南邮自动控制原理上机报告
南邮微机原理实验报告
微机原理硬件实验报告实验一 I/O 地址译码一、实验目的1、掌握 I/O 地址译码电路的工作原理。
二、实验内容及原理实验电路如图1-1所示，其中74LS74为D触发器，可直接使用实验台上数字电路实验区的D触发器,74LS138为地址译码器。
译码输出端Y0～Y7在实验台上“I/O地址“输出端引出，每个输出端包含8个地址，Y0：280H～287H，Y1：288H～28FH，…… 当CPU执行I/O指令且地址在280H～2BFH范围内，译码器选中，必有一根译码线输出负脉冲。
根据图1-1，我们可以确定A9~A3，AEN，IOW，IOR的值。
要使译码电路正常工作，必须使处于低电平有效。
因而可以确定A6=A8=0，A7=A9=1，AEN=0，IOW与IOR不可同时为1（即不能同时读写）。
当要从Y4输出低脉冲时，A5A4A3=100；从Y5输出时，A5A4A3=101。
综上所述，Y4输出时，应设置值2A0H（A9~A0=1010100000B）；Y5输出时，应设置值2A8H（A9~A0=1010101000B）。
执行下面两条指令MOV DX，2A0HOUT DX，AL（或IN AL，DX）Y4输出一个负脉冲到D触发器的CLK上，因为D=1（接了高电平+5V）,所以Q被赋值为1.延时一段时间(delay)；执行下面两条指令；MOV DX，2A8HOUT DX，AL（或IN AL，DX）Y5输出一个负脉冲到CD，D触发器被复位，Q=0。
再延时一段时间，然后循环上述步骤。
利用这两个个负脉冲控制L7闪烁发光（亮、灭、亮、灭、……），时间间隔通过软件延时实现。
三、硬件接线图与软件流程图硬件接线：Y4/IO 地址接 CLK/D 触发器Y5/IO地址接 C/D触发器D/D触发器接 SD/D角发器接+5VQ/D触发器接 L7（LED灯）或逻辑笔软件流程图：四、源程序OUTPORT1 EQU 2A0H ;预置，方便修改OUTPORT2 EQU 2A8HCODE SEGMENTASSUME CS:CODESTART: MOV DX,OUTPORT1 ;根据原理图设定A9~A0 的值（Y4）OUT DX,AL ;让译码器Y4 口输出一个负脉冲CALL DELAY ;延时MOV DX,OUTPORT2 ;根据原理图设定A9~A0 的值（Y5）OUT DX,AL ;让译码器Y5 口输出一个负脉冲CALL DELAY ;延时MOV AH,1 ;调用1 号DOS 功能，等待键盘输入INT 16HJE START ;若有键盘输入则退出程序，否继续循环MOV AH,4CHINT 21HDELAY PROC NEAR ;延时子程序MOV BX,200 ;时延长度 (200)A: MOV CX,0B: LOOP BDEC BXJN E ARETDELAY ENDPCODE ENDSEND START五、实验结果LED 灯处于闪烁状态，键盘有输入后，成功退出。
自动控制原理实验报告
自动控制原理实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过实际操作，加深对自动控制原理的理解，掌握PID控制器的调节方法，并验证PID控制器的性能。
二、实验原理。
PID控制器是一种常见的控制器，它由比例环节（P）、积分环节（I）和微分环节（D）三部分组成。
比例环节的作用是根据偏差的大小来调节控制量的大小；积分环节的作用是根据偏差的累积值来调节控制量的大小；微分环节的作用是根据偏差的变化率来调节控制量的大小。
PID控制器通过这三个环节的协同作用，可以实现对被控对象的精确控制。
三、实验装置。
本次实验所使用的实验装置包括PID控制器、被控对象、传感器、执行机构等。
四、实验步骤。
1. 将PID控制器与被控对象连接好，并接通电源。
2. 调节PID控制器的参数，使其逐渐接近理想状态。
3. 对被控对象施加不同的输入信号，观察PID控制器对输出信号的调节情况。
4. 根据实验结果，对PID控制器的参数进行调整，以达到最佳控制效果。
五、实验结果与分析。
经过实验，我们发现当PID控制器的比例系数较大时，控制效果会更为迅速，但会引起超调；当积分系数较大时，可以有效消除稳态误差，但会引起响应速度变慢；当微分系数较大时，可以有效抑制超调，但会引起控制系统的抖动。
因此，在实际应用中，需要根据被控对象的特性和控制要求，合理调节PID控制器的参数。
六、实验总结。
通过本次实验，我们深刻理解了PID控制器的工作原理和调节方法，加深了对自动控制原理的认识。
同时，我们也意识到在实际应用中，需要根据具体情况对PID控制器的参数进行调整，以实现最佳的控制效果。
七、实验心得。
本次实验不仅让我们在理论知识的基础上得到了实践锻炼，更重要的是让我们意识到掌握自动控制原理是非常重要的。
只有通过实际操作，我们才能更好地理解和掌握知识，提高自己的实际动手能力和解决问题的能力。
八、参考文献。
[1] 《自动控制原理》，XXX，XXX出版社，2010年。
[2] 《PID控制器调节方法》，XXX，XXX期刊，2008年。
自动控制原理实验报告分析
湖南工业大学控制理论实验报告指导老师:学院:班级:姓名/学号:实验一控制系统典型环节的模拟实验一、实验目的1．掌握控制系统中各典型环节的电路模拟及其参数的测定方法。
2．测量典型环节的阶跃响应曲线，了解参数变化对环节输出性能的影响。
二、实验内容1．对表一所示各典型环节的传递函数设计相应的模拟电路(参见表二) 表一：典型环节的方块图及传递函数2．测试各典型环节在单位阶跃信号作用下的输出响应。
3．改变各典型环节的相关参数，观测对输出响应的影响。
三、实验内容及步骤1．观测比例、积分、比例积分、比例微分和惯性环节的阶跃响应曲线。
①准备：使运放处于工作状态。
将信号发生器单元U1的ST端与+5V端用“短路块”短接，使模拟电路中的场效应管（K30A）夹断，这时运放处于工作状态。
②阶跃信号的产生：电路可采用图1-1所示电路，它由“阶跃信号单元”（U3）及“给定单元”（U4）组成。
具体线路形成：在U3单元中，将H1与+5V端用1号实验导线连接，H2端用1号实验导线接至U4单元的X端；在U4单元中，将Z端和GND端用1号实验导线连接，最后由插座的Y 端输出信号。
以后实验若再用阶跃信号时，方法同上，不再赘述。
实验步骤：①按表二中的各典型环节的模拟电路图将线接好(先接比例)。
(PID先不接)②将模拟电路输入端(U i)与阶跃信号的输出端Y相连接；模拟电路的输出端(Uo)接至示波器。
③按下按钮(或松开按钮)SP时，用示波器观测输出端的实际响应曲线Uo(t)，且将结果记下。
改变比例参数，重新观测结果。
④同理得积分、比例积分、比例微分和惯性环节的实际响应曲线，它们的理想曲线和实际响应曲线参见表三。
2．观察PID环节的响应曲线。
实验步骤：①将U1单元的周期性方波信号(U1 单元的ST端改为与S端用短路块短接，S11波段开关置于“方波”档，“OUT”端的输出电压即为方波信号电压，信号周期由波段开关S11和电位器W11调节，信号幅值由电位器W12调节。
自动控制原理实验报告
实验报告课程名称： 自动控制原理 实验项目： 典型环节的时域相应 实验地点： 自动控制实验室实验日期： 2017 年 3 月 22 日(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(2)传递函数： TS S Ui S Uo 1)()(=(3)阶跃响应： )0(1)(≥=t t Tt Uo 其中 C R T 0=(4)模拟电路图(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：模拟电路图：②取 R0=R1=200K ；C=2uF 。
+Uo10VU o(t)2 1U i(t ) 00 .tUo无穷U o(t)21U i(t )0 .2st理想阶跃响应曲线实测阶跃响应曲线① 取R0 = R2 = 100K ，R3 = 10K ，C = 1uF ；R1 = 100K 。
② 取R0=R2=100K ，R3=10K ，C=1uF ；R1=200K 。
6.比例积分微分环节 (PID) (1)方框图：(2)传递函数： (3)阶跃响应： (4)模拟电路图：Uo无穷U o(t)2 1U i(t )0 .4stUo10VUo(t)2 1U i(t )0 .4stKp+ U i(S)1 Ti S+U o(S)+ +Td S(5)理想与实际阶跃响应曲线对照：①取 R2 = R3 = 10K，R0 = 100K，C1 = C2 = 1uF；R1 = 100K。
②取 R2 = R3 = 10K，R0 = 100K，C1 = C2 = 1uF；R1 = 200K。
四、实验步骤及结果波形1.按所列举的比例环节的模拟电路图将线接好。
检查无误后开启设备电源。
2.将信号源单元的“ST”端插针与“S”端插针用“短路块”短接。
自动控制原理实验报告
自动控制原理实验报告本实验为基于微处理器的温度控制系统的设计与实现。
实验目的是通过实践掌握基于微处理器的控制系统设计和实现方法，了解数字信号处理的基本原理和应用。
本报告将分为实验原理，系统设计，实验步骤，实验结果和结论等几个部分进行详细阐述。
一、实验原理数字信号处理的基本原理是将模拟信号经过采样、量化和编码后转换为数字信号，并在数字领域中对其进行处理。
在本实验中，采用的是基于单片机控制的数字温度控制系统。
该系统的设计要求基于以往的温度控制系统，并具备更过的实用价值和工程性能。
系统的基本原理如下：1.数字信号采样该系统通过传感器来采集温度值，并将其转化为数字信号，实现了数字化控制。
系统在稳态时，通过采用PID控制方法来对温度进行控制。
2.温度控制方法对于本实验中开发的系统，采用的是基于PID控制算法的控制方法。
PID即比例积分微分控制算法，它是一种最常用的控制算法，具备响应速度快、稳态误差小等优点。
PID控制算法的主要原理是，通过比例、积分和微分三个控制系数对输出进行调节，使系统的响应速度更快，而且在稳态时误差非常小。
3.系统设计本实验系统的设计通过单片机的程序控制，主要包含三部分：硬件设计、软件设计和温控系统设计。
二、系统设计1.硬件设计本实验采用的是基于AT89S52单片机的数字温度控制系统，其硬件电路主要包括以下模块：(1)单片机控制器：采用AT89S52单片机；(2)温度传感器：采用DS18B20数字温度传感器；(3)电源模块：采用稳压电源，提供系统所需电压。
2.软件设计本实验采用的是基于C语言开发的程序控制系统，该软件具备以下功能模块：(1)数据采集：通过程序控制读取温度传感器数值；(2)控制算法：实现PID控制算法的程序设计；(3)控制输出：将PID算法结果通过程序输出到负载端。
3.温控系统设计本实验设计的数字温度控制系统，其温控系统设计主要包括以下几个方面：（1）温度检测：系统通过DS18B20数字温度传感器检测环境温度。
自动控制原理实验报告分析
自动控制原理实验报告分析自动控制原理实验报告分析引言：自动控制原理是现代工程领域中的重要学科，它研究的是如何设计和实现能够自动调节和控制系统的方法和技术。
在本次实验中，我们通过搭建一个简单的控制系统，来深入了解自动控制原理的基本概念和应用。
实验目的：本次实验的主要目的是通过实际操作，掌握自动控制原理的基本原理和方法，包括PID控制器的调节和系统的稳定性分析。
实验过程：首先，我们搭建了一个简单的温度控制系统。
该系统由一个加热器、一个温度传感器和一个PID控制器组成。
我们通过调节PID控制器的参数，使得系统能够稳定地控制温度在一个设定值附近。
然后，我们进行了一系列的实验操作。
首先，我们调节了PID控制器的比例、积分和微分参数，观察系统的响应情况。
随后，我们分别增大和减小了设定温度值，观察系统的稳定性和响应速度。
最后，我们还对系统进行了干扰实验，通过给系统施加一个外部干扰，观察系统的抗干扰能力。
实验结果：通过实验，我们得到了一系列的实验结果。
首先，我们发现当PID控制器的比例参数过大时，系统会出现超调现象，温度会波动较大。
而当比例参数过小时，系统的响应速度会变慢，温度调节不及时。
接着，我们发现当积分参数过大时，系统会出现积分饱和现象，温度无法稳定。
而当积分参数过小时，系统的稳定性会变差，温度波动较大。
最后，我们发现当微分参数过大时，系统会对噪声产生较大的响应，温度调节不平稳。
而当微分参数过小时，系统的响应速度会变慢，温度调节不及时。
讨论与分析：通过对实验结果的分析，我们可以得出以下结论：PID控制器的参数调节对系统的稳定性和响应速度有着重要的影响。
比例参数决定了系统对误差的响应程度，积分参数决定了系统对误差的积累程度，微分参数决定了系统对误差变化率的响应程度。
因此，在实际应用中，我们需要根据系统的特点和要求，合理选择PID控制器的参数，以达到最佳的控制效果。
结论：通过本次实验，我们深入了解了自动控制原理的基本概念和应用。
自动控制原理实验报告(实验一,二,三)分析
自动控制原理实验报告实验名称：线性系统的时域分析线性系统的频域分析线性系统的校正与状态反馈班级：学号：姓名：指导老师：2013 年12 月15日典型环节的模拟研究一. 实验目的1．了解和掌握各典型环节模拟电路的构成方法、传递函数表达式及输出时域函数表达式2．观察和分析各典型环节的阶跃响应曲线，了解各项电路参数对典型环节动态特性的影响二．实验内容及步骤观察和分析各典型环节的阶跃响应曲线，了解各项电路参数对典型环节动态特性的影响.。
改变被测环节的各项电路参数，画出模拟电路图，阶跃响应曲线，观测结果，填入实验报告运行LABACT 程序，选择自动控制菜单下的线性系统的时域分析下的典型环节的模拟研究中的相应实验项目，就会弹出虚拟示波器的界面，点击开始即可使用本实验机配套的虚拟示波器（B3）单元的CH1测孔测量波形。
具体用法参见用户手册中的示波器部分1)．观察比例环节的阶跃响应曲线典型比例环节模拟电路如图3-1-1所示。
图3-1-1 典型比例环节模拟电路传递函数：01(S)(S)(S)R R K KU U G i O === ； 单位阶跃响应： K )t (U = 实验步骤：注：‘S ST ’用短路套短接！（1）将函数发生器（B5）所产生的周期性矩形波信号（OUT ），作为系统的信号输入（Ui ）；该信号为零输出时，将自动对模拟电路锁零。
① 在显示与功能选择（D1）单元中，通过波形选择按键选中矩形波’（矩形波指示灯亮）。
② 量程选择开关S2置下档，调节“设定电位器1”，使之矩形波宽度＞1秒（D1单元左显示）。
③ 调节B5单元的“矩形波调幅”电位器使矩形波输出电压= 4V （D1单元‘右显示）。
（2）构造模拟电路：按图3-1-1安置短路套及测孔联线，表如下。
（a ）安置短路套 （b ）测孔联线（3）运行、观察、记录：打开虚拟示波器的界面，点击开始，按下信号发生器（B1）阶跃信号按钮（0→+4V 阶跃），观测A5B 输出端（Uo ）的实际响应曲线。
自动控制原理实验报告
自动控制原理实验报告姓名：学号：班级：实验一 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. 了解一、二阶系统阶跃响应及其性能指标与系统参数之间的关系。
2. 学习在电子模拟机上建立典型环节系统模型的方法。
3. 学习阶跃响应的测试方法。
二、 实验内容1. 建立一阶系统的电子模型，观测并记录在不同时间常数T 时的阶跃响应曲线，并测定其过渡过程时间Ts 。
2．建立二阶系统的电子模型，并记录在不同的阻尼比ζ时的阶跃响应曲线，并测定其超调量δ%及过渡过程时间Ts 。
三、 实验原理1.一阶系统系统传递函数为： 模拟运算电路如图1-1所示：图 1-1其中R1=R2，T=R2·C 其中电阻电容的具体取值见表1-12. 二阶系统系统传递函数为： 模拟运算电路如图1-2所示：图1-2其中R2·C1=1，R3·C2=1，R4/R3=ξ21各元器件具体取值如图1-2所示。
222()()()2n n nC s s R s S S ωζωωΦ==++()()()1C s Ks R s TS Φ==+四、实验数据1.一阶系统1）数据表格（取5%误差带，理论上Ts＝3T）表1-1T/s 0.25 0.5 1 R2(R1)/Ω250k 500k 1MC/μF 1 1 1Ts实测/s 0.74 1.46 2.99Ts理论/s 0.75 1.5 3 阶跃响应曲线图1-3 图1-4 图1-5 2）响应曲线图1-3 (T=0.25)图1-4 (T=0.5)图1-5 (T=1)2. 二阶系统 1)数据表格表1-2说明：（1）0﹤ζ﹤1，为欠阻尼二阶系统,超调量理论计算公式2/1%100%eπζζσ--=⨯(2)取5%误差带，当ζ值较小(0﹤ζ﹤0.7)采用近似公式 进行估算;当ζ值较大(ζ﹥0.7)采用近似公式 7.145.6-=ξsT 进行估算.2)响应曲线图1-6 (ζ=0.25)ζ0.25 0.5 0.7 1.0 /rad/s 1 1 1 1 R 4/M Ω 2.0 1.0 0.7 0.5 C2/μF 1.0 1.0 1.0 1.0 σ%实测 43.77 16.24 4.00 0.02 σ%理论 44.43 16.30 4.600 Ts 实测/s 13.55 5.47 3.03 4.72 Ts 理论/s 14 7 5 4.75 阶跃响应曲线图1-6图1-7图1-8图1-9ns T ξω5.3=图1-7 (ζ=0.5)图1-8 (ζ=0.7)图1-9 (ζ=1)五、 误差分析1. 对一阶系统阶跃响应实验当T=0.25 时， 1.3%%10075.074.0-75.0=⨯=误差。
自动控制原理实验报告
自动控制原理实验报告姓 名班 级学 号指导教师1自动控制原理实验报告（一）一．实验目的1.了解掌握各典型环节模拟电路的构成方法、传递函数表达式及输出时域函数表达式。
2.观察分析各典型环节的阶跃响应曲线，了解各项电路参数对典型环节动态特性的影响。
3.了解掌握典型二阶系统模拟电路的构成方法及Ⅰ型二阶闭环系统的传递函数标准式。
4.研究Ⅰ型二阶闭环系统的结构参数--无阻尼振荡频率ωn 、阻尼比ξ对过渡过程的影响。
5.掌握欠阻尼Ⅰ型二阶闭环系统在阶跃信号输入时的动态性能指标σ%、t p 、t s 的计算。
6.观察和分析Ⅰ型二阶闭环系统在欠阻尼、临界阻尼、过阻尼的瞬态响应曲线，及在阶跃信号输入时的动态性能指标σ%、t p 值，并与理论计算值作比对。
二．实验过程与结果1.观察比例环节的阶跃响应曲线1.1模拟电路图1.2传递函数(s)G(s)()o i U K U s == 10R K R =1.3单位阶跃响应U(t)K 1.4实验结果1.5实验截图2342.观察惯性环节的阶跃响应曲线2.1模拟电路图2.2传递函数(s)G(s)()1o i U KU s TS ==+10R K R =1T R C =2.3单位阶跃响应0(t)K(1e)tTU-=-2.4实验结果2.5 实验截图5673.观察积分环节的阶跃响应曲线3.1模拟电路图3.2传递函数(s)1G(s)()TS o i U U s ==i 0T =R C3.3单位阶跃响应01(t)i U t T =3.4 实验结果3.5 实验截图89104.观察比例积分环节的阶跃响应曲线4.1模拟电路图4.2传递函数0(s)1(s)(1)(s)i i U G K U T S ==+10K R R =1i T R C=4.3单位阶跃响应1 (t)(1)U K tT=+ 4.4实验结果4.5实验截图1112135.观察比例微分环节的阶跃响应曲线5.1模拟电路图5.2传递函数0(s)1(s)()(s)1i U TSG K U S τ+==+12312(R )D R R T CR R =++3R C τ=120R R K R +=141233(R //R )R D K R +=0.06D D T K sτ=⨯=5.3单位阶跃响应0(t)()U KT t Kδ=+5.4实验结果截图6.观察比例积分微分（PID ）环节的响应曲线6.1模拟电路图156.2传递函数0(s)(s)(s)p p p d i i K U G K K T S U T S ==++123212(R )C d R R T R R =++i 121(R R )C T =+120p R R K R +=1233(R //R )R D K R +=32R C τ= D D T K τ=⨯6.3单位阶跃响应0(t)()p p D p K U K T t K tTδ=++6.4实验观察结果截图16三．实验心得这个实验，收获最多的一点：就是合作。
自动控制原理实验报告(二)
自动控制原理实验报告(二)时间：2013年6月日地点：实验人（签名）：同组人：实验结果确认及设备验收（签名）：2013年6月日1 实验名称：1)比例微分环节2)二阶系统瞬态响应和稳定性2 实验目的：1)了解相似性原理的基本概念；2)掌握用运算放大器构成各种常用的典型环节的方法；3)掌握各类典型环节的输入和输出时域关系及相应传递函数的表达形式；4)熟悉各典型环节的参数（K、T）；5)学会时域法测量典型环节参数的方法；6)学习瞬态性能指标的测试技能；7)了解参数对系统瞬态性能及稳定性的影响。
3 实验内容：1)用运算放大器构成比例微分环节；2)在阶跃输入信号作用下，记录各环节的输出波形，写出输入输出之间的时域数学关系；3)在运算放大器上实现各环节的参数变化；4)构造典型二阶系统原理电路图；5)观测不同参数下二阶系统的阶跃响应并测出性能指标：超调量，峰值时间，调节时间。
比例微分环节电路为了便于观察比例微分的阶跃响应曲线，本实验增加了一个小惯性环节，其模拟电路如图3-1-5所示。
图3-1-5 典型比例微分环节模拟电路比例微分环节+惯性环节的传递函数：)11((S)(S)(S)STS K U U G i O τ++==微分时间常数：C R R R R R )(T 32121D ++= 惯性时间常数： C R 3=τ 021R R R K +=3321D )//(R K R R R +=0.06S K T D D =⨯=τ 单位阶跃响应：K t KT t U +=)()(0δ二阶系统瞬态响应和稳定性二阶闭环系统模拟电路如图3-1-7所示，它由积分环节（A2单元）和惯性环节（A3单元）的构成，其积分时间常数Ti=R 1*C 1=1秒，惯性时间常数 T=R 2*C 2=0.1秒。
图3-1-7 Ⅰ型二阶闭环系统模拟电路该电路的开环传递函数为：Rk R R K S S KTS TiS K S G 100)11.0()1()(2==+=+=其中 该电路的闭环传递函数为：KS S K S S s n n n 1010102)(2222++=++=ωξωωφ4 实验步骤： 1) 根据原理图构造实验电路，检查完好后开电源开始实验。
自动控制原理上机实验报告(二)
课程名称：自动控制原理实验项目：自动控制原理的MATLAB实验实验地点：东配楼机房专业班级：学号：学生姓名：指导教师：2013年10月24 日一、实验目的和要求1、了解和熟悉matlab在自动控制原理中的应用2、能用matlab实现自动控制原理中的模拟二、主要仪器设备计算机、matlab7.0三、实验内容第一题：利用matlab,分别用两种方法求解书本33页G1,G2,在零初始条件下的单位阶跃响应并分别绘制图2-9 b）所示响应图。
clear allsyms a snum1=[4,2];den1=[1,3,2];num2=[1.5,2];den2=[1,3,2];G1=tf(num1,den1)G2=tf(num2,den2)t=0:0.1:4;[y1,x1]=step(G1,t);[y2,x2]=step(G2,t);subplot(2,2,1);plot(x1,y1,'-r',x2,y2,'-b');title('使用step函数得到的图像') xlabel('t')ylabel('c(t)')legend('c1(t)','c2(t)');grid on;H1=(4*s+2)/((s+1)*(s+2));H2=(1.5*s+2)/((s+1)*(s+2));g1=ilaplace(H1*1/s);g2=ilaplace(H2*1/s);subplot(2,2,2);plot(t,eval(g1),'-r',t,eval(g2));title('使用laplace变化得到的图像') xlabel('t')ylabel('c(t)')legend('c1(t)','c2(t)');grid on;第二题：1)利用matlab分析一阶系统1(),11s TTsΦ==+零初始条件下的单位阶跃、脉冲、斜坡、加速度输入信号的响应并利用分割图形显示窗口命令subplot在同一个窗口中画出响应输出图。
自动控制原理实验报告
自动控制原理实验报告摘要：本实验通过对自动控制原理的研究与实践，旨在深入了解自动控制系统的基本原理，以及相关的实验应用。
通过实验的设计与实施，我们在实践中学习了控制系统的结构、传递函数、稳定性、稳态误差等内容，并通过使用PID控制器对物理实验系统进行控制，从而对自动控制系统有了更加深入的理解。
引言：自动控制原理是现代工程控制领域的基础理论之一，在工业、交通、通信等领域都有广泛的应用。
自动控制原理实验是培养学生工程实践能力和动手能力的重要实践环节。
本实验通过对自动控制原理相关实验的设计与实践，让我们深入了解了自动控制系统的基本原理，并通过实际操作对理论知识进行了实际应用。
实验目的：1. 了解自动控制系统的基本结构和原理；2. 学习如何建立传递函数，并分析系统的稳定性；3. 熟悉PID控制器的参数调节方法；4. 掌握如何利用PID控制器对物理实验系统进行控制。
实验原理与方法：1. 实验装置搭建：我们搭建了一个简单的电路系统，包括输入信号源、控制器、执行器和输出传感器。
通过控制器对执行器的控制，实现对输出信号的调节。
2. 传递函数建立：使用系统辨识方法，通过对输入和输出信号的采集，建立系统的传递函数。
经过数据处理和分析，得到系统的传递函数表达式。
3. 稳定性分析：对系统的传递函数进行稳定性分析，包括零极点分析和Nyquist稳定性判据。
根据分析结果，判断系统的稳定性。
4. PID参数调节：根据传递函数和系统要求，使用PID控制器对系统进行调节。
根据实际情况进行参数调节，使得系统的响应达到要求。
实验结果与讨论：我们通过以上方法，成功地建立了控制系统的传递函数，并进行了稳定性分析。
通过对PID控制器参数的调节，使系统的稳态误差达到了要求。
通过实验，我们深刻理解了自动控制系统的基本原理，并学会了如何应用具体方法进行实际操作。
实验结论：通过自动控制原理的实验研究，我们对控制系统的基本原理有了更加深入的了解。
实践中，我们通过搭建实验装置、建立传递函数、进行稳定性分析和PID参数调节等实验操作，使得理论知识得到了更加全面的应用和巩固。
南邮微机原理实验报告资料
MOV DS,AX
MOVபைடு நூலகம்AL,BUF
MOV MAX+4,AL
MOV MIN+4,AL
MOV BX,OFFSET BUF+1
MOV CX,COUNT-1
LAST:MOV AL,[BX]
CMP AL,MAX+4
JNA LESS
MOV MAX+4,AL
LESS:CMP AL,MIN+4
二、实验任务
1.在微型计算机上用汇编语言编程完成实验内容所规定的实验；
2.记录源代码和程序调试过程；
3.完成实验报告。
三、主要仪器设备
硬件：微型计算机
软件：未来汇编
四、实验内容
上机题1.显示5行HELLO
源程序：
.486
DATA SEGMENT USE16
MESG DB 'HELLO'
DB 0,0,0
MOV DS,AX
AGAIN:MOV AH,9
MOV DX,OFFSET MESG
INT 21H
MOV AH,0AH
MOV DX,OFFSET BUF
INT 21H
MOV AH,2
MOV DL,0AH
INT 21H
MOV BL,BUF+1
MOV BH,0
MOV SI,OFFSET BUF+2
MOV BYTE PTR [BX+SI],'$'
MOV DI,OFFSET STRING
MOV CX,LENS
CLD
AGA: REPNE SCASB
JNZ NEXT
MOV FLAG,1
南邮考研812自动控制原理
南邮考研812自动控制原理南京邮电大学考研自动控制原理（812）是控制科学与工程专业的一门核心课程，该课程主要介绍了自动控制系统的基本原理、方法和技术。
下面将从课程的内容、教学方式和学习方法等方面进行分析。
首先，南京邮电大学考研自动控制原理（812）课程主要包括以下内容：控制系统的基本概念、数学模型和信号描述、稳定性分析、系统的动态性能分析、PID控制器及其设计、根轨迹法和频率响应法等。
通过这些内容的学习，可以使学生全面了解控制系统的基本概念和相关知识，培养学生的分析和解决问题的能力。
其次，南京邮电大学考研自动控制原理（812）课程采用多种教学方式，包括课堂讲授、实验教学和课程设计等。
在课堂讲授中，教师通过理论讲解、示例演示等方式，引导学生了解掌握控制系统基本原理和方法。
实验教学通过实际操作，让学生亲自动手，加深对控制理论的理解和掌握。
课程设计则通过让学生独立完成控制系统设计，培养学生的实际应用能力。
最后，学习南京邮电大学考研自动控制原理（812）的方法主要包括以下几点。
首先，要充分利用教材和课堂讲授的资源，认真听讲，做好笔记。
其次，要注重实践，通过实验和课程设计等方式巩固理论知识。
同时，要积极参与讨论，与同学互动，相互促进进步。
另外，还可以参加相关的学术活动，如学术讲座、研讨会等，拓宽知识面，增强实践经验。
总而言之，南京邮电大学考研自动控制原理（812）是一门重要的课程，它为学生提供了系统掌握自动控制系统基本原理和方法的机会。
通过充分利用教材、课堂和实验等资源，并采取积极的学习方法，学生可以有效提升自己在此领域的知识和能力。
自动控制原理实验报告(电子版)
自动控制原理实验报告课程编号：ME3121023专业班级姓名学号实验时间：一、实验目的和要求：通过自动控制原理实验牢固地掌握《自动控制原理》课的基本分析方法和实验测试手段。
能应用运算放大器建立各种控制系统的数学模型，掌握系统校正的常用方法，掌握系统性能指标同系统结构和参数之间的基本关系。
通过大量实验，提高动手、动脑、理论结合实际的能力，提高从事数据采集与调试的能力，为构建系统打下坚实的基础。
二、实验仪器、设备（软、硬件）及仪器使用说明自动控制实验系统一套计算机（已安装虚拟测量软件---LABACT）一台椎体连接线18根实验一线性典型环节实验（一）、实验目的：1、了解相似性原理的基本概念。
2、掌握用运算放大器构成各种常用的典型环节的方法。
3、掌握各类典型环节的输入和输出时域关系及相应传递函数的表达形式，熟悉各典型环节的参数（K、T）。
4、学会时域法测量典型环节参数的方法。
（二）、实验内容：1、用运算放大器构成比例环节、惯性环节、积分环节、比例积分环节、比例微分环节和比例积分微分环节。
2、在阶跃输入信号作用下，记录各环节的输出波形，写出输入输出之间的时域数学关系。
3、在运算放大器上实现各环节的参数变化。
（三）、实验要求：1、仔细阅读自动控制实验装置布局图和计算机虚拟测量软件的使用说明书。
2、做好预习，根据实验内容中的原理图及相应参数，写出其传递函数的表达式，并计算各典型环节的时域输出响应和相应参数（K、T）。
3、分别画出各典型环节的理论波形。
5、输入阶跃信号，测量各典型环节的输入和输出波形及相关参数。
（四）、实验原理：实验原理及实验设计：1．比例环节：Ui-Uo的时域响应理论波形：传递函数：比例系数：时域输出响应：2．惯性环节：Ui-Uo的时域响应理论波形：传递函数：比例系数：时常数：时域输出响应：3．积分环节：Ui-Uo的时域响应理论波形：传递函数：时常数：时域输出响应：4．比例积分环节：Ui-Uo的时域响应理论波形：传递函数：比例系数：时常数：时域输出响应：5．比例微分环节：Ui-Uo的时域响应理论波形：传递函数：比例系数：时常数：时域输出响应：6．比例积分微分环节：Ui-Uo的时域响应理论波形：传递函数：比例系数：时常数：时域输出响应：（五）、实验方法与步骤1、根据原理图构造实验电路。
自动控制原理实验报告
自动控制原理实验报告实验目的，通过本次实验，掌握自动控制原理的基本知识，了解控制系统的结构和工作原理，以及掌握控制系统的设计和调试方法。
实验仪器，本次实验所使用的仪器有PID控制器、执行器、传感器等。
实验原理，自动控制系统是指通过传感器采集被控对象的信息，经过控制器处理后，通过执行器对被控对象进行调节，以达到设定的控制目标。
其中PID控制器是通过比较被控对象的实际值和设定值，计算出误差，并根据比例、积分、微分三个参数来调节执行器输出的控制信号，使被控对象的实际值逐渐趋近设定值的一种控制方式。
实验步骤：1. 将PID控制器与执行器、传感器连接好，并确认连接正确无误。
2. 设置被控对象的设定值，并观察实际值的变化情况。
3. 调节PID控制器的参数，观察被控对象的响应情况，找到最佳的控制参数组合。
4. 对不同类型的被控对象进行实验，比较不同参数组合对控制效果的影响。
实验结果与分析：通过实验我们发现，合适的PID参数组合能够使被控对象的实际值快速稳定地达到设定值，并且对不同类型的被控对象，需要调节的参数组合也有所不同。
在实际工程中，需要根据被控对象的特性和控制要求来选择合适的PID参数，并进行调试和优化。
结论：本次实验使我们进一步了解了自动控制原理，掌握了PID控制器的基本原理和调试方法，对控制系统的设计和调试有了更深入的理解。
同时也认识到在实际工程中，需要根据具体情况来选择合适的控制方法和参数，进行调试和优化，以达到最佳的控制效果。
通过本次实验，我们对自动控制原理有了更深入的认识，对控制系统的设计和调试方法有了更加清晰的理解，相信这对我们今后的学习和工作都将有所帮助。
南邮考研812自动控制原理
南邮考研812自动控制原理南邮的自动控制原理（Automatic Control Principles）课程是研究自动控制的一门基础课程，对于电子信息类和自动化专业的学生来说至关重要。
本文将从三个方面详细介绍该课程的教学内容和重要性。
一、课程内容自动控制原理主要介绍自动控制系统的基本原理和方法。
课程内容包括五个方面：1.自动控制系统概述：介绍自动控制的基本概念和分类、控制系统的基本要素以及自动控制的应用领域。
2.数学模型与传递函数：讲解自动控制系统的数学模型建立方法，包括线性时不变系统、微分方程和传递函数的概念与性质。
3.信号与系统分析：详细介绍时域分析、频域分析和复平面分析等信号与系统分析方法，并概述频率响应、稳态误差和根轨迹等重要概念。
4.经典控制理论：重点讲解比例控制、积分控制、微分控制和PID控制等经典控制理论，以及控制器的选择和校正方法。
5.现代控制理论：简要介绍现代控制理论的基本思想和方法，包括状态空间分析方法、状态反馈控制和最优控制等。
二、教学重点自动控制原理课程的教学重点包括以下几个方面：1.理论与实践结合：通过理论和实践相结合的方式培养学生的问题解决能力和实际应用能力。
通过实验操作，学生可以更好地理解和掌握课程中的概念和原理，提高学习效果。
2.理论与工程应用结合：自动控制是工程技术领域的重要组成部分，理论知识需要与工程实践相结合。
教师会引入一些实际工程控制系统的案例，让学生更好地了解自动控制理论在实际应用中的价值和作用。
3.思维方式培养：自动控制原理课程强调学生的思维方式的培养，培养学生的系统思维和工程实践能力，提高解决问题的能力。
三、课程重要性自动控制原理作为一门基础课程，对于电子信息类和自动化专业的学生来说非常重要。
具体体现在以下几个方面：1.基础知识：自动控制原理是学习自动控制领域其他课程的基础，如自动控制系统设计、现代控制理论等。
只有掌握了基础知识，才能够更好地学习和应用后续的知识。
自动控制原理上机实验
c=step(num,den,t);plot(t,c);
xlabel(‘t---sec’),ylabel(‘c(t)’),grid,pause
运行结果中的数据 显示在命令窗口 （略），图形显示在图 形窗口。
4
实验3：根轨迹法 在控制系统工具箱中，根轨迹分析的调用命令为：
rlocus(num,den) rlocus(num,den，k) [r,k]=rlocus(num,den) [r]=rlocus(num,den,k)
G(S) =
K
=
K
S(S + 3)(S2 + 2S + 2) S4 + 5S3 + 8S2 + 6S
绘制其根轨迹，并确定k=4时系统的闭环极点。
5
G(S) =
K
=
K
S(S + 3)(S2 + 2S + 2) S4 + 5S3 + 8S2 + 6S
其程序为：
clear;close all num=[1];den=[1,5,8,6,0]; rlocus(num,den);
自动控制原理上机实验
clear;close all;
den=[1,1,-2,-3,-7,-4,-4];
p=roots(den)
%求传函分母对应的根
1
实验2：时域分析 连续系统的单位阶跃响应函数： y=step(num,den,T) 练习2 求典型二阶系统当ξ=0.5,ωn=5时的单位阶跃响应。
其程序为： clear;close all； num=25; den=[1 6 25]；t=0:0.02:2； c=step(num,den,t);plot(t,c); xlabel(‘t---sec’),ylabel(‘c(t)’),grid,pause
％系统按自动给定的k值绘出根轨迹图 ％系统按用户指定的k值绘出根轨迹图 ％返回增益及其对应的复极点 ％返回与给定增益对应的复极点
其中，num为开环传递函数的分子多项式的系数向量（提出k后）； den为开环传递函数的分母多项式的系数向量，它们关于s降幂排列。
练习4 已知某系统负反馈系统开环传递函数为：
num2=[4,10];den2=[0.1,1.1,5,10];
t=0:0.1:5
c1=step(num1,den1,t);plot(t,c1,’:b’);hold on,
c2=step(num2,den2,t);plot(t,c2,’r’); legend(‘校正前’,‘校正后’,0),
xlabel(‘t---sec’),ylabel(‘c(t)’),grid
结果见下页图。
16
17
实验6：根轨迹设计器的应用
练习11 系统开环传递函数为 G(S) K S2
（1）应用rlroot(sys)函数，观察其根轨迹图、bode图、 nyquist图、 Nichols图、单位阶跃响应曲线及单位脉冲响应曲线
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南京邮电大学实验报告（2016/2017学年第一学期）实验名称：一．控制系统的时域分析二．线性系统的根轨迹研究三．系统的频率响应与稳定性分析四．连续系统串联校正课程名称：自动控制原理班级学号：B********姓名：***指导老师：***实验一控制系统的时域分析1.1实验目的：1．观察控制系统的时域响应；2．记录单位阶跃响应曲线；3．掌握时间响应分析的一般方法；4．初步了解控制系统的调节过程。
1.2实验步骤：5．开机进入Matlab2012运行界面。
6．Matlab指令窗："Command Window". 运行指令：con_sys; 进入本次实验主界面。
7．分别双击上图中的三个按键，依次完成实验内容。
8．本次实验的相关Matlab函数：tf([num],[den])可输入一传递函数。
step(G,t)在时间范围t秒内，画出阶跃响应图。
二、实验内容：1.观察一阶系统G=1/(T+s) 的时域响应：取不同的时间常数T，分别观察该系统的脉冲响应、阶跃响应、斜坡响应以及单位加速度响应。
脉冲响应:T=5sT=7s 阶跃响应:T=7sT=9s 斜坡响应:T=9sT=11s 单位加速度响应:T=11sT=13s2.二阶系统的时域性能分析：(1)调节时间滑块，使阶跃响应最终出现稳定值。
(2)结合系统的零极点图，观察自然频率与阻尼比对极点位置的影响。
自然频率越大，阻尼比越大，零极点之间的角度越小。
(3)结合时域响应图，观察自然频率与阻尼比对阶跃响应的影响。
自然频率越小，阻尼比越小，系统的阶跃响应幅值越大。
(4)调节自然频率与阻尼比，要求：Tr<0.56sTp<1.29sTs<5.46超调不大于5％.记录下满足上述要求的自然频率与阻尼比。
自然频率=6.624rad/sec阻尼比=0.69058自然频率=16.9538rad/sec阻尼比=0.735783.结合《自动控制原理》一书，Page 135，题3_10. 分别观察比例_微分与测速反馈对二阶系统性能的改善。
(1).按原始的调节参数输入，调节时间滑块，使阶跃响应最终出现稳定值。
(2).采用不同的G输入，观察各项性能指数。
调节时间Ts=7.4233s上升时间Tr=1.3711s超调量Delt=39.5344%峰值时间Tp=2.3191s调节时间Ts=14.846s上升时间Tr=2.7423s超调量Delt=39.5244%峰值时间Tp=4.6382s(3).分别取不同的K3，观察比例_微分控制对系统性能的改善。
比例_微分控制能有效改善系统性能使系统更快趋于稳定。
（4）设置不同的K4，观察测速反馈对系统性能的影响。
测速反馈能有效改善系统性能使系统更快趋于稳定。
(5).调节各个参数，使系统阶跃响应满足：上升时间Tr<3.5s超调量<2%.记录下此时各个参数数据。
实验二线性系统的根轨迹研究2.1实验目的（1）考察闭环系统根轨迹的一般形成规律。
（2）观察和理解引进零极点对闭环根轨迹的影响。
（3）观察、理解根轨迹与系统时域响应之间的联系。
（4）初步掌握利用产生根轨迹的基本指令和方法。
2.2实验内容根轨迹绘制的指令法、交互界面法；复平面极点分布和系统响应的关系。
已知单位负反馈系统的开环传递函数为2)^54()2()(2+++=sssKsG，实验要求：（1）试用MATLAB的rlocus指令，绘制闭环系统根轨迹。
（要求写出指令，并绘出图形。
）指令：G=tf([1 2],[1 8 26 40 25])rlocus(G)（2）利用MATLAB的rlocfind指令，确定根轨迹的分离点、根轨迹与虚轴的交点。
（要求写出指令，并给出结果。
）指令：rlocfind(G)分离点：-2.0095 + 1.0186i K=0.0017与虚轴的交点：-0.0000 + 3.6025i K=65.8411（3）利用MATLAB的rlocfind指令,求出系统临界稳定增益,并用指令验证系统的稳定性。
系统临界稳定增益：65.8411由于系统无右半平面的开环极点，且奈奎斯特曲线不包围（-1，j0）点，系统稳定。
（4）利用SISOTOOL交互界面，获取和记录根轨迹分离点、根轨迹与虚轴的交点处的关键参数，并与前面所得的结果进行校对验证。
（要求写出记录值，并给出说明。
）指令：SISOTOOL(G)原值：K=0.00017 校正值：K=0.000169原值：K=65.8411 校正值：K=71.8（5）在SISOTOOL界面上，打开闭环的阶跃响应界面，然后用鼠标使闭环极点（小红方块）从开环极点开始沿根轨迹不断移动，在观察三个闭环极点运动趋向的同时，注意观察系统阶跃响应的变化。
根据观察，（A）写出响应中出现衰减振荡分量时的K的取值范围，（B）写出该响应曲线呈现“欠阻尼”振荡型时的K的取值范围。
（A ）0<K<71.8 （B ）0<K<71.8（6） 添加零点或极点对系统性能的影响，以二阶系统为例开环传递函数)6.0(1)(2s s s G +=添加零点，增加系统阻尼数，超调量减小，在sisotool 界面上做仿真，写出未添加零点时系统的超调量，峰值，调节时间，添加零点后系统的超调量，峰值，调节时间，并写出系统添加零点的数值，并进行理论分析。
(选做) 指令：G=tf([1],[1 0.6 0]) 添加零点s=-0.417实验三系统的频率响应和稳定性研究2.3实验目的（5）绘制并观察典型开环系统的Nyquist围线。
（6）绘制并观察典型开环系统的Bode 图。
（7）运用Nyquist准则判断闭环系统的稳定性。
（8）初步掌握相关MATLAB指令的使用方法。
2.4预习要求（1）开环Nyquist曲线、Bode图的基本成图规律。
（2）典型开环系统Nyquist围线的成图规律。
（3）Nyquisi原理和使用要领。
（4）阅读和了解相关的MATLAB指令。
2.5实验内容一（必做内容）使用sisotool交互界面研究典型开环系统的频率特性曲线，并进行闭环系统稳定性讨论。
以下各小题的要求：（A）根据所给开环传递函数的结构形式，绘制相应的幅相频率曲线和对数幅相频率曲线。
（B）显示出曲线对应的开环传递函数具体表达式。
（C）假如MATLAB指令绘制的幅相频率曲线不封闭，或用文字说明所缺部分曲线的走向，或在图上加以添加所缺曲线；曲线与(-1,0)点的几何关系应足够清晰，能支持判断结论的导出。
（D）对该开环函数构成的单位负反馈系统的稳定性作出判断，说明理由；假如闭环不稳定，则应指出不稳定极点的数目。
（7）)1)(1(211++=sTsTKG，其中K , T1 , T2可取大于0的任意数。
取K=1，T1=1，T2=2；指令如下：G=tf([1],[2 3 1]) Transfer function:1---------------2 s^2 +3 s + 1 margin(G) nyquist(G)P=0,R=0,Z=0系统稳定（8）)1)(1)(1(3212+++=sTsTsTKG，其中K , T1 , T2 , T3 可取大于0的任意取K=1，T1=1，T2=2，T3=3；指令如下：G=tf([1],[6 11 6 1])Transfer function:1------------------------6 s^3 + 11 s^2 + 6 s + 1margin(G)nyquist(G)P=0,R=0,Z=0 系统稳定（9）)1(14+=sTsKG，其中K , T1 可取大于0的任意数。
取K=1，T1=1；指令如下：G=tf([1],[1 1 0])Transfer function:1-------s^2 + smargin(G)nyquist(G)P=0,R=0,Z=0 系统稳定（10）)1)(1(215++=sTsTsKG，其中K , T1 , T2可取大于0的任意数。
取K=1，T1=1，T2=2；指令如下：G=tf([1],[2 3 1 0])Transfer function:1-----------------2 s^3 + 3 s^2 + smargin(G)nyquist(G)P=0,R=0,Z=0 系统稳定（11）)1)(1()1(216+++=sTsTssTKG a，其中。
K 可取大于0的任意数。
K=1，Ta=1，T1=1，T2=2；指令如下：G=tf([1 1],[2 3 1 0])Transfer function:s + 1-----------------2 s^3 + 3 s^2 + smargin(G)nyquist(G)P=0,R=0,Z=0 系统稳定（12）)1(127+=sTsKG，其中K , T1可取大于0的任意数。
K=1，T1=1；指令如下：G=tf([1],[1 1 0 0])Transfer function:1---------s^3 + s^2margin(G)nyquist(G)临界稳定（13）1128,)1()1(TTsTssTKGaa>++=，其中K 可取大于0的任意数。
K=1，Ta=2，T1=1；指令如下：G=tf([2 1],[1 1 0 0])Transfer function:2 s + 1---------s^3 + s^2margin(G)nyquist(G)临界稳定（14）129,)1()1(T T s T s s T K G a a <++=，其中K 可取大于0的任意数。
K=1，Ta=1，T1=2； 指令如下：G=tf([1 1],[2 1 0 0])Transfer function: s + 1 ----------- 2 s^3 + s^2 margin(G)nyquist(G)临界稳定实验四 连续系统串联校正 一、实验目的1. 加深理解串联校正装置对系统动态性能的校正作用。
2. 对给定系统进行串联校正设计，并通过模拟实验检验设计的正确性。
二、实验仪器1．EL-AT-III 型自动控制系统实验箱一台2．计算机一台三、实验内容1．串联超前校正（1）系统模拟电路图如图5-1，图中开关S断开对应未校情况，接通对应超前校正。
图5-1 超前校正电路图（2）系统结构图如图5-2图5-2 超前校正系统结构图图中 Gc1（s）=22（0.055s+1）Gc2（s）=0.005s+12．串联滞后校正（1）模拟电路图如图5-3，开关s断开对应未校状态，接通对应滞后校正。
图5-3 滞后校正模拟电路图（2）系统结构图示如图5-4图5-4 滞后系统结构图图中 Gc1(s）=1010（s+1）Gc2（s）=11s+1四、实验步骤1.启动计算机，在桌面双击图标 [自动控制实验系统] 运行软件。