《控制工程基础》课程实验报告

班级：     9121102001   

学号：    912110200325   

姓名：          

南京理工大学

20##年1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）

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：

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

特征方程 

特征根   

由于根在左半平面，所以系统稳定。

用simulink仿真：

脉冲响应：

结果：

阶跃响应：

结果：

(3)       当系统输入时，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。

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控制工程基础实验报告

                                       

            

姓名：

班级：

学号：

  目  录

实验三...........................................1

3.1 实验目的.................................1

3.2 实验内容.................................1

3.3 实验结果.................................2

实验四...........................................15

4.1实验目的.................................15

4.2 实验内容.................................15

4.3 实验结果.................................15

实验三   控制系统的频域与时域分析

一、实验目的：

1、掌握控制系统数学模型的基本描述方法和相互转化

2、了解控制系统的稳定性分析方法

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实验一：传递函数与状态空间模型的转换

实验时间：10月9日 实验地点：机电楼 实验人：邹金萍

一．   实验目的：学会使用matlab将传递函数变为状态空间表达式。

二．   实验原理：为了将传递函数变为状态空间表达式，Matlab中提供了函数tf2ss（），调用格式为：[A,B,C,D]=tf2ss(num,den)，运行后将给出系统的状态空间表达式。

三．   主要仪器与耗材：PC机电脑一台，Matlab 7.0软件

四．   实验内容和步骤：

例9.3 已知系统的传递函数模型为：

                         

      将其转换为状态空间模型。

      具体步骤如下：1.开机运行PC机电脑，打开Matlab7.0软件，建立一个M文件。

2.直接利用Matlab函数tf2ss（）的程序如下：

%EX3223系统模型转换

%输入要转换的原模型

num=[1 7 24 24];

den=[1 10 35 50 24];

[A,B,C,D]=tf2ss(num,den);

G=ss(A,B,C,D)

3.保存该M文件，并运行所编程序。

五．   数据处理与分析

运行结果为：

a =

        x1   x2   x3   x4

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成绩________

过程控制工程

实验报告

班级：_______________________________________ 姓名：________________________________________ 学号：________________________________________ 指导老师：_____________________________________ 实验日期：_____________________________________

目录

实验一 上水箱特性测试(计算机控制)实验 ??????????????????????2

实验二 压力单闭环控制系统的设计与实验 ??????????????????????7

实验三 上水箱液位和流量串级系统(计算机控制)?????????????????????9

实验四 流量比值控制系统(计算机控制) ??????????????????????12

2

实验一 上水箱特性测试(计算机控制)实验

一、实验目的

通过实验掌握对象特性的曲线的测量的方法，测量时应注意的问题，对象模型参数的求取方法。

二、实验项目

1. 认识实验系统，了解本实验系统中的各个对象。

2. 测试上水箱的对象特性。

三、实验设备与仪器

1. 水泵Ⅰ

2. 变频器

3. 压力变送器

4. 主回路调节阀

xmin——调节器输出电流的下限值

?y——被测量的变化量

ymax——被测量的上限值

ymin——被测量的下限值

2) 一阶对象

G0?Ke??s T0s?1

K——广义对象放大倍数（求法见1）

T0——广义对象时间常数(为阶跃响应变化到新稳态值的63.2%所需要的时间) τ——广义对象时滞时间(即响应的纯滞后，直接从图测量出)

五、注意事项

1． 测量前要使系统处于平衡状态下，反应曲线的初始点应是输入信号的开始作阶跃信号的瞬间，这一段时间必须在记录纸上标出，以便推算出纯滞后时间τ。测量与记录工作必须

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《控制工程基础》课程实验报告

班级：                 

学号：                 

姓名：                 

南京理工大学

20##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）

    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。

(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。

(3)       当系统输入时，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。

二、        （25分）某单位负反馈系统的开环传递函数为：

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三相异步电动机的直接起动、点动控制

实

验

报

告

姓 名：杨 宇

学 号：091542

班 级： 10931

专 业：数 控 指导老师：申爱民

2011.4.18

一、实验目标

1.熟悉常用低压电器、仪表的使用及接线。

2.熟悉三相异步电动机的铭牌数据、并能正确接线。

3.训练三相异步电动机直接起动、点动控制线路的正确接线和调试。

4.学习熔断器、接触器、空气开关、热继电器及按钮的使用方法。

二、实验器材

1.三相交流电源380V、220V 2.三相异步电动机1台

3.交流接触器1个 4.空气开关1个

5.熔断器4个 6.热继电器1个

7.常闭开关1个，常开开关1个 8.电工工具1套

9.导线若干 10.欧姆表1个

三、实验原理

1.三相鼠笼式电动机的转动原理是，在通电的情况下在电动机的内部产生一种磁场，而电动机的转子要切割磁感线而产生运动，从而把电能转化为机械能。

2.去掉KM辅助触点，可以除去自锁功能，实现电机的点动。

3.图1—1是异步电动机直接启动的控制电路图。

四、实验内容和步骤

1.认识常用低压电器和三相异步电机的铭牌标记，了解结构和工作原理及其接线方法。

- 1 -

2.按1-1电路图接入各电器，检查接线正确，并用欧姆表检测。

1）.先接主线路，再接辅助线路。

2）.先接串联线路，再接分支部分。

3）.所有元件布局及布线要安全、方便。同一相电源导线尽量 用同种颜色。

3.通电按SB2观察三相异步电机的连续转动,按SB1停止。

4.断开控制回路中接触器的自锁触点KM，按SB2观察点动过程。

5.对主电路缺相，控制电路的短路和断路故障进行正确分析和排 除。

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长安大学材料学院

材料成型及控制工程专业

综合实验

姓名：    李保存

学号：    31020806 13

指导老师：张翔

   实验日期：20##年9月

摘要：结合综合实验原理与方法，我们的材料设计、创新实验是首先对40Cr钢采用淬火热处理；其次在不同温度下（240℃、420℃、520℃）加热回火，淬火后测量洛氏硬度，并对硬度值进行比较分析；然后磨金相进行观察显微组织图相，对比分析淬火方式对材料组织性能的影响。40Cr钢在850℃加热温度下油淬，成马氏体和铁素体组织，在针状马氏体之间白色的铁素体存在；850℃加热温度下水淬得到的组织又针状的马氏体和板条状的马氏体；在240℃温度下回火，得到回火马氏体和残余奥氏体；在420℃温度下回火，回火屈氏体和参与奥氏体得到；在520℃温度下回火得到回火索氏体和细小的奥氏体组织。

目 录

第一部分：综合设计实验.....................................3

1.1实验一：冲击试验........................................3

1.2实验二：硬度试验........................................3

1.3实验三：  疲劳实验......................................5

1.4实验四：静拉伸试验.....................................5

1.5实验五：高铬铸铁试样的制备.............................6

1.6实验六：钢铁的火花鉴别法及断口分析......................7

1.7实验七：金相综合分析............. .....................9

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