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广西大学 实验8:Simulink建模与仿真实验报告

广西大学 实验8:Simulink建模与仿真实验报告
广西大学 实验8:Simulink建模与仿真实验报告

广西大学实验报告纸

姓名:

电气工程学院自动化2

2011年1月1日

实验内容_______________________________________________指导老师________________ 【实验名称】Simulink建模与仿真

【实验目的】

1.学习SIMULINK 软件工具的使用方法;

2.用SIMULINK 仿真线性系统;

【实验设备】

1) PC机一台

2) MATLAB软件

【实验内容】

1.SIMULINK简介

SIMULINK是MATLAB软件的扩展,它是实现动态系统建模和仿真的一个软件包,它与MATLAB语言的主要区别在于,其与用户交互接口是基于Windows的模型化图形输入,其结果是使得用户可以把更多的精力投入到系统模型的构建,而非语言的编程上。

所谓模型化图形输入是指SIMULINK提供了一些按功能分类的基本的系统模块,用户只需要知道这些模块的输入输出及模块的功能,而不必考察模块内部是如何实现的,通过对这些基本模块的调用,再将它们连接起来就可以构成所需要的系统模型(以.mdl文件进行存取),进而进行仿真与分析。

2.SIMULINK的启动

进入SIMULINK界面,只要你在MA TLAB命令窗口提示符下键入‘SIMULINK’,按回车键即可启动SIMULINK软件。在启动S IMULINK软件之后,SIMULINK的主要方块图库将显示在一个新的Windows中。

如图8-1所示:

?在MA TLAB命令窗口中输入simulink :

结果是在桌面上出现一个称为Simulink Library Browser的窗口,在这个窗口中列出了按功能分类的各种模块的名称。

图8-1 SIMULINK的主要方块图库3.SIMULINK的模块库介绍

?SIMILINK模块库按功能进行分为以下8类子库:Continuous(连续模块)

Discrete(离散模块)

Function&Tables(函数和平台模块)

Math(数学模块)

Nonlinear(非线性模块)

Signals&Systems(信号和系统模块)

Sinks(接收器模块)

Sources(输入源模块)

4.SIMULINK简单模型的建立

(1)建立模型窗口

(2)将功能模块由模块库窗口复制到模型窗口

(3)对模块进行连接,从而构成需要的系统模型

5.SIMULINK功能模块的处理

(1)模块库中的模块可以直接用鼠标进行拖曳(选中模块,按住鼠标左键不放)而放到模型窗口中进行处理。

(2)在模型窗口中,选中模块,则其4个角会出现黑色标记。此时可以对模块进行以下的基本操作:

?移动:选中模块,按住鼠标左键将其拖曳到所需的位置即可。若要脱离线而移动,可按

住shift键,再进行拖曳;

?复制:选中模块,然后按住鼠标右键进行拖曳即可复制同样的一个功能模块;

?删除:选中模块,按Delete键即可。若要删除多个模块,可以同时按住Shift键,再用

鼠标选中多个模块,按Delete键即可。也可以用鼠标选取某区域,再按Delete键

就可以把该区域中的所有模块和线等全部删除;

?转向:为了能够顺序连接功能模块的输入和输出端,功能模块有时需要转向。在菜单

Format中选择Flip Block旋转180度,选择Rotate Block顺时针旋转90度。或

者直接按Ctrl+F键执行Flip Block,按Ctrl+R键执行Rotate Block。

?改变大小:选中模块,对模块出现的4个黑色标记进行拖曳即可。

?模块命名:先用鼠标在需要更改的名称上单击一下,然后直接更改即可。名称在功能模

块上的位置也可以变换180度,可以用Format菜单中的Flip Name来实现,也可以直接通过鼠标进行拖曳。Hide Name可以隐藏模块名称。

?颜色设定: Format菜单中的Foreground Color可以改变模块的前景颜色,Background

Color可以改变模块的背景颜色;而模型窗口的颜色可以通过Screen Color来改变。

?参数设定:用鼠标双击模块,就可以进入模块的参数设定窗口,从而对模块进行参数设

定。参数设定窗口包含了该模块的基本功能帮助,为获得更详尽的帮助,可以点击其上的help按钮。通过对模块的参数设定,就可以获得需要的功能模块。

?属性设定:选中模块,打开Edit菜单的Block Properties可以对模块进行属性设定。

包括Description属性、 Priority优先级属性、Tag属性、Open function属性、Attributes format string属性。其中Open function属性是一个很有用的属性,通过它指定一个函数名,则当该模块被双击之后,Simulink就会调用该函数执行,这种函数在MATLAB中称为回调函数。

模块的输入输出信号:模块处理的信号包括标量信号和向量信号;标量信号是一种单一

信号,而向量信号为一种复合信号,是多个信号的集合,它对应着系统中几条连线的合成。缺省情况下,大多数模块的输出都为标量信号,对于输入信号,模块都具有一种“智能”的识别功能,能自动进行匹配。某些模块通过对参数的设定,可以使模块输出向量信号。

6.SIMULINK 应用举例

以具有双积分环节的系统G (S )为例,该系统的开环是不稳定的,为了使系统稳定,使用超前校正环节K (S )进行串联校正,见图8-2。

图8-2 系统结构框图

在建模之前,你需要创建一个工作区域。创建一个工作区域的方法为,选择File 项,然后再选择New ,这将开始一个新的窗口,其窗口名为“Untiledl ”,可以在该窗口内构造系统模型,并称这个窗口为工作窗口。

为了得到这个系统的阶跃响应,可以由两个传递函数、一个求和点、一个输入源及两个输出观测点等6个部分组成这个系统。

输入源的元件位于Sources 库;传递函数与综合点方块都位于线性部分(Linear )库中。用同样方法,可将该库中的Transfer Fcn 与Sum 图形拖曳到工作空间,然后关闭Linear 库;

如何得到其仿真的输出结果。在Sinks 库中有三个功能方块可用于显示或存储输出结果。Scope 功能块可以像一台示波器,实时地显示任何信号的仿真结果。To Workspace 功能块可以把输出值以矢量的形式存储在MA TLAB 工作空间中,这样可以在MATLAB 环境下分析与绘制其输出结果。To File 功能块可以把数据存储到一个给定名字的文件中。用同样方法,将Scope 拖曳到工作空间,并关闭Sinks 库窗口。

打开Sum 功能块,在List of Signs 处输入“+”、“—”符号。如果综合点超过了两个输入点,只要简单地输入其正、负号,即可自动地增加其相应地输入点。

打开StepFcn 功能块,有三个空白框可以填入参数。Steptime 是阶跃响应的初始时间。

)

5()10(10)(1

)(2++==S S S K S S G

此项可填0,即零时刻开始阶跃响应。另外两项为初始值(Initial value)和终值(Final value)。这两项可分别输入0和1。

打开工作空间功能块。输入y作为变量名(Variable name),对应最大行数项(Maximum number of rows),输入100。每一行对应一个时间间隔。在系统仿真过程中,可以输入0到9.9,间隔为0.1,生成100个点。

最后,要将这些方块连接起来。除Sources与Sinks功能块外,所有其他方块中至少有一个输出点,即在方块旁有一个符号﹥指向外面,也至少有一个输入点,即在方块旁有一个符号﹥指向里面,Sources功能块没有输入点,只有输出点,而Sinks功能块没有输出点,因此它仅有一个输入点。系统的仿真方块图见图8-3。

图8-3 系统的仿真方块图

7.SIMULINK仿真的运行

构建好一个系统的模型之后,接下来的事情就是运行模型,得出仿真结果。运行一个仿真的完整过程分成三个步骤:设置仿真参数、启动仿真和仿真结果分析。

(1)设置仿真参数和选择解法器

设置仿真参数和选择解法器,选择Simulation菜单下的Parameters命令,就会弹出一个仿真参数对话框,它主要用三个页面来管理仿真的参数。

I.Solver页,它允许用户设置仿真的开始和结束时间,选择解法器,说明解法器参数及选择一些输出选项。

★仿真时间:注意这里的时间概念与真实的时间并不一样,只是计算机仿真中对

时间的一种表示,比如10秒的仿真时间,如果采样步长定为0.1,则需要执行100步,若把步长减小,则采样点数增加,那么实际的执行时间就会增加。一般仿真开始时间设为0,而结束时间视不同的因素而选择。总的说来,执行一次仿真要耗费的时间依赖于很多因素,包括模型的复杂程度、解法器及其步长的选择、计算机时钟的速度等等。

★仿真步长模式:用户在Type后面的第一个下拉选项框中指定仿真的步长选取方式,可供选择的有Variable-step(变步长)和Fixed-step(固定步长)方式。变步长模式可以在仿真的过程中改变步长,提供误差控制和过零检测。固定步长模式在仿真过程中提供固定的步长,不提供误差控制和过零检测。用户还可以在第二个下拉选项框中选择对应模式下仿真所采用

II. Workspace I/O页,作用是管理模型从MA TLAB工作空间的输入和对它的输出。

III.Diagnostics页,允许用户选择Simulink在仿真中显示的警告信息的等级。

(2)、启动仿真

I.设置仿真参数和选择解法器之后,就可以启动仿真而运行。

选择Simulink菜单下的start选项来启动仿真,如果模型中有些参数没有定义,则会出现错误信息提示框。如果一切设置无误,则开始仿真运行,结束时系统会发出一鸣叫声。

II.除了直接在SIMULINK环境下启动仿真外,还可以在MA TLAB命令窗口中通过函数进行,格式如下:

[t,x,y]=sim(‘模型文件名’,[to tf],simset(‘参数1’,参数值1,‘参数2’,参数值2, …))

其中to为仿真起始时间,tf为仿真终止时间。[t,x,y]为返回值,t为返回的时间向量值,x为返回的状态值,y为返回的输出向量值。simset定义了仿真参数,包括以下一些主要参数:

AbsTol:默认值为1e-6设定绝对误差范围。

Decimation:默认值为1,决定隔多少个点返回状态和输出值。

Solver:解法器的选择。

最后一步是仿真(Simulation),可以通过选择仿真菜单(Simulation Menu)执行仿真命令。有

两个可以供选择的项:Start (开始执行)与Parameters (参数选择)。在参数选择中,可以有几种积分算法供选择。对于线性系统,可以选择Linsim 算法。对应项分别输入如下参数:

Start Time 0 (开始时间)

Stop Time 9.9 (停止时间)

Rilative Error 0.001 (积分一步的相对误差)

Minimum Step Size 0.1 (最小步长)

Maximum Step Size 0.1 (最大步长)

在Return Variable 方框中,还可以输入要返回的变量参数。如在此方框中填入t, 在仿真之后可以在MATLAB 工作空间中得到两个变量, 即t 与y 。参数选择完毕后,关闭该窗口。

此时,你可以选择Start 启动仿真程序,在仿真结束时,计算机会用声音给予提示。 阶跃响应图如图8-4所示。

图8-4 阶跃响应图

练习8-1 在SIMULINK 环境下,作T1、T2、T3系统的阶跃响应;

将T1、T2、T3系统的阶跃响应图在同一Scope 中显示。

答:simulink 程序如下:

1

332122242222332221+++=+++=++=

s s s T s s s T s s T

从示波器中观察到的波形如下图所示:

练习8-2典型二阶欠阻尼系统的传递函数为:

极点位置:

式中:

在SIMULINK 环境下,作该系统在以下参数时的仿真:

① 设ωa=1, σ=0.5,1,5 ,求阶跃响应,(用同一Scope 显示);

)

(2)(2)(22222222σωσσωωξωω++++=++=a a n n n s s s s S G a

j S ωσ±-=)

cos(;1;2θξξωωξωσ=-==n a n

答:首先编写程序求出三种情况下的传递函数

求得传递分别为

则可以将上题中的simulink稍微修改参数,得到模型如下图所示:

从示波器中观察到系统的阶跃响应曲线为:

从阶跃响应曲线可以看出,σ一定, 随着ωa增大,系统的调整时间不变,上升时间减小,超调量增大。

②设σ=1 , ωa=0.5,1,5 ,求阶跃响应在(用同一Scope显示);

答:首先编写程序求出三种情况下的传递函数

求得传递分别为:

则可以将上题中的simulink稍微修改参数,得到模型如下图所示:

从示波器中观察到系统的阶跃响应曲线为:

从阶跃响应曲线可以看出:ωa一定, 随着σ增大,则系统的上升时间减小,调整时间减小,超调量减少。

③设:n ξω=Scope 显示);

答:根据参数计算系统的传递函数:

2/12/12)(22221++=++=s s s s S G n n n ωξωω 2

222)(22221++=++=s s s s S G n n n ωξωω 2/2552/252)(22221++=++=s s s s S G n n n ωξωω

将上题中的simulink 稍微修改参数,得到模型如下图所示:

系统阶跃响应如下图所示:

从阶跃响应曲线可以看出,说明ξ一定, 随着ωn 增大,则系统的上升时间减小,调整时间减小,超调量基本不变。

④设 00030,45,60n ωθ==求阶跃响应,

(用同一Scope 显示); 阶跃响应的时间:0≤t ≤10,阶跃信号幅值为+2V 。分析参数变化(增加、减少与不变)对阶跃响应的影响。

答:计算得到系统的传递函数:

2

45.222)(22221++=++=s s s s S G n n n ωξωω 2

222)(22221++=++=s s s s S G n n n ωξωω 241.122)(22221++=++=s s s s S G n n n ωξωω

将上题中的simulink 稍微修改参数,得到模型如下图所示:

系统的阶跃响应如下图所示:

从阶跃响应曲线可以看出。ωn 一定,随着θ增大,则系统上升时间不变,调整时间减小,系统的超调量减少。

【实验总结】

1、要进入SIMULINK界面,可以在MATLAB命令窗口提示符下键入‘SIMULINK’,按回

车键即可。SIMULINK中有很多的模块库,包括Continuous(连续模块)、Discrete(离散模块)、Function&Tables(函数和平台模块)、Math(数学模块)、Nonlinear(非线性模块)、Signals&Systems(信号和系统模块)、Sinks(接收器模块)、Sources(输入源模块)。

2、SIMULINK功能模块模块库中的模块可以直接用鼠标进行拖曳(选中模块,按住鼠标左

键不放)而放到模型窗口中进行处理。而在模型窗口中,选中模块,则其4个角会出现黑色标记。此时可以对模块进行移动、复制、删除、转向等基本操作,可以改变大小、模块命名颜色设定、参数设定、属性设定。

3、对于典型的二阶系统,传递函数由tf()得出,主要是通过仿真得出其阶跃响应,观察不同

的阻尼比和自然频率对典型二阶系统阶跃响应的动态特性的影响,主要包括峰值时间、调整时间、超调量,以及观察系统的稳定性。

最后,感谢老师的细心指导!!

信号与系统仿真实验报告

信号与系统仿真实验报告1.实验目的 了解MATLAB的基本使用方法和编程技术,以及Simulink平台的建模与动态仿真方法,进一步加深对课程内容的理解。 2.实验项目 信号的分解与合成,观察Gibbs现象。 信号与系统的时域分析,即卷积分、卷积和的运算与仿真。 信号的频谱分析,观察信号的频谱波形。 系统函数的形式转换。 用Simulink平台对系统进行建模和动态仿真。 3.实验内容及结果 3.1以周期为T,脉冲宽度为2T1的周期性矩形脉冲为例研究Gibbs现象。 已知周期方波信号的相关参数为:x(t)=∑ak*exp(jkω),ω=2*π/T,a0=2*T1/T,ak=sin(kωT1)/kπ。画出x(t)的波形图(分别取m=1,3,7,19,79,T=4T1),观察Gibbs现象。 m=1; T1=4; T=4*T1;k=-m:m; w0=2*pi/T; a0=2*T1/T; ak=sin(k*w0*T1)./(k*pi); ak(m+1)=a0; t=0:0.1:40; x=ak*exp(j*k'*w0*t); plot(t,real(x)); 3.2求卷积并画图 (1)已知:x1(t)=u(t-1)-u(t-2), x2(t)=u(t-2)-u(t-3)求:y(t)=x1(t)*x2(t)并画出其波形。 t1=1:0.01:2; f1=ones(size(t1)); f1(1)=0; f1(101)=0; t2=2:0.01:3; f2=ones(size(t2)); f2(1)=0; f2(101)=0; c=conv(f1,f2)/100;

t3=3:0.01:5; subplot(311); plot(t1,f1);axis([0 6 0 2]); subplot(312); plot(t2,f2);axis([0 6 0 2]); subplot(313); plot(t3,c);axis([0 6 0 2]); (2)已知某离散系统的输入和冲击响应分别为:x[n]=[1,4,3,5,1,2,3,5], h[n]=[4,2,4,0,4,2].求系 统的零状态响应,并绘制系统的响应图。 x=[1 4 3 5 1 2 3 5]; nx=-4:3; h=[4 2 4 0 4 2]; nh=-3:2; y=conv(x,h); ny1=nx(1)+nh(1); ny2=nx(length(nx))+nh(length(nh)); ny=[ny1:ny2]; subplot(311); stem(nx,x); axis([-5 4 0 6]); ylabel('输入') subplot(312); stem(nh,h); axis([-4 3 0 5]); ylabel('冲击效应') subplot(313); stem(ny,y); axis([-9 7 0 70]); ylabel('输出'); xlabel('n'); 3.3 求频谱并画图 (1) 门函数脉冲信号x1(t)=u(t+0.5)-u(t-0.5) N=128;T=1; t=linspace(-T,T,N); x=(t>=-0.5)-(t>=0.5); dt=t(2)-t(1); f=1/dt; X=fft(x); F=X(1:N/2+1); f=f*(0:N/2)/N; plot(f,F)

数学建模实验报告

在下面的题目中选做100分的题目,给出详略得当的答案。 一.通过举例简要说明数学建模的一般过程或步骤。(15分) 答:建立数学模型的方法大致有两种,一种是实验归纳的方法,即根据测试或计算数据,按照一定的数据,按照一定的数学方法,归纳出系统的数学模型;另一种是理论分析的方法,具体步骤有五步(以人口模型 为例): 1、明确问题,提出合理简化的假设:首先要了解问题的实际背景,明确题目的要求,收集各种必要的信息 2、建立模型:据所做的假设以及事物之间的联系,构造各种量之间的关系。(查资料得出数学式子或算法)。 3、模型求解:利用数学方法来求解上一步所得到的数学问题,此时往往还要做出进一步的简化或假设。注意要尽量采用简单的数学公具。例如:马尔萨斯模型,洛杰斯蒂克模型 4、模型检验:根据预测与这些年来人口的调查得到的数目进行对比检验 5、模型的修正和最后应用:所建立的模型必须在实际应用中才能产生效益,根据预测模型,制定方针政策,以实现资源的合理利用和环境的保护。 二.把一张四条腿等长的正方形桌子放在稍微有些起伏的地面上,通常只有三只脚着地,然而 只需稍为转动一定角度,就可以使四只脚同时着地,即放稳了。(1) 请用数学模型来描述和证明这个实际问题; (2)讨论当桌子是长方形时,又该如何描述和证明?(15分) 答: 模型假设: 1.椅子四条腿一样长,椅脚与地面的接触部分相对椅子所占的地面面积可视为一个点。 2.地面凹突破面世连续变化的,沿任何方向都不会出现间断(没有向台阶那样的情况),即地面可看作数学上的连续曲面。 3.相对椅脚的间距和椅子腿的长度而言,地面是相对平坦的,即使椅子在任何位置至少有三条腿同时着地。4.椅子四脚连线所构成的四边形是圆内接四边形,即椅子四脚共圆。 5.挪动仅只是旋转。 我们将椅子这两对腿的交点作为坐标原点,建立坐标系,开始时AC、BD这两对腿都在坐标轴上。将AC和BD这两条腿逆时针旋转角度θ。记AC到地面的距离之和为f(θ)。记BD到 地面的距离之和为g(θ)。易得f(θ),g(θ)至少有一个为零。

计算机仿真与建模实验报告

中南大学 计算机仿真与建模 实验报告 题目:理发店的服务过程仿真 姓名:XXXX 班级:计科XXXX班 学号:0909XXXX 日期:2013XXXX

理发店的服务过程仿真 1 实验案例 (2) 1.1 案例:理发店系统研究 (2) 1.1.1 问题分析 (3) 1.1.2 模型假设 (3) 1.1.3 变量说明 (3) 1.1.4 模型建立 (3) 1.1.5 系统模拟 (4) 1.1.6 计算机模拟算法设计 (5) 1.1.7 计算机模拟程序 (6) 1实验案例 1.1 案例:理发店模拟 一个理发店有两位服务员A和B顾客随机地到达该理发店,每分钟有一个顾客到达和没有顾客到达的概率均是1/2 , 其中60%的顾客理发仅用5分钟,另外40%的顾客用8分钟. 试对前10分钟的情况进行仿真。 (“排队论”,“系统模拟”,“离散系统模拟”,“事件调度法”)

1.1.1 问题分析 理发店系统包含诸多随机因素,为了对其进行评判就是要研究其运行效率, 从理发店自身利益来说,要看服务员工作负荷是否合理,是否需要增加员工等考 虑。从顾客角度讲,还要看顾客的等待时间,顾客的等待队长,如等待时间过长 或者等待的人过多,则顾客会离开。理发店系统是一个典型的排队系统,可以用 排队论有关知识来研究。 1.1.2 模型假设 1. 60%的顾客只需剪发,40%的顾客既要剪发,又要洗发; 2. 每个服务员剪发需要的时间均为5分钟,既剪发又洗发则花8分钟; 3. 顾客的到达间隔时间服从指数分布; 4. 服务中服务员不休息。 1.1.3 变量说明 u :剪发时间(单位:分钟),u=5m ; v: 既剪发又理发花的时间(单位:分钟),v=8m ; T : 顾客到达的间隔时间,是随机变量,服从参数为λ的指数分布,(单位: 分钟) T 0:顾客到达的平均间隔时间(单位:秒),T 0=λ 1; 1.1.4 模型建立 由于该系统包含诸多随机因素,很难给出解析的结果,因此可以借助计算机 模拟对该系统进行模拟。 考虑一般理发店的工作模式,一般是上午9:00开始营业,晚上10:00左 右结束,且一般是连续工作的,因此一般营业时间为13小时左右。 这里以每天运行12小时为例,进行模拟。 这里假定顾客到达的平均间隔时间T 0服从均值3分钟的指数分布, 则有 3小时到达人数约为603 603=?人, 6小时到达人数约为1203 606=?人, 10小时到达人数约为2003 6010=?人, 这里模拟顾客到达数为60人的情况。 (如何选择模拟的总人数或模拟总时间)

建模与仿真实验报告

重庆大学 学生实验报告 实验课程名称物流系统建模与仿真 开课实验室物流工程实验室 学院自动化年级12 专业班物流工程2班学生姓名段竞男学号20124912 开课时间2014 至2015 学年第二学期 自动化学院制

《物流系统建模与仿真》实验报告

(2)属性窗口(Properties Window) 右键单击对象,在弹出菜单中选择 Properties;用于编辑和查看所有对象都拥有的一般性信息。 (3)模型树视图(Model Tree View) 模型中的所有对象都在层级式树结构中列出;包含对象的底层数据结构;所有的信息都包含在此树结构中。 4)重置运行 (1)重置模型并运行 (2)控制仿真速度(不会影响仿真结果) (3)设置仿真结束时间 5)观察结果 (1)使用“Statistics”(统计)菜单中的Reports and Statistics(报告和统计)生成所需的 各项数据统计报告。 (2)其他报告功能包括:对象属性窗口的统计项;记录器对象;可视化工具对象;通过触发器 记录数据到全局表。

五、实验过程原始记录(数据、图表、计算等) 1、运行结果的平面视图: 2、运行结果的立体视图 3、运行结果的暂存区数据分析结果图:

第一个暂存区 第二个暂存区 由报表分析可知5次实验中,第一个暂存区的平均等待时间为11.46,而第二个暂存区的平均等待时间为13.02,略大于第一个暂存区,由此可见,第二个暂存区的工作效率基本上由第一个暂存区决定。 4、运行结果三个检测台的数据分析结果图,三个检测台的state饼图: (1)处理器一:

同步发电机运行与控制实验报告

广西大学电气工程学院 发电机运行实验报告 同步发电机运行与控制 专业班级: 姓名: 学号: 实验地点:

一、实验目的 同步发电机是电力系统最重要又最复杂的电气设备,在电力系统运行中起着十分重要的作用。通过实验,使学生掌握和巩固同步发电机及其运行的基本概念和基本原理,培养学生的实践能力、分析能力和创新能力,加强工程实线训练,提高学生的综合素质。 二、实验装置及接线 实验在电力系统监控实验室进行,每套实验装置以7.5KW直流电动机与同轴的5KW 同步发电机为被控对象,配置常规仪表测量控制屏(常规控制)和计算机监视控制屏(计算机监控)。可实现对发电机组的测量、控制、信号、保护、调节、并列等功能,本次同步发电机运行实验,仅采用常规控制方式。 直流电动机-同步发电机组的参数如下: 直流电动机: 型号Z2-52,凸极机 额定功率7.5kW 额定电压DC220V 额定电流41A 额定转速1500r/min 额定励磁电压DC220V 额定励磁电流0.98A(5、6、7号机组为0.5A) 同步发电机 型号T2-54-55 额定功率5kW 额定电压AC400V(星接) 额定电流9.08A 额定功率因数0.8 空载励磁电流 2.9A 额定励磁电流5A 直流电动机-同步发电机组接线如图一所示。发电机通过空气开关2QS和接触器2KM 可与系统并列,发电机机端装有电压互感器1TV和电流互感器1TA,供测量、同期用,系统侧装有单相电压互感器2TV作同期用,两侧电压通过转换开关6SA接入同期表S (MZ-10)。 发电机励磁电源可以取自380V电网(他励方式),也可以取自机端(自励方式),通

数学建模实验报告

数学建模实验报告

一、实验目的 1、通过具体的题目实例,使学生理解数学建模的基本思想和方法,掌握 数学建模分析和解决的基本过程。 2、培养学生主动探索、努力进取的的学风,增强学生的应用意识和创新 能力,为今后从事科研工作打下初步的基础。 二、实验题目 (一)题目一 1、题目:电梯问题有r个人在一楼进入电梯,楼上有n层。设每个 乘客在任何一层楼出电梯的概率相同,试建立一个概率模型,求直 到电梯中的乘客下完时,电梯需停次数的数学期望。 2、问题分析 (1)由于每位乘客在任何一层楼出电梯的概率相同,且各种可能的情况众多且复杂,难于推导。所以选择采用计算机模拟的 方法,求得近似结果。 (2)通过增加试验次数,使近似解越来越接近真实情况。 3、模型建立 建立一个n*r的二维随机矩阵,该矩阵每列元素中只有一个为1,其余都为0,这代表每个乘客在对应的楼层下电梯(因为每 个乘客只会在某一层下,故没列只有一个1)。而每行中1的个数 代表在该楼层下的乘客的人数。 再建立一个有n个元素的一位数组,数组中只有0和1,其中1代表该层有人下,0代表该层没人下。 例如: 给定n=8;r=6(楼8层,乘了6个人),则建立的二维随机矩阵及与之相关的应建立的一维数组为: m = 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 c = 1 1 0 1 0 1 1 1 4、解决方法(MATLAB程序代码):

n=10;r=10;d=1000; a=0; for l=1:d m=full(sparse(randint(1,r,[1,n]),1:r,1,n,r)); c=zeros(n,1); for i=1:n for j=1:r if m(i,j)==1 c(j)=1; break; end continue; end end s=0; for x=1:n if c(x)==1 s=s+1; end continue; end a=a+s; end a/d 5、实验结果 ans = 6.5150 那么,当楼高11层,乘坐10人时,电梯需停次数的数学期望为6.5150。 (二)题目二 1、问题:某厂生产甲乙两种口味的饮料,每百箱甲饮料需用原料6 千克,工人10名,可获利10万元;每百箱乙饮料需用原料5千 克,工人20名,可获利9万元.今工厂共有原料60千克,工人 150名,又由于其他条件所限甲饮料产量不超过8百箱.问如何 安排生产计划,即两种饮料各生产多少使获利最大.进一步讨 论: 1)若投资0.8万元可增加原料1千克,问应否作这项投资. 2)若每百箱甲饮料获利可增加1万元,问应否改变生产计划. 2、问题分析 (1)题目中共有3个约束条件,分别来自原料量、工人数与甲饮料产量的限制。 (2)目标函数是求获利最大时的生产分配,应用MATLAB时要转换

系统建模与仿真实验报告

实验1 Witness仿真软件认识 一、实验目的 熟悉Witness 的启动;熟悉Witness2006用户界面;熟悉Witness 建模元素;熟悉Witness 建模与仿真过程。 二、实验内容 1、运行witness软件,了解软件界面及组成; 2、以一个简单流水线实例进行操作。小部件(widget)要经过称重、冲洗、加工和检测等操作。执行完每一步操作后小部件通过充当运输工具和缓存器的传送带(conveyer)传送至下一个操作单元。小部件在经过最后一道工序“检测”以后,脱离本模型系统。 三、实验步骤 仿真实例操作: 模型元素说明:widget 为加工的小部件名称;weigh、wash、produce、inspect 为四种加工机器,每种机器只有一台;C1、C2、C3 为三条输送链;ship 是系统提供的特殊区域,表示本仿真系统之外的某个地方; 操作步骤: 1:将所需元素布置在界面:

2:更改各元素名称: 如; 3:编辑各个元素的输入输出规则:

4: 运行一周(5 天*8 小时*60 分钟=2400 分钟),得到统计结果。5:仿真结果及分析: Widget: 各机器工作状态统计表:

分析:第一台机器效率最高位100%,第二台机器效率次之为79%,第三台和第四台机器效率低下,且空闲时间较多,可考虑加快传送带C2、C3的传送速度以及提高第二台机器的工作效率,以此来提高第三台和第四台机器的工作效率。 6:实验小结: 通过本次实验,我对Witness的操作界面及基本操作有了一个初步的掌握,同学会了对于一个简单的流水线生产线进行建模仿真,总体而言,实验非常成功。

生产系统建模与及仿真实验报告

生产系统建模与及仿真 实验报告 实验一Witness仿真软件认识 一、实验目的 1、学习、掌握Witness仿真软件的主要功能与使用方法; 2、学习生产系统的建模与仿真方法。 二、实验内容 学习、掌握Witness仿真软件的主要功能与使用方法 三、实验报告要求 1、写出实验目的: 2、写出简要实验步骤; 四、主要仪器、设备 1、计算机(满足Witness仿真软件的配置要求) 2、Witness工业物流仿真软件。 五、实验计划与安排 计划学时4学时 六、实验方法及步骤 实验目的: 1、对Witness的简单操作进行了解、熟悉,能够做到基本的操作,并能够进行简单的基础建模。 2、进一步了解Witness的建模与仿真过程。 实验步骤: Witness仿真软件是由英国lanner公司推出的功能强大的仿真软件系统。它可以用于离散事件系统的仿真,同时又可以用于连续流体(如液压、化工、水力)系统的仿真。目前已成功运用于国际数千家知名企业的解决方案项目,有机场设施布局

优化、机场物流规划、电气公司的流程改善、化学公司的供应链物流系统规划、工厂布局优化和分销物流系统规划等。 ◆Witness的安装与启动: ?安装环境:推荐P4 1.5G以上、内存512MB及以上、独立显卡64M以上显存,Windows98、Windows2000、Windows NT以及Windows XP的操作系统支持。 ?安装步骤:⑴将Witness2004系统光盘放入CD-ROM中,启动安装程序; ⑵选择语言(English);⑶选择Manufacturing或Service;⑷选择授权方式(如加密狗方式)。 ?启动:按一般程序启动方式就可启动Witness2004,启动过程中需要输入许可证号。 ◆Witness2004的用户界面: ?系统主界面:正常启动Witness系统后,进入的主界面如下图所示: 主界面中的标题栏、菜单栏、工具栏状态栏等的基本操作与一般可视化界面操作大体上一致。这里重点提示元素选择窗口、用户元素窗口以及系统布局区。 ?元素列表窗口:共有五项内容,分类显示模型中已经建立和可以定义的模型元素。Simulation中显示当前建立的模型中的所有元素列表;Designer中显示当前Designer Elements中的所有元素列表;System中显示系默认的特殊地点;Type中

化工原理实验报告吸收实验要点

姓名 院 专业 班 年 月 日 实验内容 指导教师 一、 实验名称: 吸收实验 二、实验目的: 1.学习填料塔的操作; 2. 测定填料塔体积吸收系数K Y a . 三、实验原理: 对填料吸收塔的要求,既希望它的传质效率高,又希望它的压降低以省能耗。但两者往往是矛盾的,故面对一台吸收塔应摸索它的适宜操作条件。 (一)、空塔气速与填料层压降关系 气体通过填料层压降△P 与填料特性及气、液流量大小等有关,常通过实验测定。 若以空塔气速o u [m/s]为横坐标,单位填料层压降Z P ?[mmH 20/m]为纵坐标,在双对数坐标纸上标绘如图2-2-7-1所示。当液体喷淋量L 0=0时,可知 Z P ?~o u 关系为一直线,其斜率约1.0—2,当喷淋量为L 1时,Z P ?~o u 为一折线,若喷淋量越大,折线位置越向左移动,图中L 2>L 1。每条折线分为三个区段, Z P ?值较小时为恒持液区,Z P ?~o u 关系曲线斜率与干塔的相同。Z P ?值为中间时叫截液区,Z P ?~o u 曲线斜率大于2,持液区与截液区之间的转折点叫截点A 。 Z P ?值较大时叫液泛区,吸收实验

姓名 院 专业 班 年 月 日 实验内容 指导教师 Z P ?~o u 曲线斜率大于10,截液区与液泛区之间的转折点叫泛点B 。在液泛区塔已无法操作。塔的最适宜操作条件是在截点与泛点之间,此时塔效率最高。 图2-2-7-1 填料塔层的Z P ?~o u 关系图 图2-2-7-2 吸收塔物料衡算 (二)、吸收系数与吸收效率 本实验用水吸收空气与氨混合气体中的氨,氨易溶于水,故此操作属气膜控制。若气相中氨的浓度较小,则氨溶于水后的气液平衡关系可认为符合亨利定律,吸收

数据分析与建模实验报告

学生学号实验课成绩 学生实验报告书 实验课程名称数据分析与建模 开课学院 指导教师姓名 学生姓名 学生专业班级 2015 —2016 学年第 1 学期

实验报告填写规范 1、实验是培养学生动手能力、分析解决问题能力的重要环节;实验报告是反映实验教学水 平与质量的重要依据。为加强实验过程管理,改革实验成绩考核方法,改善实验教学效果,提高学生质量,特制定本实验报告书写规范。 2、本规范适用于管理学院实验课程。 3、每门实验课程一般会包括许多实验项目,除非常简单的验证演示性实验项目可以不写实 验报告外,其他实验项目均应按本格式完成实验报告。在课程全部实验项目完成后,应按学生姓名将各实验项目实验报告装订成册,构成该实验课程总报告,并给出实验课程成绩。 4、学生必须依据实验指导书或老师的指导,提前预习实验目的、实验基本原理及方法,了 解实验内容及方法,在完成以上实验预习的前提下进行实验。教师将在实验过程中抽查学生预习情况。 5、学生应在做完实验后三天内完成实验报告,交指导教师评阅。 6、教师应及时评阅学生的实验报告并给出各实验项目成绩,同时要认真完整保存实验报 告。在完成所有实验项目后,教师应将批改好的各项目实验报告汇总、装订,交课程承担单位(实验中心或实验室)保管存档。

画出图形 由图x=4时,y最大等于1760000 (2)求关于所做的15%假设的灵敏性 粗分析: 假设C=1000 即给定r y=f(x)=(1500-100x)1000(1+rx)=-100000rx^2+1500000rx-100000x+1500000 求导,f’(x)=-200000rx+1500000r-100000,令f’(x)=0,可得相应x值,x=(15r-1)/2r Excel画出相应图形

MATLAB Simulink系统建模与仿真 实验报告

MATLAB/Simulink 电力系统建模与仿真 实验报告 姓名:****** 专业:电气工程及其自动化 班级:******************* 学号:*******************

实验一无穷大功率电源供电系统三相短路仿真 1.1 无穷大功率电源供电系统仿真模型构建 运行MATLAB软件,点击Simulink模型构建,根据电路原理图,添加下列模块: (1)无穷大功率电源模块(Three-phase source) (2)三相并联RLC负荷模块(Three-Phase Parallel RLC Load) (3)三相串联RLC支路模块(Three-Phase Series RLC Branch) (4)三相双绕组变压器模块(Three-Phase Transformer (Two Windings)) (5)三相电压电流测量模块(Three-Phase V-I Measurement) (6)三相故障设置模块(Three-Phase Fault) (7)示波器模块(Scope) (8)电力系统图形用户界面(Powergui) 按电路原理图连接线路得到仿真图如下: 1.2 无穷大功率电源供电系统仿真参数设置 1.2.1 电源模块 设置三相电压110kV,相角0°,频率50Hz,接线方式为中性点接地的Y形接法,电源电阻0.00529Ω,电源电感0.000140H,参数设置如下图:

1.2.2 变压器模块 变压器模块参数采用标幺值设置,功率20MVA,频率50Hz,一次测采用Y型连接,一次测电压110kV,二次侧采用Y型连接,二次侧电压11kV,经过标幺值折算后的绕组电阻为0.0033,绕组漏感为0.052,励磁电阻为909.09,励磁电感为106.3,参数设置如下图: 1.2.3 输电线路模块 根据给定参数计算输电线路参数为:电阻8.5Ω,电感0.064L,参数设置如下图: 1.2.4 三相电压电流测量模块 此模块将在变压器低压侧测量得到的电压、电流信号转变成Simulink信号,相当于电压、电流互感器的作用,勾选“使用标签(Use a label)”以便于示波器观察波形,设置电压标签“Vabc”,电流标签“Iabc”,参数设置如下图:

《常用电子仪器的使用》的实验报告

实验一、常用电子仪器的使用 一、实验目的 1、学习电子技术实验中常用电子仪器的主要技术指标、性能和正确使用方法。 2、初步掌握用示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。 电路实验箱的结构、基本功能和使用方法。 二、实验原理 在模拟电子电路实验中,要对各种电子仪器进行综合使用,可按照信号流向,以接线简捷,调节顺手,观察与读数方便等原则进行合理布局。接线时应注意,为防止外界干扰,各仪器的公共接地端应连接在一起,称共地。 1.信号发生器 信号发生器可以根据需要输出正弦波、方波、三角波三种信号波形。输出信号电压频率可以通过频率分挡开关、频率粗调和细调旋钮进行调节。输出信号电压幅度可由输出幅度调节旋钮进行连续调节。 操作要领: 1)按下电源开关。 2)根据需要选定一个波形输出开关按下。 3)根据所需频率,选择频率范围(选定一个频率分挡开关按下)、分别调节频率粗 调和细调旋钮,在频率显示屏上显示所需频率即可。 4)调节幅度调节旋钮,用交流毫伏表测出所需信号电压值。 注意:信号发生器的输出端不允许短路。 2.交流毫伏表 交流毫伏表只能在其工作频率范围内,用来测量300伏以下正弦交流电压的有效值。 操作要领: 1)为了防止过载损坏仪表,在开机前和测量前(即在输入端开路情况下)应先将量程开关置于较大量程处,待输入端接入电路开始测量时,再逐档减小量程到 适当位置。 2)读数:当量程开关旋到左边首位数为“1”的任一挡位时,应读取0~10标度尺上的示数。当量程开关旋到左边首位数为“3”的任一挡位时,应读取0~3标 度尺上的示数。 3)仪表使用完后,先将量程开关置于较大量程位置后,才能拆线或关机。 3.双踪示波器 示波器是用来观察和测量信号的波形及参数的设备。双踪示波器可以同时对两个输入信号进行观测和比较。 操作要领: 1)时基线位置的调节开机数秒钟后,适当调节垂直(↑↓)和水平(←→)位移旋钮,将时基线移至适当的位置。 2)清晰度的调节适当调节亮度和聚焦旋钮,使时基线越细越好(亮度不能太亮,一般能看清楚即可)。 3)示波器的显示方式示波器主要有单踪和双踪两种显示方式,属单踪显示的有“Y1”、“Y2”、“Y1+Y2”,作单踪显示时,可选择“Y1”或“Y2”其中一个按钮

数学建模实验报告

数学建模实验报告 实验一计算课本251页A矩阵的最大特征根和最大特征向量 1 实验目的 通过Wolfram Mathematica软件计算下列A矩阵的最大特征根和最大特征向量。 2 实验过程 本实验运用了Wolfram Mathematica软件计算,计算的代码如下:

3 实验结果分析 从代码的运行结果,可以得到最大特征根为5.07293,最大特征向量为 {{0.262281},{0.474395},{0.0544921},{0.0985336},{0.110298}},实验结果 与标准答案符合。

实验二求解食饵-捕食者模型方程的数值解 1实验目的 通过Wolfram Mathematica或MATLAB软件求解下列习题。 一个生物系统中有食饵和捕食者两种种群,设食饵的数量为x(t),捕食者为y(t),它们满足的方程组为x’(t)=(r-ay)x,y’(t)=-(d-bx)y,称该系统为食饵-捕食者模型。当r=1,d=0.5,a=0.1,b=0.02时,求满足初始条件x(0)=25,y(0)=2的方程的数值解。 2 实验过程 实验的代码如下 Wolfram Mathematica源代码: Clear[x,y] sol=NDSolve[{x'[t] (1-0.1y[t])x[t],y'[t] 0.02x[t]y[t]-0.5y[t],x[0 ] 25,y[0] 2},{x[t],y[t]},{t,0,100}] x[t_]=x[t]/.sol y[t_]=y[t]/.sol g1=Plot[x[t],{t,0,20},PlotStyle->RGBColor[1,0,0],PlotRange->{0,11 0}] g2=Plot[y[t],{t,0,20},PlotStyle->RGBColor[0,1,0],PlotRange->{0,40 }] g3=Plot[{x[t],y[t]},{t,0,20},PlotStyle→{RGBColor[1,0,0],RGBColor[ 0,1,0]},PlotRange->{0,110}] matlab源代码 function [ t,x ]=f ts=0:0.1:15; x0=[25,2]; [t,x]=ode45('shier',ts,x0); End function xdot=shier(t,x)

《MATLAB与控制系统。。仿真》实验报告剖析

《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MA TLAB常用命令 表1 MA TLAB常用命令 3.MATLAB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 4.MATLAB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。

恒压过滤实验报告

姓名 院专业班 年月日恒压过滤 实验内容指导教师 一、实验名称: 恒压过滤 二、实验目的: 1、熟悉板框过滤机的结构; 2、测定过滤常数K、q e、θe; 三、实验原理: 板框压滤是间歇操作。一个循环包括装机、压滤、饼洗涤、卸饼和清洗五个工序。板框机由多个单元组合而成,其中一个单元由滤板(·)、滤框(∶)、洗板( )和滤布组成,板框外形是方形,如图2-2-4-1所示,板面有内槽以便滤液和洗液畅流,每个板框均有四个圆孔,其中两对角的一组为过滤通道,另一组为洗涤通道。滤板和洗板又各自有专设的小通道。图中实线箭头为滤液流动线路,虚线箭头则为洗液流动路线。框的两面包以滤布作为滤面,滤浆由泵加压后从下面通道送入框内,滤液通过滤布集于对角上通道而排出,滤饼被截留在滤框内,如图2-2-4-2a)所示。过滤完毕若对滤饼进行洗涤则从另一通道通入洗液,另一对角通道排出洗液,如图2-2-4-2b)所示。

姓名 院专业班 年月日实验内容指导教师 图2-2-4-1 板框结构示意图 图2-2-4-2 过滤和洗涤时液体流动路线示意图 在过滤操作后期,滤饼即将充满滤框,滤液是通过滤饼厚度的一半及一层滤布而排出,洗涤时洗液是通过两层滤布和整个滤饼层而排出,若以单位时间、单位面积获得的液体量定义为过滤速率或洗涤速率,则可得洗涤速率约为最后过滤速率的

姓名 院 专业 班 年 月 日 实验内容 指导教师 四分之一。 恒压过滤时滤液体积与过滤时间、过滤面积之间的关系可用下式表示: )()(2 2e e KA V V θθ+=+ (1) 式中:V ——时间θ内所得滤液量[m 3] V e ——形成相当于滤布阻力的一层滤饼时获得的滤液量,又称虚拟滤液量[m 3] θ——过滤时间[s] θe ——获过滤液量V e 所需时间[s] A ——过滤面积[m 2] K ——过滤常数[m 2/s] 若令:q=V/A 及q e =V e /A ,代入式(1)整理得: )()(2 e e K q q θθ+=+ (2) 式中:q ——θ时间内单位面积上所得滤液量[m 3/m 2] q e ——虚拟滤液量[m 3/m 2] K 、q e 和θe 统称为过滤常数。 式(2)为待测的过滤方程,因是一个抛物线方程,不便于测定过滤常数。为

数学建模与数学实验报告

数学建模与数学实验报告 指导教师__郑克龙___ 成绩____________ 组员1:班级______________ 姓名______________ 学号_____________ 组员2:班级______________ 姓名______________ 学号______________ 实验1.(1)绘制函数cos(tan())y x π=的图像,将其程序及图形粘贴在此。 >> x=-pi:0.01:pi; >> y=cos(tan(pi*x)); >> plot(x,y) -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 -1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.8 1 (2)用surf,mesh 命令绘制曲面2 2 2z x y =+,将其程序及图形粘贴在此。(注:图形注意拖放,不要太大)(20分) >> [x,y]=meshgrid([-2:0.1:2]); >> z=2*x.^2+y.^2; >> surf(x,y,z)

-2 2 >> mesh(x,y,z) -2 2 实验2. 1、某校60名学生的一次考试成绩如下:

93 75 83 93 91 85 84 82 77 76 77 95 94 89 91 88 86 83 96 81 79 97 78 75 67 69 68 84 83 81 75 66 85 70 94 84 83 82 80 78 74 73 76 70 86 76 90 89 71 66 86 73 80 94 79 78 77 63 53 55 1)计算均值、标准差、极差、偏度、峰度,画出直方图;2)检验分布的正态性;3)若检验符合正态分布,估计正态分布的参数并检验参数. (20分) 1) >> a=[93 75 83 93 91 85 84 82 77 76 77 95 94 89 91 88 86 83 96 81 79 97 78 75 67 69 68 84 83 81 75 66 85 70 94 84 83 82 80 78 74 73 76 70 86 76 90 89 71 66 86 73 80 94 79 78 77 63 53 55]; >> pjz=mean(a) pjz = 80.1000 >> bzhc=std(a) bzhc = 9.7106 >> jc=max(a)-min(a) jc = 44 >> bar(a)

四旋翼飞行器仿真-实验报告

动态系统建模仿真实验报告(2) 四旋翼飞行器仿真 姓名: 学号: 指导教师: 院系: 2014.12.28

1实验容 基于Simulink建立四旋翼飞行器的悬停控制回路,实现飞行器的悬停控制; 建立GUI界面,能够输入参数并绘制运动轨迹; 基于VR Toolbox建立3D动画场景,能够模拟飞行器的运动轨迹。 2实验目的 通过在 Matlab 环境中对四旋翼飞行器进行系统建模,使掌握以下容: 四旋翼飞行器的建模和控制方法 在Matlab下快速建立虚拟可视化环境的方法。 3实验器材 硬件:PC机。 工具软件:操作系统:Windows系列;软件工具:MATLAB及simulink。 4实验原理 4.1四旋翼飞行器 四旋翼飞行器通过四个螺旋桨产生的升力实现飞行,原理与直升机类似。四个旋翼位于一个几何对称的十字支架前,后,左,右四端,如图 1 所示。旋翼由电机控制;整个飞行器依靠改变每个电机的转速来实现飞行姿态控制。 图1四旋翼飞行器旋转方向示意图

在图 1 中, 前端旋翼 1 和后端旋翼 3 逆时针旋转, 而左端旋翼 2 和右端的旋翼 4 顺时针旋转, 以平衡旋翼旋转所产生的反扭转矩。 由此可知, 悬停时, 四只旋翼的转速应该相等,以相互抵消反扭力矩;同时等量地增大或减小四只旋翼的转速,会引起上升或下降运动;增大某一只旋翼的转速,同时等量地减小同组另一只旋翼的转速,则产生俯仰、横滚运动;增大某一组旋翼的转速,同时等量减小另一组旋翼的转速,将产生偏航运动。 4.2建模分析 四旋翼飞行器受力分析,如图 2 所示 图2四旋翼飞行器受力分析示意图 旋翼机体所受外力和力矩为: 重力mg , 机体受到重力沿w z -方向; 四个旋翼旋转所产生的升力i F (i= 1 , 2 , 3 , 4),旋翼升力沿b z 方向; 旋翼旋转会产生扭转力矩i M (i= 1 , 2 , 3 , 4)。i M 垂直于叶片的旋翼平面,与旋转矢量相反。 力模型为:2i F i F k ω= ,旋翼通过螺旋桨产生升力。F k 是电机转动力系数, 可取826.1110/N rpm -?,i ω为电机转速。旋翼旋转产生旋转力矩Mi(i=1,2,3,4),

广西大学电气工程学院自动装置实验报告

电力系统自动装置原理实验报告 实验项目:发电机自动准同期装置实验 学院:电气工程学院 班级:电气工程及其自动化10~班 姓名: 学号:

实验一发电机自动准同期装置实验 一、实验目的 1、加深理解同步发电机准同期并列原理,掌握准同期并列条件; 2、掌握微机准同期控制装置及模拟式综合整步表的基本使用方法; 3、熟悉同步发电机准同期并列过程; 4、学会观察、分析有关实验波形。 二、实验基本原理 (一)控制发电机运行的三个主要自动装置 同步发电机从静止过渡到并网发电状态,一般要经历以下几个主要阶段: (1)起动机组,使机组转速从零上升到额定转速; (2)起励建压,使机端电压从残压升到额定电压; (3)合出口断路器,将同步发电机无扰地投入电力系统并列运行; (4)输出功率,将有功功率和无功功率输出增加到预定值。 上述过程的控制,至少涉及3个自动装置,即调速器、励磁调节器和准同期控制器。它们分别用于调节机组转速/功率、控制同步发电机机端电压/无功功率和实现无扰动合闸并网。 (二)准同期并列的基本原理 将同步发电机并入电力系统的合闸操作通常采用准同期并列方式。 准同期并列要满足以下四个条件: (1)发电机电压相序与系统电压相序相同; (2)发电机电压与并列点系统电压相等; (3)发电机的频率与系统的频率基本相等; (4)合闸瞬间发电机电压相位与系统电压相位相同。 具体的准同期并列的过程如下:先将待并发电机组先后升至额定转速和额定电压,然后通过调整待并机组的电压和转速,使电压幅值和频率条件满足,再根据“恒定越前时间原理”,由运行操作人员手动或由准同期控制器自动选择合适时机发出合闸命令,使出口断路器合上的时候相位差尽可能小。这种并列操作的合闸冲击电流一般很小,并且机组投入电力系统后能被迅速拉入同步。 自动准同期并列,通常采用恒定越前时间原理工作,这个越前时间可按断路器的合闸时间整定。准同期控制器根据给定的允许压差和允许频差,不断地检查准同期条件是否满足,

bim3d建模实验报告

bim3d建模实验报告 1、实验名称 Revit综合建模实验 二、实验目的综合使用各类Revit建模方法 三、实验内容使用Revit软件对一个完整的建筑物进行三维建模 4、实验设备计算机、Revit软件1套 5、实验步骤新建项目点击软件左上角图标,依次点击“新建门式钢架即完成。 图5-5 绘制墙体 0 1、切换至“室外标高”视图,单击“建筑”选项卡“构建”面板中的“墙”工具,在左侧实例属性栏墙体类型下拉栏选择相应的墙体类型,选择墙体的底部限制条件为“室外标高”,顶部约束为“直到标高:梁底标高”。如下图6-1所示。 02、在视图区域单击鼠标左键,作为起点,沿墙体所在位置的轴线进行绘制,再次单击鼠标右键作为终点,按下Esc键,结束墙体的绘制。依次绘制出油化库四周的墙体。 图6-1创建门窗门和窗的插入方法是很简单的操作,难点在于如何创建项目中特有的门窗。在此介绍如何插入门窗和调整门窗的位置,对于项目中如何创建各种门窗族的操作在后期将做出详细介绍。

1、在平面视图中,单击“建筑”选项卡中“构建”面板下的“门”工具,在左侧实例属性的下拉列表中选择对应的门类型。 02、移动鼠标光标至墙体上,出现门的平面轮廓时即可在此处单击插入门。如果门的开启方向不符合要求,在选中门的状态下,可以按空格键调整门的开启方向,或者按下图7-1所示,使用门的“开启方向调节箭头”进行调整。 图7-1 03、调整门的位置。选择门,在出现的临时标注尺寸中单击标注文字,修改尺寸,门会在尺寸的驱动下改变位置。 04、窗户的插入方法与门相同。 依次完成所有门窗的插入。创建屋面此建筑为单层建筑,无楼板层,将直接以屋顶命令创建屋顶,虽然Revit提供了专门创建屋顶的工具,但屋顶也可以用楼板命令来完成,需要注意的是,楼板是以绘制标高为基准向下生成的,而屋顶是向上生成的。 1、双击“项目浏览器”中的“梁顶标高”,打开楼层平面视图。 02、单击“建筑”选项卡中“构建”面板下的“屋顶”工具下拉列表中的“迹线屋顶“,用草图线绘制出屋面的边界,如下图8-1所示。 图8-1 03、框选上下两段草图线,如下图8-2所示,勾选的定义坡度,在属性栏输入坡度值,完成后在视图区域单击鼠标,

广西大学实验报告纸

广西大学实验报告纸 姓名:XXX指导老师:XXX成绩: 学院:电气工程学院专业:自动化班级:XXX 实验内容:连续系统传递函数模型生成与特征量求取XX年X年XX日同组人:无 【实验时间】2014年9月25日 【实验地点】matlab(课外,宿舍) 【实验目的】 掌握MATLAB环境中传递函数模型表示与转换 【实验设备与软件】 MATLAB数值分析软件 【实验原理】 1.连续系统传递函数模型的生成:命令格式sys=tf(num,den) 2.连续系统zpk传递函数模型的生成:命令格式sys=zpk(z,p,k) 3.传递函数模型转换与zpk传递函数之间的互相转换: 4.线性系统传递函数极点指使其分母为零的根,命令格式:pole/zero(SYS) 5.传递函数的静态增益指系统传递函数在除于纯积分环节后,令s=0后得到的数 值,它表示了系统稳定时的(位置或速度或加速度)增益 6.部分分式分解及还原:命令格式[r,p,k]=residue(num,den) [num,den]=residue(r,p,k) 【实验内容、方法、过程与分析】 1、实验内容 自定义一个4阶稳定的连续线性系统传递函数,要求分子次数为3,编制一段程序.m 将其转换成零极点形式,求零极点和静态增益,并实现部分分式分解并与手算比较 2、实验方法及过程 >>num=[141010];den=[14643];sys=tf(num,den) sys= s^3+4s^2+10s+10 ----------------------------- s^4+4s^3+6s^2+4s+3 Continuous-time transfer function. >>[r,p,k]=tf2zp(num,den) r= -1.1853+2.1754i -1.1853-2.1754i -1.6294+0.0000i p= -1.8409+0.8409i

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