南京农业大学工学院自控实验二

⾃动控制实验2实验报告:实验报告项⽬名称: MATLAB⽤于时域分析课程名称: ⾃动控制原理信息科学与⼯程学院通信⼯程系⼀、实验名称：MATLAB⽤于时域分析⼆、1）⼀阶系统响应sys1=tf([100],[1 0]);sys2=tf([0.1],[1]);sys=feedback(sys1,sys2);step(sys)1）⼆阶系统响应%Wn=1;t=0:0.1:12;num=[1];zetal=0;den1=[1 2*zetal 1]; zeta3=0.3; den3=[1 2*zeta3 1]; zeta5=0.5; den5=[1 2*zeta5 1]; zeta7=0.7; den7=[1 2*zeta7 1]; zeta9=1.0; den9=[1 2*zeta9 1]; [y1,x,t]=step(num,den1,t);[y3,x,t]=step(num,den3,t);[y5,x,t]=step(num,den5,t);[y7,x,t]=step(num,den7,t);[y9,x,t]=step(num,den9,t);plot(t,y1,t,y3,t,y5,t,y7,t,y9); grid on3）稳定性分析den=[1 1 2 24];roots(den)4）动态性能分析t=0:0.01:2;num=[1000];den=[1 34.5 1000];[y,x,t]=step(num,den,t);plot(t,y);%求超调量maxy=max(y);yss=y(length(t));pos=100*(maxy-yss)/yss%求峰值时间for i=1:1:201if y(i)==maxy,n=i;endendtp=(n-1)*0.01%求调节时间for i=n:1:201if(y(i)<1.05&y(i)>0.95),m=i;break;endendym=y(18)ts=(m-1)*0.015）稳态误差分析%-----------单位冲击-------t=0:0.1:15;[num1,den1]=cloop([1],[1,1]);[num2,den2]=cloop([1],[1,1,0]); [num3,den3]=cloop([4,1],[1,1,0,0]); y1=impulse(num1,den1,t); y2=impulse(num2,den2,t);y3=impulse(num3,den3,t);subplot(3,1,1);plot(t,y1);subplot(3,1,2);plot(t,y2);subplot(3,1,3);plot(t,y3);er1=0-y1(length(t))%0型系统稳态误差er2=0-y2(length(t))%1型系统稳态误差er3=0-y3(length(t))%2型系统稳态误差figure;%-----------单位阶跃-------t=0:0.1:20;[num1,den1]=cloop([1],[1,1]);[num2,den2]=cloop([1],[1,1,0]); [num3,den3]=cloop([4,1],[1,1,0,0]); y1=step(num1,den1,t);y2=step(num2,den2,t);y3=step(num3,den3,t);subplot(3,1,1);plot(t,y1);subplot(3,1,2);plot(t,y2);subplot(3,1,3);plot(t,y3);er4=0-y1(length(t))%0型系统稳态误差er5=0-y2(length(t))%1型系统稳态误差er6=0-y3(length(t))%2型系统稳态误差figure%-----------单位斜坡-------t=0:0.1:20;t1=0:0.1:20;[num1,den1]=cloop([1],[1,1]);[num2,den2]=cloop([1],[1,1,0]); [num3,den3]=cloop([4,1],[1,1,0,0]); y1=step(num1,[den1 0],t);y2=step(num2,[den2 0],t);y3=step(num3,[den3 0],t);subplot(3,1,1);plot(t1,y1,t1,t1); subplot(3,1,2);plot(t,y2,t,t); subplot(3,1,3);plot(t,y3,t,t);er7=t1(length(t1))-y1(length(t))%0型系统稳态误差er8=t(length(t))-y2(length(t))%1型系统稳态误差er9=t(length(t))-y3(length(t))%2型系统稳态误差6）实例分析：kp=[0.11 6];t=[0:0.01:1];num1=303.03*kp(1);den1=[0.00001 0.00633 0.20167 21.21*kp(1)+1]; y1=step(num1,den1,t);num2=303.03*kp(2);den2=[0.00001 0.00633 0.20167 21.21*kp(2)+1]; y2=step(num2,den2,t);subplot(211),plot(t,y1);subplot(212);plot(t,y2);gtext('kp=0.11');gtext('kp=6');。

《有机化学实验》教学大纲学时：36 学分：2制订者：邵苏宁金射凤审核者：陈道文1. 面向专业：农业院校农学等专业2. 实验内容和学时分配本实验课共有9个实验，其中验证性实验1个，设计性实验2个，综合性实验6个。

1. 实验一：熔、沸点的测定(4学时)1、了解熔点测定的方法，明确测定熔点的意义，掌握测定过程；2、掌握微量法测定沸点的原理、意义和操作程序；3、用测熔、沸点的方法进行未知物的鉴定。

实验二：1-溴丁烷的制备与鉴定(4学时)1. 学习以醇为原料制备饱和一卤代烃的实验原理和方法；2、熟悉用常压蒸馏来纯化1-溴丁烷；3、了解卤代烷烃的鉴定方法。

实验三：色谱层析法(4学时)1、学习薄层层析和柱层析的基本原理和操作方法；1. 应用薄层层析法分离与鉴定绿色植物中的各种色素；2. 熟悉用柱层析法分离甲基橙和亚甲基蓝。

实验四：乙酰水杨酸的合成、纯化及光谱鉴定(4学时)1. 掌握乙酰水杨酸合成的基本原理；2. 熟悉乙酰水杨酸的制备、纯化及干燥的基本操作过程。

3. 应用红外光谱法鉴定乙酰水杨酸。

实验五：乙酸正丁酯的制备、纯化及折光率的测定(4学时)1. 了解乙酸正丁酯的合成方法；2. 掌握萃取、洗涤、干燥和蒸馏等操作过程；3. 测定乙酸正丁酯的折光率。

实验六：从茶叶中提取咖啡因? (4学时)1. 学习从茶叶中提取咖啡因的原理和操作；2. 掌握索氏提取器的使用和工作原理；3. 熟悉简易的升华操作。

实验七：乙酰苯胺的制备、纯化及熔点测定? (4学时)1. 掌握苯胺乙酰化的原理和实验操作；2. 巩固分馏操作技术；3. 熟悉纯化固体有机化合物的方法——重结晶；4. 使用直读式熔点仪测定乙酰苯胺的熔点。

实验八：苯甲醇与苯甲酸的制备? (4学时)1. 掌握使用Cannizzaro反应来制备苯甲醇与苯甲酸；2. 熟悉苯甲醇和苯甲酸的分离和纯化过程。

实验九：有机化学综合性实验? (4学时)1. 熟悉高效液相色谱、红外光谱仪、直读式熔点仪和旋光仪等仪器的使用原理和操作程序；2. 测定糖的旋光度、定量测定有机磷农药的含量、进行苯乙酮的红外光谱分析。

自动控制原理实验指导书电力学院自动控制原理实验室二○○八年三月目录实验一典型环节的电路模拟与软件仿真 (2)实验二线性定常系统的瞬态响应 (6)实验三线性系统稳态误差的研究 (8)实验四系统频率特性的测量 (11)实验五线性定常系统的串联校正 (13)附： THBDC-1控制理论.计算机控制技术实验平台简介 (16)实验一典型环节的电路模拟与软件仿真一、实验目的1．熟悉并掌握THBDC-1型控制理论·计算机控制技术实验平台及上位机软件的使用方法。

2．熟悉各典型环节的电路传递函数及其特性，掌握典型环节的电路模拟与软件仿真研究。

3．测量各典型环节的阶跃响应曲线，并了解参数变化对其动态特性的影响。

二、实验设备1．THBDC-1型控制理论·计算机控制技术实验平台2．PC机1台(含上位机软件) USB数据采集卡37针通信线1根16芯数据排线USB接口线3．双踪慢扫描示波器1台(可选)4．万用表1只三、实验内容1．设计并组建各典型环节的模拟电路；2．测量各典型环节的阶跃响应，并研究参数变化对其输出响应的影响；3．在上位机界面上，填入各典型环节数学模型的实际参数，据此完成它们对阶跃响应的软件仿真，并与模拟电路测试的结果相比较。

四、实验原理自控系统是由比例、积分、微分、惯性等典型环节按一定的关系连接而成。

熟悉这些环节对阶跃输入的响应，对分析线性系统将是十分有益的。

在附录中介绍了典型环节的传递函数、理论的阶跃响应曲线和环节的模拟电路图。

五、实验步骤1．熟悉实验台，利用实验台上的各电路单元，构建所设计比例环节(可参考本实验附录)的模拟电路并连接好实验电路；待检查电路接线无误后，接通实验台的电源总开关，并开启±5V，±15V直流稳压电源。

2．把采集卡接口单元的输出端DA1、输入端AD2与电路的输入端U i相连，电路的输出端U o则与采集卡接口单元中的输入端AD1相连。

连接好采集卡接口单元与PC上位机的通信线。

实验二表面张力系数的测定一、实验目的（一）用毛细管法测定水的表面张力系数；（二）掌握读数显微镜的使用方法。

二、实验器材读数显微镜（1台）玻璃毛细管（1支）精密温度计（1支）洗耳球（1只）培养皿（1只）吸水纸（1张）毫米分度尺（1支）木支架（1只）三、实验原理与仪器使用（一）毛细现象与表面张力系数将很细的玻璃管插入水中时管内液面会升高；而将玻璃细管插入水银中时，管内的液面会下降。

这种润湿管壁的液体在细管内升高，不润湿管壁的液体在细管内下降的现象称为毛细现象。

如图2—1所示表示润湿情况下的毛细现象。

实验与理论都证明，液体在毛细管中上升或下降的高度为：式中为液体的表面张力系数，即垂直作用于液面上单位长度直线段两侧的表面张力。

单位为牛顿/米。

不同的液体不同，同一种液体的数值与温度有关，温度升高，减小。

称为接触角，为锐角，表示细管内液体表面形成凹弯月面，液体在管内上升，h为正值，如图2—1所示。

为钝角，表示细管内液体表面形成凸弯月面，液体在管内下降，h为负值。

水与玻璃间的约为8度。

为液体的密度，水在不同温度下值不同，可从讲义后面的附图曲线中查出。

g为重力加速度，南京地区的g=9.7944米/秒2。

r为毛细管内半径，D为其直径。

式2—1可变换为：通过测量h、D，可计算出值。

（二）读数显微镜的构造与使用方法读数显微镜可用于测量微小物体的长度，其精确度为0.01毫米。

读数显微镜包括两个主要部分，即观察部分和读数部分。

观察部分就是一架低倍显微镜。

其成像光路如图2—2所示，被观察物体AB位于物镜O的焦点之外适当距离处，物体产生的实象A1B1位于目镜E的焦点之内。

目镜再将此实象放大，在离人眼约25厘米处得到一个放大的虚象A2B2，在第一次实象A1B1的位置上，装有十字叉丝K，以便对准物体或物体的某一部分进行测量。

显微镜的物镜和目镜装在镜筒内。

在使用显微镜时，测量前应先调节目镜中上下两透镜的距离（微微转动上透镜），至所见叉丝清晰为止，然后再对待测物调焦。

成绩：《控制工程基础》课程实验报告班级：11102002学号：1110200208姓名：汤国苑南京理工大学2013年12月《控制工程基础》课程仿真实验一、 已知某单位负反馈系统的开环传递函数如下 （25分）210()525G s s s =++ 借助MATLAB 和Simulink 完成以下要求：(1) 把G(s)转换成零极点形式的传递函数，判断开环系统稳定性。

MATLAB 程序： clear; num=[10]; den=[1 5 25]; sys=tf(num,den); [Z,P,K]=tf2zp(num,den)零极点形式的传递函数： )43301.05.2)(4401.45.2(10)(j s j s s G ++-+=由于极点均在左半平面，所以开环系统稳定。

(2) 计算闭环特征根并判别系统的稳定性，并求出闭环系统在0～10秒内的脉冲响应和单位阶跃响应，分别绘出响应曲线。

闭环传递函数 35510)(2++=s s s T特征方程355)(2++=s s s q 特征根 211551j s +-=211552j s --= 由于根在左半平面，所以系统稳定。

用simulink 仿真： 脉冲响应：结果：012345678910 -0.04-0.020.020.040.060.080.1仿真时间（s）幅值阶跃响应：结果：123456789100.050.10.150.20.250.30.350.4仿真时间（s ）幅值(3) 当系统输入()sin5r t t 时，运用Simulink 搭建系统并仿真，用示波器观察系统的输出，绘出响应曲线。

曲线：二、 （25分）某单位负反馈系统的开环传递函数为：32432626620()3422s s s G s s s s s +++=++++ 频率范围[0.1,100]ω∈ （1） 绘制频率响应曲线，包括Bode 图和幅相曲线（Nyquist 图）。

Matlab 语句： clear;num=[6 26 6 20]; den=[1 3 4 2 2]; sys=tf(num,den); bode(sys,{0.1,100}) Bode 图：Matlab语句：clear;num=[6 26 6 20];den=[1 3 4 2 2];sys=tf(num,den);[z , p , k] = tf2zp(num, den) nyquist(sys)Nyquist图：（2）根据Nyquist判据判定系统的稳定性。

自控实验报告实验二一、实验目的本次自控实验的目的在于深入理解和掌握控制系统的性能指标以及相关参数对系统性能的影响。

通过实验操作和数据分析，提高我们对自控原理的实际应用能力，培养解决实际问题的思维和方法。

二、实验设备本次实验所使用的设备主要包括：计算机一台、自控实验箱一套、示波器一台、信号发生器一台以及相关的连接导线若干。

三、实验原理在本次实验中，我们主要研究的是典型的控制系统，如一阶系统和二阶系统。

一阶系统的传递函数通常表示为 G(s) ＝ K ／（Ts ＋ 1)，其中 K 为增益，T 为时间常数。

二阶系统的传递函数则可以表示为 G(s) ＝ωn² ／（s²＋2ζωn s ＋ωn²)，其中ωn 为无阻尼自然频率，ζ 为阻尼比。

通过改变系统的参数，如增益、时间常数、阻尼比等，观察系统的输出响应，从而分析系统的稳定性、快速性和准确性等性能指标。

四、实验内容与步骤1、一阶系统的阶跃响应实验按照实验电路图连接好实验设备。

设置不同的时间常数 T 和增益 K，通过信号发生器输入阶跃信号。

使用示波器观察并记录系统的输出响应。

2、二阶系统的阶跃响应实验同样按照电路图连接好设备。

改变阻尼比ζ 和无阻尼自然频率ωn，输入阶跃信号。

用示波器记录输出响应。

五、实验数据记录与分析1、一阶系统当时间常数 T ＝ 1s，增益 K ＝ 1 时，系统的输出响应呈现出一定的上升时间和稳态误差。

随着时间的推移，输出逐渐稳定在一个固定值。

当 T 增大为 2s，K 不变时，上升时间明显变长，系统的响应速度变慢，但稳态误差基本不变。

2、二阶系统当阻尼比ζ ＝ 05，无阻尼自然频率ωn ＝ 1rad/s 时，系统的输出响应呈现出较为平稳的过渡过程，没有明显的超调。

当ζ 减小为 02，ωn 不变时，系统出现了较大的超调，调整时间也相应变长。

通过对实验数据的分析，我们可以得出以下结论：对于一阶系统，时间常数 T 越大，系统的响应速度越慢；增益 K 主要影响系统的稳态误差。

材料成型原理及工艺实验指导书姓名班级学号南京农业大学工学院机械工程系机械制造教研室2006年11月目录实验一铸造合金流动性测定 (1)实验二铸造合金热裂倾向测定 (4)实验三焊接缺陷分析 (6)实验四铸造合金收缩率的测定 (12)实验五铸造残余应力测定 (15)实验一铸造合金流动性测定一、实验目的1．了解铸造合金流动性的测定原理、方法及过程；2．理解影响合金流动性的各种因素。

二、合金流动性测定原理流动性是铸造合金最主要的铸造性能之一，其影响因素众多：如金属及合金自身的特性、出炉温度、浇注温度、铸型的种类、铸件结构复杂程度、浇注系统设计等，为使其具有可比性，实际中常浇注流动性试样，并按浇出的试样尺寸评价流动性的好坏。

流动性试样按照试样的形状可分为：螺旋试样，U试样，棒状试样，楔型试样，球型试样等；按照铸型材料来分有：砂型和金属型。

螺旋试样法应用比较普遍，其特点是接近生产条件，操作简便，测量的数值明显。

螺旋试样的基本组成包括：外浇道，直浇道，内浇道和使合金液沿水平方向流动的具有倒梯形断面的螺旋线形沟槽。

合金的流动性是以其充满螺旋形测量沟槽的长度（cm）来确定的。

图1.1为同心三螺旋线测定法试样形状和尺寸。

此法为标准法。

同心三螺旋线的合金流动长度的平均值来测定合金的流动性，从而提高了测量的精度。

也可图1.1 同心三螺旋线测定法试样简以采用不同心的三螺旋线试样测定，图1.2为不同心三螺旋线测定法试样形状和尺寸，其截面为倒梯形，长度为1500mm，每隔50mm试样模型上有一凸点（便于读数）。

分别测量三螺旋线长度取其平均值来测定合金的流动性。

图1.2 不同心三螺旋线试样示意图1堤坝式浇口杯2 上砂箱3下砂箱4全压井5螺旋形试样a缓冲池b直浇口c溢流池d浇口井三、实验仪器设备及材料1．合金熔炼：100kW中频感应电炉一台（套），容量为10kg的坩埚、容量为10kg手端包；或电阻炉一台，Al2O3坩埚一个，热电偶、防护用品等。

自动控制原理实验指导书东南大学自动化学院自动控制原理实验室2019.7目录第一章实验系统概述----------------------------------- 3第二章硬件的组成及使用------------------------------- 4第三章 THBDC-1软件的使用说明 -------------------------- 7第一节 THBDC-1界面介绍 -------------------------------- 7第二节 THBDC-1软件的使用说明 -------------------------- 10第四章自动控制原理实验------------------------------- 13实验一典型环节的电路模拟 ----------------------------- 13实验二二阶系统的瞬态响应 ----------------------------- 18实验三闭环电压控制系统研究 --------------------------- 21实验四系统频率特性的测试 ----------------------------- 23实验五 Matlab/Simulink仿真实验 ------------------------ 25实验六串联校正研究 ----------------------------------- 26实验七非线性系统的相平面分析法 ----------------------- 28实验八采样控制系统的分析 ----------------------------- 88实验九控制系统极点的任意配置 ------------------------- 36实验十状态观测器设计 --------------------------------- 39实验十一控制系统大型设计实验 --------------------------- 43第一章实验系统概述“THBDC-1改进型控制理论·计算机控制技术实验平台”是天煌公司结合教学和实践的需要，根据东南大学自动控制原理实验室提出的要求，而进行精心设计的实验系统。

自控原理实验指导书实验名称：自控原理实验指导书前言：自控原理是现代自动控制领域的一门重要课程，它研究各种自动控制系统和控制原理的基本原理和方法。

为了帮助同学们更好地理解和掌握自控原理的实验内容和操作过程，本实验指导书将详细介绍实验的目的、原理、实验装置、实验步骤及数据处理等内容。

请同学们仔细阅读并按照指导书的要求完成实验。

实验目的：本实验旨在通过搭建自控原理实验装置，学习并掌握比例控制、积分控制和微分控制等基本控制方法，进一步加深对自控原理的理解。

实验原理：自控原理实验涉及的基本原理主要包括反馈原理、比例控制、积分控制和微分控制。

1. 反馈原理反馈原理是自控系统中最基本的原理之一。

根据反馈原理，系统的控制量与被控制量之间存在一种反馈关系，控制量根据被控制量的变化情况进行调整，以实现对被控制量的稳定控制。

2. 比例控制比例控制是根据被控制量与给定值之间的差异进行控制。

控制量与被控制量的偏差乘以比例系数得到控制量的输出，将输出信号作用于执行元件，从而实现对被控制量的控制。

3. 积分控制积分控制是根据被控制量与给定值之间的累积误差进行控制。

在一定时间内，系统之中的误差累积，并根据累积误差与积分系数的乘积得到控制量的输出，通过执行元件对被控制量进行控制。

4. 微分控制微分控制是根据被控制量的变化趋势进行控制。

通过对被控制量的变化速率进行测量，乘以微分系数得到控制量的输出，通过执行元件对被控制量进行控制，以实现对被控制量的控制。

实验装置：实验装置主要包括自控原理实验箱、电源、信号发生器、数字多用表等。

实验步骤：以下是本实验的具体操作步骤，请同学们按照步骤一步步进行。

1. 连接实验装置：将电源、信号发生器和数字多用表分别接入实验箱的相应接口。

2. 设定实验参数：根据实验要求，设置信号发生器的频率、幅值等参数，并将其输出接入实验箱。

3. 搭建反馈回路：根据实验要求，搭建反馈回路，包括反馈元件、控制器、执行元件等。

物流系统建模与仿真课程名称：物流系统建模与仿真*名：***学院：工学院班级：物流工程111班学号：********2013 年12 月12 日南京农业大学教务处制实验三、自动分拣系统仿真设计一、系统描述此系统为一个大型的自动分拣系统。

四种货物A、B、C、D各自到达高层的传送带入口端，其中，A的到达频率服从正态分布normal（400，50）s；B的到达频率服从正态分布normal（200，40）s；C的到达频率服从均匀分布uniform(100,500)s;D的到达频率服从均匀分布uniform(30,150)s;四种货物沿一条传送带传送，根据品种的不同，由分拣装置将其推入4个不同的分拣道口，经各自的分拣通道到达操作台。

每个操作台需操作工1名，货物检验合格后打包送入缓冲区，每件货物的占用时间服从均匀分布uniform(20,60)s;每种货物都有不合格产品，不合格产品通过地面传送带送往检修处进行修复。

A的合格率为95%，B的合格率为96%，C的合格率为97%，D的合格率为98%。

传送带的传送速度可采用默认速度。

二、实验目的1、计算分拣系统一天的总货物流量2、求出该系统能够承受的最大日流量3、思考如何调整这个系统的物流安排和人员配置三、实验内容1、元素定义2、元素细节设计（1）Part001的细节设计（2）c1的细节设计（3）c2的细节设计（4）c3的细节设计（5）c4的细节设计（6）c5的细节设计（7）m1的细节设计m1 Single 4 UNIFORM(20,60,5) IF PEN = 1 PERCENT /1 b1 95.00 ,c6 at Rear 5.00ELSEIF PEN = 2 PERCENT /2 b2 96.00 ,c6 at Rear 4.00ELSEIF PEN = 3 PERCENT /3 b3 97.00 ,c6 at Rear 3.00ELSEPERCENT /4 b4 98.00 ,c6 at Rear 2.00ENDIF(8)c6的细节设计Name Type Output Length in parts MaximumCapacity c6 Indexed Queuing PUSH to SHIP1000 10003、仿真结果分析根据元素定义，元素可视化设计，元素细节设计，建立的自动分拣系统模型如下：系统运行中的情况如下：系统运行8小时（即28800秒）后的结果如下:(1)由上图可以看出，系统总共进入系统的货物数量为127。

自动控制原理实验指导书刘芹仲恺农业工程学院机电工程学院自动化实验室2019年4月目 录实验一 典型环节的时域响应 .......................................1 实验二 典型系统的时域响应........................................10 实验三 典型系统的稳定性分析. (13)实验一 典型环节的时域响应一、 实验目的1．掌握各典型环节模拟电路的构成方法，掌握TD －ACC 设备的使用方法。

2．熟悉各种典型环节的理想阶跃响应曲线和实际阶跃响应曲线。

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 系列教学实验系统一套。

三、 实验原理及内容下面列出了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：图1－1(2) 传递函数：K )S (Ui )S (Uo (3) 阶跃响应：Uo(t) = K ( t ≥0 ) 其中K = R 1 / R 0 (4) 模拟电路图：图1－2(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：图1－3(2) 传递函数：TS1)S (Ui )S (Uo =(3) 阶跃响应：t T1)t (Uo =( t ≥0 ) 其中T = R 0C (4) 模拟电路图：图1－4(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 。

3．比例积分环节（PI ） (1) 方框图：图1－5(2) 传递函数：TS1K )S (Ui )S (Uo +=(3) 阶跃响应：t T1K )t (Uo += ( t ≥0 ) 其中K = R 1/R 0 ；T = R 0C (4) 模拟电路图：见图 1.1－6 图1－6(5) 理想与实际阶跃响应曲线对照 ① 取R0 = R1 = 200K ；C = 1uF 。

⾃动控制原理实验指导书081006（学⽣版）编著李蔓华陈昌虎李晓⾼⾃动控制理论实验指导书⽬录实验装置简介.........................................................（3-4.）实验⼀控制系统典型环节的模拟.................（5-6）实验⼆⼀阶系统的时域响应及参数测定.....（6-7）实验三⼆阶系统的瞬态响应分析.................（8-9）实验四频率特性的测试. (9)13）实验五PID控制器的动态特性······················（13-15）实验六典型⾮线性环节·································（15-18）实验七控制系统的动态校正（设计性实验）··（19）备注：本实验指导书适⽤于⾃动化、电⼦、机设专业，各专业可以根据实验⼤纲选做实验。

THZK-1型控制理论电⼦模拟实验箱⼀、实验装置简介⾃动控制技术⼴泛应⽤于⼯农业⽣产,交通运输和国防建设.因此,⼀个国家⾃动控制的⽔平是衡量该国家的⽣产技术与科学⽔平先进与否的⼀项重要标志。

本模拟实验装置能完成⾼校《⾃动控制理论》教程的主要实验内容.它可以模拟控制⼯程中的各种典型环节和控制系统,并对控制系统进⾏仿真研究,使学⽣通过实验对⾃动控制理论有更深⼀步地理解。

南京农业大学工程测试技术实验报告一、实验目的1、在理论学习的基础上，通过本实验熟悉典型信号的波形和频谱特征，并能够从信号频谱中读取所需的信息。

2、了解信号频谱分析的基本方法及仪器设备。

二、实验原理本实验利用在DRVI上搭建的频谱分析仪来对信号进行频谱分析。

由虚拟信号发生器产生多种典型波形的电压信号，用频谱分析芯片对该信号进行频谱分析，得到信号的频谱特性数据。

分析结果用图形在计算机上显示出来，也可通过打印机打印出来。

三、实验步骤及内容1.启动服务器，运行DRVI主程序，开启DRVI数据采集仪电源，然后点击 DRVI快捷工具条上的“联机注册”图标，选择其中的“DRVI 采集仪主卡检测”进行服务器和数据采集仪之间的注册。

2.点击“实验脚本文件”的链接，将本实验的脚本文件贴入并运行，实验截屏效果。

3.点击DRVI“典型信号频谱分析”实验中的“白噪声”按钮，产生白噪声信号，分析和观察白噪声信号波形和幅值谱特性。

特点分析:所有频率具有相同能量的随机噪声称为白噪声。

白噪声信号的波形没有任何的规律可言，它的分布是杂乱的、随机的、无序的;幅值谱特性:白噪声的幅值基本为零，因而将白噪声加到其他任意信号上不影响其他信号的幅频特性。

4.点击DRVI“典型信号频谱分析”实验中的“正弦波”按钮，产生正弦波信号，分析和观察正弦波信号波形和幅值谱特性。

特点分析:正弦波是周期信号，在频谱图上可以看做是垂直于横坐标的一跳直线。

正弦信号只在固有频率出存在一个不规则的尖脉冲，其余各频率处对应幅值为0。

5.点击DRVI“典型信号频谱分析”实验中的“方波”按钮，产生方波信号，分析和观察方波信号波形和幅值谱特性。

通过开/关芯片、多联开关芯片向信号发生器芯片单方向发出开关脉冲，同时由该芯片产生相关数据，并将数据发送至时域波形基本参数计算芯片，将数据单向传递至方型仪表芯片用于仪表显示和控制，同时将数据后传递至频谱运算芯片，进行时域和频域的波形计算，通过波形/频谱曲线操作芯片，传递至波形/频谱显示芯片显示波形。