（夹）的选择、新建、移动、复制、删除、重命名的操作方法。

三、实验内容1.启动资源管理器并利用资源管理器浏览文件。

2.在D盘创建文件夹3.在所创建文件夹中创建Word文件。

4.对所创建文件或文件夹执行复制、移动、重命名、删除、恢复、创建快捷方式及设置共享等操作。

四、实验步骤（一）文件与文件夹管理1.展开与折叠文件夹。

右击开始，打开资源管理器，在左窗格中点击“+”展开，点击“—”折叠2.改变文件显示方式。

打开资源管理器/查看，选择缩略、列表，排列图标等3.建立树状目录。

在D盘空白处右击，选择新建/文件夹，输入经济贸易学院，依次在新建文件夹中建立经济类11034..创建Word并保存。

打开开始/程序/word，输入内容。

选择文件/另存为，查找D盘/经济贸易学院/1103班/王帅，单击保存5.复制、移动文件夹6.重命名、删除、恢复。

右击文件夹，选择重命名，输入新名字；选择删除，删除文件7.创建文件的快捷方式。

右击王帅文件夹，选择发送到/桌面快捷方式8.设置共享文件。

右击王帅，选择属性/共享/在网络上共享这个文件/确定9.显示扩展名。

打开资源管理器/工具/文件夹选项/查看/高级设置，撤销隐藏已知文件的扩展名（二）控制面板的设置。

1.设置显示属性。

右击打开显示属性/桌面、屏幕保护程序2.设置鼠标。

打开控制面板/鼠标/按钮（调整滑块，感受速度）、指针3.设置键盘。

打开控制面板/键盘/速度（调整滑块，感受速度）、硬件4.设置日期和时间打开控制面板/日期和时间5.设置输入法。

打开控制面板/区域与语言选项/详细信息/文字服务与输入语言（三）Windows附件的使用1.计算器。

打开开始/所有程序/附件/计算器/查看/科学型，2.画图。