下载文档原格式
成绩电机学实验报告院（系）名称自动化科学与电气工程学院专业名称电气工程及其自动化学生学号学生姓名指导教师201*年7月目录实验一等效电路参数的测定 (3)实验二串励直流电动机负载特性实验 (7)实验三并励直流发电机自励建压实验 (11)实验四三相同步发电机参数的测定 (14)实验五三相同步发电机并网实验 (17)实验六三相异步电动机参数测量实验 (19)2实验一等效电路参数的测定同组同学一、开路试验1、试验目的确定变比k、激磁阻抗Z m等参数2、试验方法低压侧加电压，高压侧开路3、接线图＆计算原理测量：U10、U20、I20、P04计算：开路试验注意事项：开路电流和开路功率必须是额定电压时的值，并以此求取激磁参数； 开路试验的特点：电压高、电流小；铁耗大、铜耗小； 若要得到高压侧参数，须归算。
4、实验数据222200020202010/，/,/m m m m Fe m R Z X I P R P p I U Z U U k -=≈≈≈=二、短路试验1、试验目的确定短路阻抗Z k 等参数。
2、试验方法高压侧加电压，低压侧短路。
3、接线图＆计算原理测量： U 1k 、I 1k 、P k 计算：短路试验注意事项：缓慢增加短路电压，使短路电流不超过一次测的额定电流； 短路试验的特点：电压低、电流大；铁耗小、铜耗大；θ++=-==≈≈︒5.234755.234,/,,/)75(222111kk k kk kk k Cu k k k kR R R Z X I P R p P I U Z短路电阻需要进行温度换算。
4、实验数据6实验二串励直流电动机负载特性实验同组同学一、实验目的1.了解串励电动机起动，调速及改变转向的方法。
2.掌握测试串励电动机调速特性和机械特性的方法。
二、实验仪器直流串励电动机电磁式测功器可调变阻器滑动电阻直流电流表直流电压表开关导线三、实验内容1.直流串励电动机的调速特性2.直流串励电动机的机械特性3.直流串励电动机的转向实验四、实验步骤1.直流串励电动机的调速特性直流串励电动机不能空载起动，因为它的机械特性是软特性，即电机转矩增加时，转速将以幂指数显著下降。
北航ARM9实验报告：实验3uCOS-II实验北航 ARM9 实验报告：实验 3uCOSII 实验一、实验目的本次实验的主要目的是深入了解和掌握 uCOSII 实时操作系统在ARM9 平台上的移植和应用。
通过实际操作，熟悉 uCOSII 的任务管理、内存管理、中断处理等核心机制，提高对实时操作系统的理解和应用能力，为后续的嵌入式系统开发打下坚实的基础。
二、实验环境1、硬件环境：ARM9 开发板、PC 机。
2、软件环境：Keil MDK 集成开发环境、uCOSII 源代码。
三、实验原理uCOSII 是一个可裁剪、可剥夺型的多任务实时内核，具有执行效率高、占用空间小、实时性能优良和可扩展性强等特点。
其基本原理包括任务管理、任务调度、时间管理、内存管理和中断管理等。
任务管理：uCOSII 中的任务是一个独立的执行流，每个任务都有自己的堆栈空间和任务控制块（TCB）。
任务可以处于就绪、运行、等待、挂起等状态。
任务调度：采用基于优先级的抢占式调度算法，始终让优先级最高的就绪任务运行。
时间管理：通过系统时钟节拍来实现任务的延时和定时功能。
内存管理：提供了简单的内存分区管理和内存块管理机制。
中断管理：支持中断嵌套，在中断服务程序中可以进行任务切换。
四、实验步骤1、建立工程在 Keil MDK 中创建一个新的工程，选择对应的 ARM9 芯片型号，并配置相关的编译选项。
2、导入 uCOSII 源代码将 uCOSII 的源代码导入到工程中，并对相关的文件进行配置，如设置任务堆栈大小、系统时钟节拍频率等。
3、编写任务函数根据实验要求，编写多个任务函数，每个任务实现不同的功能。
4、创建任务在主函数中使用 uCOSII 提供的 API 函数创建任务，并设置任务的优先级。
5、启动操作系统调用 uCOSII 的启动函数，使操作系统开始运行，进行任务调度。
6、调试与测试通过单步调试、查看变量值和输出信息等方式，对系统的运行情况进行调试和测试，确保任务的执行符合预期。
2011- 2012 学年 第二学期计算机控制实验报告班级 姓名392311 李 柏学院 学号高等工程3903· 24152012 年 6 月 12 日实验 1 模拟式小功率随动系统的实验调试一、实验目的1.熟悉反馈控制系统的结构和工作原理，进一步了解位置随动系统的特点。
2. 掌握判别闭环系统的反馈极性的方法。
3.了解开环放大倍数对稳定性的影响及对系统动态特性的影响，对静态误差的影响。
二、实验仪器XSJ-3 小功率直流随动系统学习机一台 DH1718 双路直流稳压电源一台 4 1/2 数字多用表一台三、 实验原理模拟式小功率随动系统结构如图 2-3 所示 调试步骤如下： 零位调整：为了保证精度，同时判断运放是否好用，在连接成闭环系统之前进行零位的调整。
首先，把三个运放负相端输入 电阻接地，并使其增益为 1（利用电阻调整） ，再利用运放上方的调零旋钮，使输出端输出为 0；然后将电位计两端接上±10V 电压后，用数字电压表测其电刷输出，旋转之，使其电刷输出为 0，并同时调整刻度盘零点于 0 点。
开环工作状态：断开反馈电为计，加入给定电压，使电压从小到大，当信号大时，电机转速高，信号反极性时，电机反转。
反馈极性判断。
首先判断测速机反馈极性。
在一级运放处加一电压（正或负） ，记住电机转向，然后断开输入，用手旋转电 机按同一转向转动，测量测速机输出电压，如与前电机所加电压极性相同，则可将该信号接入运放二的负端；否则应把测速 机输出极性倒置， 即把另一信号接入运放二的负相端。
其次判断位置反馈极性。
将回路接成开环状态， 给电机加入一正电压， 可使其转动，然后使电机回零，顺着电机刚才转动的方向转一小角度（不可转到非线性区） ，同时用数字电压表测电位计电 刷的输出电压，倘若其值为负，则表明此时是负反馈，否则，需把电位计两端±10V 接线头对调，以保证闭环系统是负反馈。
检验系统跟随情况：按图 2-2 连线，逐渐加大电压，察看输出角度是否也同时增加（绝对量值） ，如跟随则系统跟随情况良 好。
计算机控制系统实验报告实验一模拟式小功率随动系统的实验调试实验二 A/D、D/A接口的使用和数据采集实验三中断及采样周期的调试实验四计算机控制系统的实验调试姓名：王尼玛学号： 100311xx 同组人：李尼美郑尼玛指导教师：袁少强日期： 2013年6月15日实验一二阶系统的电子模拟及时域响应的动态测试一、实验目的1. 熟悉反馈控制系统的结构和工作原理，进一步了解位置随动系统的特点。
2. 掌握判别闭环系统的反馈极性的方法。
3. 了解开环放大倍数对稳定性的影响及对系统动态特性的影响，对静态误差的影响。
二、实验内容1. 连接元件构成位置随动系统；2. 利用计算机内的采样及显示程序,显示并分析输出的响应结果；3. 反复调试达到设计要求。
三、实验设备XSJ-3 小功率直流随动系统学习机一台、DH1718 双路直流稳压电源一台、4 1/2 数字多用表一台四、实验原理模拟式小功率随动系统如下图所示：1. 实验前需进行零位调整，反馈极性判断，反馈极性判断又包括速度反馈极性判断和位置反馈极性判断，须使反馈为负反馈。
2. 动态闭环实验系统调试。
按下面电路图连线，通过改变变阻器大小来改变闭环系统放大倍数，通过一路A/D把输出相应采入计算机进行绘图，同时测量输入电压和反馈电位计输入电压，算出稳态误差。
五、实验结果滑阻阻值（千20 30 55 74欧）比例系数 1 1.5 2.75 3.7 给定角度（度）90 90 90 90 输出角度（度）89 89 89 89.5 静差角度（度）-1 -1 -1 -0.5 静态误差（mv）-50.5 -20.5 -17.5 -28.8 过度过程曲线见下图1.K=1时的过渡过程曲线2.K=1.5时的过渡过程曲线3.K=2.75时的过渡过程曲线4.K=3.7时的过渡过程曲线六、思考题及实验感想1 如果速度反馈极性不对应如何处理？如果位置反馈极性不对应如何处理？答：首先判断测速机反馈极性。
目录实验一 (2)实验二 (8)实验三 (14)实验四 (27)实验一实验目的：熟悉硬件开发流程，掌握Modelsim设计与仿真环境，学会简单组合逻辑电路、简单时序逻辑电路设计，不要求掌握综合和综合后仿真。
实验内容：必做实验：练习一、简单的组合逻辑设计练习二、简单分频时序逻辑电路的设计选做实验：选做一、练习一的练习题选做二、7段数码管译码电路练习一、简单的组合逻辑设计描述一个可综合的数据比较器，比较数据a 、b的大小，若相同，则给出结果1，否则给出结果0。
实验代码：模块源代码：module compare(equal,a,b);input a,b;output equal;assign equal=(a==b)?1:0;endmodule测试模块源代码：`timescale 1ns/1ns`include "./compare.v"module t;reg a,b;wire equal;initialbegina=0;b=0;#100 a=0;b=1;#100 a=1;b=1;#100 a=1;b=0;#100 a=0;b=0;#100 $stop;endcompare m(.equal(equal),.a(a),.b(b));endmodule实验波形练习二、简单分频时序逻辑电路的设计用always块和@(posedge clk)或@(negedge clk)的结构表述一个1/2分频器的可综合模型，观察时序仿真结果。
实验代码：模块源代码：module halfclk(reset,clkin,clkout);input clkin,reset;output clkout;reg clkout;always@(posedge clkin)beginif(!reset) clkout=0;else clkout=~clkout;endendmodule测试模块源代码：`timescale 1ns/100ps`define clkcycle 50module tt;reg clkin,reset;wire clkout;always#`clkcycle clkin=~clkin;initialbeginclkin=0;reset=1;#10 reset=0;#110 reset=1;#100000 $stop;endhalfclk m0(.reset(reset),.clkin(clkin),.clkout(clkout));endmodule练习题1：设计一个字节（8位）的比较器。
实验一、组合逻辑电路一、实验目的（1）熟悉集成电路的引脚排列（2）掌握TTL门电路逻辑功能的测试方法（3）掌握TTL组合逻辑电路的实际方法，完成单元功能电路的设计（4）熟悉中规模集成电路译码器、数据译码器的性能与应用（5）掌握数字电子技术实验箱的功能及使用方法二、仪器设备（1）双踪示波器1台（2）500型万用表1台（3）数字逻辑实验箱（4）74LS00（5）74LS39（6）74LS153三、用两片74LS00自拟一个三人表决电路设三输入分别为A、B、C，当两人以上同意时发光二极管亮真值表如下1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1电路图如下：运行结果如下所示。
一人按下：二人按下：三人按下：2、设计一个三输入三输出的逻辑电路真值表如下用两个数据选择器74LS153设计电路，电路图如下：红绿灯亮：黄红灯亮：绿黄灯亮：实验二、时序逻辑电路一、实验目的（1）掌握D触发器和JK触发器逻辑功能的测试方法（2）掌握74LS161功能和引脚图，设计和实现具有一定功能的时序逻辑电路，体会不同控制端在电路设计中的作用（3）了解所用总规模集成器件的性能和应用二、仪器设备（1）双踪示波器1台（2）500型万用表1台（3）数字逻辑实验箱（4）74LS74（5）74LS20（6）74LS00（7）74LS161三、实验原理与内容1、利用2片74LS74、1片74LS20和2片74LS00设计一个4人抢答器。
电路图如下：主持人未按下抢答无效：A完成抢答其他选手按下无效：抢答完成后选手松开按钮灯保持不灭：2、利用中规模计数器74LS161实现任意进制计数器（1）用预置数置0实现七进制计数器电路图如下：计数为3的图片：计数为6的图片：,.。
北京航空航天大学电子电路设计数字部分实验报告实验一简单组合逻辑设计 (2)实验二简单分频时序逻辑电路的设计 (3)一．实验目的：1．掌握最基本组合逻辑电路的实现方法。
(3)2．学习时序电路测试模块的编写。
(3)3．学习综合和不同层次的仿真。
(3)实验三利用条件语句实现计数分频时序电路 (5)实验四阻塞赋值与非阻塞赋值的区别 (7)实验五用always块实现较复杂的组合逻辑： (10)实验六在Verilog HDL中使用函数 (12)实验七在Verilog HDL中使用任务(task) (14)实验八利用有限状态机进行时序逻辑的设计 (17)实验九楼梯灯 (19)实验思考与总结 (29)学院：学号：姓名：实验一简单组合逻辑设计一．实验目的：1．掌握基本组合逻辑电路的实现方法。
2．初步了解两种基本组合逻辑电路的生成方法。
3．学习测试模块的编写。
4．通过综合和布局布线了解不同层次仿真的物理意义。
二．实验设备：安装Modelsim-6.5c的PC机。
三．实验内容：描述一个可综合的数据比较器，比较数据a 、b的大小，若相同，则给出结果1，否则给出结果0四．综合仿真结果实验二简单分频时序逻辑电路的设计一．实验目的：1．掌握最基本组合逻辑电路的实现方法。
2．学习时序电路测试模块的编写。
3．学习综合和不同层次的仿真。
二．实验设备：安装Modelsim-6.5c的PC机。
三．实验内容：用always块和@(posedge clk)或@(negedge clk)的结构表述一个1/2分频器的可综合模型，观察时序仿真结果四．实验代码module half_clk(reset,clk_in,clk_out);input clk_in,reset;output clk_out;reg clk_out;always@(posedge clk_in)beginif(!reset)clk_out=0;elseclk_out=~clk_out;endendmodule`timescale 1ns/100ps`define clk_cycle 50module top;reg clk,reset;wire clk_out;always #`clk_cycle clk=~clk;initialbeginclk=0;reset=-1;#10 reset=0;#110 reset=1;#100000 $stop;endhalf_clk m0(.reset(reset),.clk_in(clk),.clk_out(clk_out)); endmodule五．综合仿真结果实验三利用条件语句实现计数分频时序电路一．实验目的：1．掌握条件语句在简单时序模块设计中的使用。
实验三：差动放大器分析与设计一、实验目的（1）通过使用Multisim来仿真电路，测试差分放大电路的静态工作点、差模电压放大倍数、输入电阻、输出电阻；（2）加深对差分放大电路工作原理的理解；（3）通过仿真，体会差分放大电路对温漂的抑制作用二、实验步骤（1）请对该电路进行直流工作点分析,进而判断电路的工作状态。
（2）请利用软件提供的电流表测出电流源提供给差放的静态工作电流。
（3）请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输入、输出电阻。
（4）请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的单端出差模放大倍数。
（5）请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的幅频、相频特性曲线。
（6）请利用交流分析功能给出该电路的幅频、相频特性曲线。
（7）请利用温度扫描功能给出工作温度从0℃变化到100℃时，输出波形的变化。
*(8)根据前面得到的静态工作点，请设计一单管共射电路，使其工作点和图3电路的静态工作点一样。
利用温度扫描功能，给出单管共射电路工作温度从0℃变化到100℃时，输出波形的变化，比较单管共射电路与共射差分电路的区别。
三、实验问题（1）根据直流工作点分析的结果，说明该电路的工作状态。
（2）请画出测量电流源提供给差放的静态工作电流时，电流表在电路中的接法，并说明电流表的各项参数设置。
（3）详细说明测量输入、输出电阻的方法（操作步骤），并给出其值。
（4）详细说明测量差模放大倍数的方法（操作步骤），并给出其值。
（5）详细说明两种测量幅频、相频特性曲线的方法（操作步骤），并分别画出幅频、相频特性曲线。
*(6)对比实验步骤（7）和（8）的结果，你有何结论？（7）对比实验步骤（4）和（9）的结果，你有何结论？（8）请分析并总结仿真结论与体会。
四、实验结果0）实验电路图根据实验要求，画出实验电路图如下所示1）直流静态工作点分析其中，V(2)=-2.11726mV，V(3)=11.63205V，V(4)=-585.02429mV。
北航电子电路设计训练模拟部分实验报告电子电路设计训练模拟部分实验实验报告实验一：共射放大器分析与设计1.目的:（1）进一步了解Multisim的各项功能，熟练掌握其使用方法，为后续课程打好基础。
（2）通过使用Multisim来仿真电路，测试如图1所示的单管共射放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻，并观察静态工作点的变化对输出波形的影响。
（3 ）加深对放大电路工作原理的理解和参数变化对输出波形的影响。
（4）观察失真现象，了解其产生的原因。
■ ■ ■…- n - - ■- r f - - "一Lr-t-g-.I. .1 4l.4h.l- ■JLJIi.lb _...... vcc图1实验一电路图2.步骤：（1）请对该电路进行直流工作点分析，进而判断管子的工作状态。
（2）请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输入电阻。
（3）请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输出电阻。
（4）请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的幅频、相频特性曲线。
（5）请利用交流分析功能给出该电路的幅频、相频特性曲线。
（6）请分别在30Hz、1KHz lOOKHz 4MHz和100MHz这5个频点利用示波器测出输入和输出的关系，并仔细观察放大倍数和相位差。
（提示：在上述实验步骤中，建议使用普通的2N2222A三极管，并请注意信号源幅度和频率的选取，否则将得不到正确的结果。
）3.实验结果及分析：（1）根据直流工作点分析的结果，说明该电路的工作状态。
由simulate->analyses->DC operating point, 可测得该电路的静态工作点为：.Ls>lOtnVrffls1000 Hz0s..............R4j.4kQ：:由V(5)>V(4)>V(2),可知，晶体管发射结导通，且发射结正偏，集 电结反偏，晶体管工作在放大状态。
(2)详细说明测量输入电阻的方法(操作步骤)，并给出其值图3输入电阻测量使用交流模式的电流表接在电路的输入端测量输入电压和输入电 流，如图所示，可得输入电阻：R +需料3碎。
机电系统设计仿真实验报告
题目：基于Maple的滑块摆仿真实验程序设计院系：
班级：
姓名：
学号：。
北京航空航天大学机电系统设计仿真实验
基于Maple的滑块摆实验程序设计
一、实验目的及意义
通过本实验掌握Maple仿真软件的使用方法，建立系统数学建模的思想，同时对编程能力也是一种提高。
二、实验原理与要求
2.1 Maple简介
Maple是一个具有强大符号运算能力、数值计算能力、图形处理能力的交互式计算机代数系统(Computer Algebra System)。
它可以借助键盘和显示器代替原来的笔和纸进行各种科学计算、数学推理、猜想的证明以及智能化文字处理。
Maple这个超强数学工具不仅适合数学家、物理学家、工程师, 还适合化学家、生物学家和社会学家, 总之, 它适合于所有需要科学计算的人。
2.2 滑块摆实验要求
滑块摆由一置于光滑杆上的质量为m的滑块A、一质量为M的小球B和长度为L，质量不计的刚性杆铰接而成，不计各处摩擦，以过A点的水平面为零势能面，通过Lagrange 方程建立系统的运动方程，利用Maple软件画出：
1.滑块A的位移x随时间t的变化曲线
2.角度φ随时间t的变化曲线
3.滑块摆的运动动画
三、实验设计及方法
3.1 设计原理
设定初始条件为：m=1Kg ，M=1Kg ，g=9.8，L=2m
φ(0) = 0rad, x(0) = 0m, φ’(0) = -1.3rad/s, x ’(0) = 1m/s
如下定义的拉格朗日方程
''c p q
L E E d L L D
F dt q q q =-⎧
⎪
⎛⎫∂∂∂⎨-+= ⎪⎪∂∂∂⎝
⎭⎩ 其中: q
x(t)和θ(t)的自由度 D
由于摩擦而消耗的能量 F q
由自由度q 产生的力 E c 和E p
系统的动能和势能
系统有两个自由度，以x 和ϕ为广义坐标，以过A 点的水平面为零势能面，系统的动
能和势能分别为
()()2222
222
112cos 22
11cos 22
c E mx M x l lx m M x Ml Mlx ϕϕϕϕϕϕ
=+++=+++&&&&&&&&&
cos p E Mgl ϕ=-
系统的Lagrange 方程为
()222
11cos cos 22
c p L E E m M x
Ml Mlx Mgl ϕϕϕϕ=-=
++++&&&&
计算出诸导数
()2
cos sin d L m M x Ml Ml dt x ϕϕϕϕ∂⎛⎫=++- ⎪∂⎝⎭
&&&&
&& 0L
x
∂=∂ 2
cos sin d L Ml Mlx Ml x dt ϕϕϕϕϕ⎛⎫∂=+- ⎪∂⎝⎭
&&&&&&& sin sin L
Ml x Mgl ϕϕϕϕ
∂=--∂&&
带入Lagrange 方程，得到系统的运动微分方程
()2
cos sin 0cos sin 0m M x Ml Ml l x g ϕϕϕϕϕ
ϕϕ⎧++-=⎪⎨
++=⎪⎩&&&&
&&&&& 3.2程序设计流程
四、实验结果与分析
4.1滑块摆运动动画
4.2 位移随时间变化曲线
4.3 角度随时间变化曲线
北京航空航天大学机电系统设计仿真实验五、实验总结与体会
此次实验成功实现了滑块摆的运动演示，并且绘制出了位移和角度随时间的变化曲线。
达到了实验要求。
通过此次实验，我对Maple强大的仿真功能有了新的认识和学习，并对系统进行数学建模的思想有了更为深入的理解，对自己的编程能力也有很大的锻炼。
六、附录
程序源代码：
> restart;
with (DEtools):
with (plots):
with (plottools):
> m:=1:M:=1:g:=9.8:l:=2:
>
eq1:=(m+M)*diff(x(t),t$2)+M*l*diff(phi(t),t$2)*cos(phi(t))-M*l*(diff(phi(t),t))^2*sin( phi(t))=0;
> eq2:=M*(l^2)*diff(phi(t),t$2)+M*l*diff(x(t),
`$`(t,2))*cos(phi(t))+M*g*l*sin(phi(t))=0;
> sys:={eq1,eq2};
> Ini:={phi(0)=0,x(0)=0,D(phi)(0)=-1.3,D(x)(0)=1};。
var:={phi(t),x(t)}:
> val:=array(1..100):for i to 100 do val[i]:=i/10 end do:
S:=dsolve(`union`(sys,Ini),var,type=numeric,method=rkf45,output=val): > eval(S):
> for i to 100 do
pos[i]:=S[2,1][i,4];
ang[i]:=S[2,1][i,2];
北京航空航天大学机电系统设计仿真实验posY[i]:=-cos(ang[i])*l;
posX[i]:=sin(ang[i])*l;
end do:
> minx:=10000:maxx:=-10000:
for i to 100 do
temmin:=`if`(minx<pos[i],minx,pos[i]):
minx:=temmin:
temmax:=`if`(maxx>pos[i],maxx,pos[i]):
maxx:=temmax:
end do:
> for t to 100 do:
wall:=curve([[maxx,0],[minx,0]]):
pospendx:=posX[t]+pos[t]:
pendulum:=disk([pospendx,posY[t]],0.15,color=tan):
mass:=rectangle([pos[t]-0.18,0.1],[pos[t]+0.18,-0.1],color=violet):
#mass:=disk([pos[t],0],0.15,color=tan):
lineM_P:=curve([[pos[t],0],[pospendx,posY[t]]]):
G1[t]:=display(pendulum,mass,lineM_P,wall):
end do:
>
display([seq(G1[t],t=1..100)],insequence=true,scaling=constrained,axes=none,titl e=`滑块摆的运动动画`);
>
>
>
>。
>
-可编辑修改-
北京航空航天大学机电系统设计仿真实验>
>
>
>
6。
