自控实验报告华中科技大学
华中科技大学自动化学院PLC实验
实验1 PLC基本指令的使用
一、实验目的
1、掌握可编程控制器的工作原理。
2、通过实验，加强学生对PLC逻辑顺序编程的理解，使学生能够熟练应用三菱PLC的开发工具软件和软元件。
3、通过实验，学习PLC基本指令、定时器、计数器指令的编程与调试方法。
二、实验内容
1、用PLC程序实现如图所示的两台电动机的顺序联锁控制：其中常开按钮信号SB1、SB
2、SB
3、SB4分别从X0、X1、X2、X3输入；常开FR1、FR2分别从X
4、X5输入，KM1、KM2分别由Y0、Y1控制。
采用基本指令的编程。
2、汽车转弯灯的控制：定时器编程。
3、交通灯的分时管理：多个定时器的编程。
三、实验报告要求
1、简要叙述整个系统的工作原理。
2、列出系统的I/O端子分配表，画出系统的硬件接线图。
3、画出调试通过的各题梯形图程序，并对各程序给出适当注释说明。
自动化控制实验报告
自动化控制实验报告一、实验目的本实验旨在通过设计与实现一个自动化控制系统，了解控制系统的基本原理和方法，并掌握自动化控制系统的建模与仿真技术。
二、实验内容1.设计一个带有负反馈的PID控制系统；2. 利用Simulink软件进行系统建模；3.进行系统仿真并分析仿真结果；4.进行实际控制系统搭建并实现控制。
三、实验原理PID控制器是一种经典的控制算法，它通过比较目标值与实际值的偏差来调整输出值，以实现对系统的控制。
PID控制器的输出信号由比例（P）、积分（I）和微分（D）三个部分组成，即输出信号为：u(t) = Kp * e(t) + Ki * ∫e(t)dt + Kd * de(t)/dt，其中，u(t)为控制器输出，e(t)为偏差值，Kp，Ki和Kd分别为比例、积分和微分增益。
通过建立系统的数学模型，可以将其转化为Simulink仿真模型，进而得到系统的仿真结果。
然后，可以根据仿真结果调整控制器参数，以达到所期望的系统控制效果。
最后，可以利用实际控制系统搭建，通过将实际测量值输入到控制器中，得到实际控制效果。
四、实验步骤1.设计PID控制器的参数；2. 使用Simulink软件建立系统的数学模型；3.进行系统仿真，并记录仿真结果；4.根据仿真结果调整PID控制器的参数；5.搭建实际控制系统，并通过实际测量值输入控制器；6.记录实际控制结果，并进行分析。
五、实验结果分析通过仿真得到的结果表明，PID控制器能够较好地实现对系统的控制。
根据仿真结果，调整了PID控制器的参数使得系统的响应速度更快、稳定性更好，从而达到了控制系统的预期效果。
在实际控制系统中，通过将实际测量值输入到控制器中，系统的响应与仿真结果基本一致。
实验结果表明，所设计的PID控制器能够实现对系统的精确控制，并在一定范围内保持系统的稳定。
六、实验总结通过本次实验，我深刻理解了自动化控制系统的基本原理和方法，并掌握了自动化控制系统的建模与仿真技术。
自控实验报告实验总结
一、实验背景随着现代工业和科技的飞速发展，自动控制技术在各个领域得到了广泛应用。
为了使学生更好地理解和掌握自动控制原理及其应用，我们进行了为期两周的自控实验。
本次实验旨在通过实际操作，加深对自动控制原理的理解，提高动手实践能力。
二、实验目的1. 熟悉自动控制实验的基本原理和方法；2. 掌握控制系统时域性能指标的测量方法；3. 学会运用实验仪器进行实验操作和数据分析；4. 提高团队合作意识和解决问题的能力。
三、实验内容1. 典型环节及其阶跃响应实验本实验通过模拟电路，研究了典型环节（比例环节、积分环节、微分环节）的阶跃响应。
通过改变电路参数，分析了参数对系统性能的影响。
2. 二阶系统阶跃响应实验本实验研究了二阶系统的阶跃响应，通过改变系统的阻尼比和自然频率，分析了系统性能的变化。
3. 连续系统串联校正实验本实验研究了连续系统串联校正方法，通过调整校正装置的参数，使系统达到期望的性能指标。
4. 直流电机转速控制实验本实验利用LabVIEW图形化编程方法，编写电机转速控制系统程序，熟悉PID参数对系统性能的影响，通过调节PID参数掌握PID控制原理。
四、实验结果与分析1. 典型环节及其阶跃响应实验通过实验，我们观察到不同环节的阶跃响应曲线。
在比例环节中，随着比例系数的增加，系统的超调量减小，但调整时间增加。
在积分环节中，随着积分时间常数增大，系统的稳态误差减小，但调整时间增加。
在微分环节中，随着微分时间常数增大，系统的超调量减小，但调整时间增加。
2. 二阶系统阶跃响应实验通过实验，我们分析了二阶系统的性能。
在阻尼比小于1时，系统为过阻尼状态，响应速度慢；在阻尼比等于1时，系统为临界阻尼状态，响应速度适中；在阻尼比大于1时，系统为欠阻尼状态，响应速度快。
3. 连续系统串联校正实验通过实验，我们掌握了串联校正方法。
通过调整校正装置的参数，可以使系统达到期望的性能指标。
4. 直流电机转速控制实验通过实验，我们学会了利用LabVIEW图形化编程方法，编写电机转速控制系统程序。
华中科技大学单片机实验报告完整版LED灯控制器
【任务要求】利用C8051F310单片机设计一个LED灯控制器, LED灯外接于P0.0端,LED灯分别按2Hz，1Hz和0.5Hz三种不同频率闪动，各持续10s,在LED灯开始和停止闪烁时蜂鸣器分别鸣响1次,利用单片机内部定时器定时，要求采用中断方式。
设计思路【设计思路】设置定时器T0定时时间为25ms，每隔25ms开一次中断，共R1次，R0与R2共同作用构成循400次循环，以达到定时10秒的目的。
首先LED灯以2Hz频率闪动，初始赋值R1=10，循环执行10次中断后，即过去0.25s，灯闪烁一次，依次循环，直至10s定时时间到，蜂鸣器响一次，2Hz频率的闪烁结束。
然后LED灯以1Hz频率闪动，设置R1=20，与上类似，每过0.5s灯闪烁一次，十秒定时到，蜂鸣器响一次，到下一阶段。
最后LED灯以0.5Hz频率闪动，设置R1=40即可，思路同上。
当三十秒执行完毕后，使用无条件转移语句跳转到程序开始处，循环以上过程。
【资源分配】R1：定时0.25秒，0.5秒或1秒R0，R2：循环400次，定时10秒定时器T0：定时中断25ms定时器T1：定时10s【流程图】【源代码（含文件头说明、资源使用说明、语句行注释）】;------------------------------------;- Generated Initialization File --;------------------------------------$include (C8051F310.inc)public Init_DeviceINIT SEGMENT CODErseg INITORG 0000HLJMP MAINORG 000BH ;T0中断入口LJMP IT0P ;转T0中断服务程序ORG 001BH ;T1中断入口LJMP IT1P ;转T1中断服务程序ORG 1000H ;主程序MAIN: LCALL Init_Device ;设备初始化MOV SP , #60H ;赋堆栈指针MOV TMOD , #11H ;T1定时方式1，T0定时方式1 MOV R0 , #40 ;循环400次MOV R2 , #10MOV R1 , #10 ;定时0.25sMOV TH1 , #38H ;T1置初值MOV TL1 , #9EHMOV TH0 , #38H ;T0置初值SETB EA ;允许中断SETB ET0SETB ET1LOOP: SETB TR0 ;计时开始SETB TR1CJNE R1 , #0,LOOP ;判断是否到达0.25sCLR P3.1CPL P0.0 ;取反MOV R1 , #10CJNE R0 , #0,LOOP ;判断是否到达10sCLR TR0 ;清零CLR TR1MOV R1 , #20 ;R1重新赋值MOV R0 , #40 ;循环400次MOV R2 , #10SETB P3.1LOOP1: SETB TR0 ;计时SETB TR1CJNE R1 , #0 ,LOOP1 ;判断是否到达0.5sCLR P3.1CPL P0.0 ;取反MOV R1 , #20CJNE R0 , #0 ,LOOP1 ;判断是否到达10sCLR TR0 ;清零CLR TR1MOV R1 , #40 ;R1再次赋值MOV R0 , #40 ;循环LOOP2: SETB P3.1SETB TR0 ;计时SETB TR1CJNE R1 , #0 ,LOOP2 ;判断是否到达1sCLR P3.1CPL P0.0 ;取反MOV R1 , #40CJNE R0 , #0 , LOOP2 ;判断是否到达10sCLR TR0 ;清零CLR TR1HERE: AJMP HERE ;等待中断ORG 1500H ;T0中断服务程序IT0P: MOV TH0 , #38H ;重置计数初值MOV TL0 , #9EHDJNZ R2 , LOOP0 ;循环MOV R2 , #10DEC R0RETILOOP0: RETIORG 1600H ;T1中断服务程序IT1P: MOV TH1 , #38H ;重置计数初值 MOV TL1 , #9EHDEC R1RETI; Peripheral specific initialization functions, ; Called from the Init_Device labelPCA_Init:anl PCA0MD, #0BFhmov PCA0MD, #000hretTimer_Init:mov TMOD, #001hretPort_IO_Init:; P0.0 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P0.1 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P0.2 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P0.3 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P0.4 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P0.5 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P0.6 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P0.7 - Unassigned, Open-Drain, Digital; P1.0 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P1.1 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P1.2 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P1.3 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P1.4 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P1.5 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P1.6 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P1.7 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P2.0 - Unassigned, Open-Drain, Digital; P2.1 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P2.2 - Unassigned, Open-Drain, Digital ; P2.3 - Unassigned, Open-Drain, Digitalmov XBR1, #040hretOscillator_Init:mov OSCICN, #083hretInterrupts_Init:mov IE, #082hret; Initialization function for device,; Call Init_Device from your main programInit_Device:lcall PCA_Initlcall Timer_Initlcall Port_IO_Initlcall Oscillator_Initlcall Interrupts_Initretend【程序测试方法与结果、软件即硬件性能分析】【一】软件测试与性能分析1.开始时，LED灯以2Hz频率闪动，P0.0位输入，可以看到P0.0位的闪动。
自控实验报告实验二
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。
自控原理实验报告实验一
自控原理实验报告实验一
《自控原理实验报告实验一》
自控原理是一种重要的控制理论，它在工程、生物学、心理学等领域都有着广
泛的应用。
在本次实验中，我们将通过实验一来探索自控原理的基本概念和应用。
实验一的目的是通过控制系统的搭建和实验验证，来理解自控原理的基本原理。
在实验中，我们将使用一台简单的控制系统，通过调节输入信号和反馈信号的
关系，来实现对系统的自控。
首先，我们搭建了一个简单的控制系统，包括一个输入信号发生器、一个控制
器和一个被控对象。
通过调节输入信号发生器的输出信号，我们可以改变被控
对象的状态。
而控制器则根据被控对象的状态和预设的目标状态，来调节输入
信号的大小，从而实现对被控对象的自控。
在实验过程中，我们进行了多组实验，通过改变输入信号的频率、幅值和相位
等参数，来观察被控对象的响应。
同时，我们也调节了控制器的参数，来验证
自控原理的稳定性和鲁棒性。
通过实验一的实验结果，我们得出了一些结论。
首先，我们发现控制系统的稳
定性和鲁棒性与控制器的参数设置有着密切的关系。
合理的参数设置可以使控
制系统更加稳定和鲁棒。
其次，我们也验证了自控原理中的负反馈和正反馈的
概念，并通过实验结果来解释这些概念的作用和影响。
总的来说，实验一为我们提供了一个很好的机会来理解自控原理的基本概念和
应用。
通过实验，我们不仅加深了对自控原理的理解，同时也学会了如何通过
控制系统来实现对被控对象的自控。
这对于我们今后在工程、生物学、心理学
等领域的研究和应用都具有着重要的意义。
自控实验报告
自控实验报告自控实验报告引言：自控是指个体能够自主地控制和管理自己的行为、情绪和思维，以达到预期的目标。
自控能力对于个人的成长和成功至关重要，因此，本实验旨在探究自控能力的培养方法及其对个体的影响。
实验设计：本实验采用了随机分组设计，将参与者分为实验组和对照组。
实验组接受了自控训练，而对照组则没有接受任何干预。
实验组的训练内容包括目标设定、时间管理、情绪调控和自我激励等方面的技巧。
实验过程：实验组的参与者在训练期间每天进行自控训练，包括设定每日目标、制定时间表、记录情绪变化和给予自我奖励等。
对照组的参与者则按照平时的生活方式进行。
实验总共持续了四个星期。
实验结果：通过实验数据的收集和分析，我们得出了以下结论：1. 自控训练能够显著提升参与者的自控能力。
实验组的参与者在自控能力测试中表现出更好的成绩，包括更好的情绪调控能力、更高的目标达成率和更好的时间管理能力。
2. 自控训练对于参与者的生活质量有积极影响。
实验组的参与者在训练结束后，报告了更高的满意度和幸福感。
他们更能够控制自己的情绪，更有条理地安排时间，并且更能够实现自己的目标。
3. 自控训练对于个体的长期发展具有重要意义。
通过训练，参与者学会了如何制定目标、克服困难和保持自我激励。
这些技能对于个人的学习、工作和人际关系都具有重要意义。
讨论：本实验结果表明，自控训练对于个体的自控能力和生活质量具有显著影响。
然而，我们也要注意到，自控能力的培养是一个长期的过程，需要持续的努力和实践。
在实际应用中，我们可以结合自控训练和其他方法，如心理咨询和行为疗法，来提升个体的自控能力。
结论：自控训练是一种有效的方法，可以帮助个体提升自己的自控能力，提高生活质量。
在现代社会，自控能力对于个人的成功和幸福至关重要。
因此，我们应该重视自控能力的培养，并积极采取措施来提升自己的自控能力。
总结：通过本实验的设计和实施，我们深入了解了自控能力的培养方法及其对个体的影响。
自控训练是一种有效的方法，可以帮助个体提升自己的自控能力，并提高生活质量。
自控技术实训总结报告范文
一、实训背景随着科技的不断发展，自动化控制技术在各个行业中的应用越来越广泛。
为了提高我们的实际操作能力和工程应用能力，我们专业开展了为期两周的自控技术实训。
本次实训旨在通过实际操作，加深对自控原理、系统设计、调试与维护等方面的理解和掌握。
二、实训内容本次实训主要围绕以下几个方面展开：1. 自控原理学习：通过理论学习，我们了解了自控系统的基本原理、组成和分类，以及各种传感器、执行器、控制器等关键元件的工作原理。
2. PLC编程与调试：学习了PLC（可编程逻辑控制器）的基本编程方法和常用指令，并通过实际编程练习，实现了对简单控制系统的编程与调试。
3. DCS系统操作：了解了DCS（分布式控制系统）的基本组成和工作原理，学习了操作员站、工程师站等软件的使用方法，并进行了实际操作练习。
4. 自控系统安装与调试：在老师的指导下，我们参与了自控系统的安装、调试和维护工作，掌握了现场设备调试的流程和技巧。
三、实训过程1. 理论学习：在实训开始前，我们对自控技术的基本原理进行了系统学习，为后续实践操作打下了坚实基础。
2. 分组实践：实训过程中，我们被分成若干小组，每组负责一个自控系统的设计、编程、调试和维护工作。
3. 现场教学：在老师带领下，我们深入现场，学习了现场设备的安装、调试和维护方法。
4. 问题解决：在实训过程中，我们遇到了各种问题，通过查阅资料、请教老师和同学，最终解决了这些问题。
四、实训成果通过两周的自控技术实训，我们取得了以下成果：1. 理论水平提高：对自控技术的基本原理、系统设计、调试与维护等方面有了更深入的理解。
2. 实践能力提升：掌握了PLC编程、DCS系统操作、自控系统安装与调试等实际操作技能。
3. 团队协作能力增强：在实训过程中，我们学会了与团队成员沟通、协作，共同完成实训任务。
4. 问题解决能力提高：在面对问题时，我们学会了如何分析问题、寻找解决方案，并最终解决问题。
五、实训体会1. 理论知识与实践相结合：通过本次实训，我们深刻体会到理论知识与实践操作相结合的重要性。
自动控制实验报告
自动控制实验报告自动控制实验报告引言：自动控制是现代科技的重要领域之一，它在各个行业中都起到了至关重要的作用。
通过对系统进行监测、判断和调整，自动控制系统能够实现对设备、机器和过程的自主控制，提高生产效率、降低成本、提升安全性。
本文将介绍一次关于自动控制的实验，通过实验过程和结果，探讨自动控制的原理和应用。
实验目的：本次实验的目的是通过搭建一个简单的自动控制系统，探究自动控制的基本原理，并了解其在现实生活中的应用。
我们将以温度控制为例，通过调节加热器的功率，使温度保持在设定的范围内。
实验装置：实验装置包括一个温度传感器、一个加热器、一个控制器和一个显示屏。
温度传感器负责实时监测环境温度，将数据传输给控制器。
控制器根据设定的温度范围，判断是否需要调节加热器的功率。
加热器根据控制器的指令，调节加热功率，以达到温度控制的目标。
显示屏用于显示当前温度和设定温度。
实验步骤：1. 将温度传感器安装在实验环境中，并将其与控制器连接。
2. 设置控制器的温度范围，例如设定为20-25摄氏度。
3. 打开加热器，将其与控制器连接。
4. 开始实验，观察温度的变化，并记录数据。
5. 根据实验数据，分析控制器的判断和调节过程，以及加热器的功率调节情况。
实验结果：通过实验，我们观察到温度在设定范围内波动，并且控制器能够根据实时数据进行判断和调节。
当温度低于设定范围时，控制器会发送指令给加热器，增加加热功率；当温度超过设定范围时，控制器会减小加热功率。
在实验过程中，我们还发现控制器的响应速度很快，能够及时做出调整，使温度保持在设定范围内。
讨论和分析：自动控制系统的核心是控制器，它通过不断监测和判断系统的状态，根据预设的目标进行调节。
在本次实验中，控制器通过与温度传感器的连接，获取实时温度数据，并根据设定的范围进行判断和调节。
这种反馈控制的方式使得系统能够自主运行，并且具备一定的稳定性。
自动控制在现实生活中有着广泛的应用。
例如，工业生产中的自动化生产线，通过自动控制系统可以实现对产品质量和生产效率的精确控制。
自动控制实训作业报告总结
随着科技的不断发展，自动控制技术在工业、交通、医疗等领域得到了广泛应用。
为了提高我们对自动控制理论知识的理解，增强实际操作能力，我们进行了为期两周的自动控制实训。
本次实训旨在通过实际操作，加深对自动控制基本原理、控制系统的设计与调试方法的理解，培养我们的动手能力和团队协作精神。
二、实训内容与过程1. 实训内容本次实训主要包括以下内容：（1）自动控制基本原理的学习：了解自动控制的基本概念、控制系统的类型、传递函数等基本理论。
（2）典型环节的模拟：利用自动控制实训箱模拟典型环节，如比例环节、积分环节、微分环节等，学习各环节的特性及其在控制系统中的作用。
（3）控制系统设计与调试：根据实际需求设计控制系统，并利用实训箱进行调试，观察系统动态响应，分析系统性能。
（4）系统稳定性分析：学习系统稳定性分析方法，如奈奎斯特判据、根轨迹法等，对设计的控制系统进行稳定性分析。
2. 实训过程（1）理论学习：首先，我们对自动控制基本原理进行了深入学习，通过查阅资料、课堂讲解等方式，掌握了相关理论知识。
（2）实训操作：在理论学习的指导下，我们开始进行实训操作。
首先，在实训老师的指导下，熟悉实训箱的各个功能模块，了解各模块的作用。
然后，按照实训指导书的要求，进行典型环节的模拟实验，观察系统动态响应，分析各环节的特性。
（3）控制系统设计与调试：在实训老师的指导下，我们根据实际需求，设计并调试控制系统。
首先，根据系统要求，选择合适的控制器和执行机构。
然后，利用实训箱进行调试，观察系统动态响应，分析系统性能。
在调试过程中，我们遇到了一些问题，通过查阅资料、讨论等方式，最终解决了这些问题。
（4）系统稳定性分析：在控制系统调试完成后，我们利用奈奎斯特判据、根轨迹法等方法对系统进行稳定性分析，确保系统稳定可靠。
1. 实训成果通过本次实训，我们取得了以下成果：（1）掌握了自动控制基本原理，提高了对控制系统的理解。
（2）学会了典型环节的模拟方法，能够根据实际需求进行控制系统设计。
自动控制实训实验报告
一、实验目的1. 熟悉自动控制系统的基本组成和原理。
2. 掌握常用控制元件的性能和特点。
3. 学会搭建简单的自动控制系统。
4. 通过实验，加深对自动控制理论知识的理解。
二、实验原理自动控制系统是一种通过反馈机制实现被控对象状态控制的系统。
它主要由被控对象、控制器和执行器组成。
控制器根据被控对象的实际状态与期望状态之间的偏差，产生控制信号，驱动执行器实现对被控对象的控制。
三、实验仪器与设备1. 自动控制实训台2. 电源3. 控制器4. 执行器5. 测量仪器四、实验内容1. 搭建简单控制系统（1）根据实验要求，搭建一个简单的自动控制系统，如图1所示。
（2）检查系统连接是否正确，确保各个元件连接牢固。
（3）开启电源，观察系统运行情况。
2. 观察控制过程（1）通过手动调节控制器，使被控对象的输出达到期望值。
（2）观察控制过程，分析控制效果。
3. 改变系统参数（1）改变控制器的参数，观察系统响应的变化。
（2）分析参数变化对系统性能的影响。
4. 故障排除（1）人为制造故障，观察系统响应。
（2）分析故障原因，并排除故障。
五、实验结果与分析1. 搭建简单控制系统通过搭建简单的控制系统，我们掌握了自动控制系统的基本组成和原理。
在实验过程中，我们观察到控制器通过调整控制信号，使被控对象的输出达到期望值。
2. 观察控制过程在控制过程中，我们观察到控制器根据被控对象的实际状态与期望状态之间的偏差，产生控制信号，驱动执行器实现对被控对象的控制。
通过手动调节控制器，我们可以使被控对象的输出达到期望值。
3. 改变系统参数在改变控制器参数的过程中，我们观察到系统响应的变化。
当控制器参数改变时，系统响应速度、稳定性和超调量等性能指标都会发生变化。
这表明控制器参数对系统性能有重要影响。
4. 故障排除在故障排除过程中，我们学会了分析故障原因，并采取相应措施排除故障。
这有助于我们更好地理解自动控制系统的运行原理。
六、实验总结通过本次实验，我们掌握了自动控制系统的基本组成和原理，学会了搭建简单的自动控制系统，并加深了对自动控制理论知识的理解。
自控实验报告华中科技大学
自动控制原理实验报告实验九/十自动化学院班级：测控技术与仪器1301姓名：***学号：U*********实验报告：1.模拟继电特性理想继电特性理想死区特性数学描述：分析：我们看到模拟输出的继电特性的输出是从一点缓慢增加，逐渐趋于一个定值，而数字继电特性便是标准的继电特性图像，实验中采用了稳压二极管，具有正向导通反向截至的特性，5-5.7伏变化，于是产生了缓慢变化的过程，最后正向导通电压输出为稳定值。
2.模拟饱和特性理想饱和特性理想饱和特性数学描述：Y=分析：我们看到模拟输出的饱和特性的输出是开始增加过程为近似线性，而后没有明显的拐点，缓慢的到达饱和定值，而数字饱和特性便是标准的饱和特性图像，还是稳压二极管的原因，（讨论正向情况，反向同理）电压输入刚开始值比较小，未达到稳压二极管正向导通电压，相当于开路，通过与其并联的电阻输出，近似线性。
二极管两端到达5V以后，逐渐导通，输出呈现非线性，5.7V以后二极管相当于导线将并联电阻短路，输出电压呈现稳定值，即为饱和。
3.死区特性模拟死区特性：数字死区特性：数学描述：分析：两图无差别，实验电路纯电阻电路，误差很小，可近似理想情况。
4.模拟间隙特性数字间隙特性间隙特性数学描述：分析：模拟间隙特性在两拐点均会产生一定的偏移，这是由于实验电路中有电容的存在，当电压由正向反偏的时候，电容会有充放电过程，导致拐点电位偏移，这也是为什么我们在实验的时候要按住锁零按钮3S的原因。
思考题：1.一般继电特性在什么情况下可以分别近似为间隙特性和死区特性？带死区的继电特性：带回环的继电特性：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-<<<>--><>>=0000,0,0,,0,0,)(e e ee e eM e e ee e eM t x由图可知，当继电特性存在定值的稳态误差时就可以近似为死区特性看待，而继电特性存在定值的稳态误差并且前一状态变量的正负有变化的时候可以近似等效为间隙特性看待。
自动控制原理实习报告
实习报告：自动控制原理实验一、实验背景及目的随着现代工业的快速发展，自动控制技术在各个领域中的应用越来越广泛。
自动控制原理实验是电气工程及其自动化专业的一门重要实践课程，旨在让学生了解和掌握自动控制理论的基本原理和方法，培养学生的动手能力和实际问题解决能力。
本次实验主要涉及电动调节阀和PID控制器的相关知识。
二、实验内容及步骤1. 电动调节阀篇（1）了解电动调节阀的结构特点和工作原理。
电动调节阀主要由电动执行器与调节阀阀体构成，通过接收工业自动化控制系统的信号，来驱动阀门改变阀芯和阀座之间的截面积大小，控制管道介质的流量、温度、压力等工艺参数，实现远程自动控制。
（2）学习电动调节阀的调节稳定性和调节性能。
电动调节阀具有调节稳定，调节性能好等特点。
其结构特点包括：伺服放大器采用深度动态负反馈，可提高自动调节精度；电动操作器有多种形式，可适用于4~20mA DC或0~10mA DC；可调节范围大，固有可调比为50，流量特性有直线和等百分比；电子型电动调节阀可直接由电流信号控制阀门开度，无需伺服放大器；阀体按流体力学原理设计的等截面低流阻流道，额定流量系数增大30%。
（3）了解电动调节阀的分类及适用场合。
电动调节阀一般可分为单座式和双座式结构。
电动单座式调节阀适用于对泄漏要求严格，阀前后压差低及有一定粘度和含纤维介质的工作场合；电动双座式调节阀具有不平衡力小，允许压差大，流通能力大等待点，适用于泄漏量要求不严格的场合。
2. PID控制器篇（1）了解PID控制器的组成及作用。
PID控制器由比例控制、积分控制和微分控制组成。
比例控制是利用输入信号和参考信号的偏差量来控制；微分控制是利用输入信号的变化频率来控制；积分控制是利用输入信号的积分量来控制。
PID控制器能够通过设置比例、积分和微分三种参数来调节系统输出。
（2）学习PID控制器的开发现状。
PID控制器自发明以来已有近70年的历史，其结构简单、稳定性好、运行可靠、调节方便，已成为工业控制技术中的领先技术之一。
自动控制实验报告
自动控制实验报告自动控制实验报告引言：自动控制技术是现代工程领域中不可或缺的一部分，它通过对系统的监测和调节，使得系统能够自动地实现预期的目标。
本实验旨在通过对自动控制系统的设计和调试，探索自动控制技术在实际应用中的作用和效果。
一、实验目的本实验的主要目的是通过设计一个自动控制系统，实现对温度的精确控制。
具体而言，我们需要实现以下几个目标：1. 设计一个合适的传感器，能够准确地测量温度，并将测量结果输出给控制系统。
2. 设计一个控制器，能够根据传感器的反馈信号，调节加热器的功率，以达到预期的温度。
3. 进行系统的调试和优化，使得控制系统能够稳定地工作，并且在温度变化时能够快速响应。
二、实验装置与方法1. 实验装置：本实验使用了一个加热箱作为待控制的对象，通过加热器提供热量，传感器测量温度，并通过控制器对加热器的功率进行调节。
2. 实验方法：首先，我们需要根据实验要求，选择合适的传感器和控制器，并将它们与加热箱连接起来。
然后，通过对控制器的参数进行调试和优化，使得系统能够稳定地工作，并且在温度变化时能够快速响应。
三、实验结果与分析在实验过程中，我们通过不断调节控制器的参数，使得系统能够在预期的温度范围内稳定工作。
通过对实验数据的分析，我们可以看到控制器对温度的调节非常精确，能够在短时间内将温度调整到预期的值。
同时，控制器还能够根据温度的变化趋势，进行及时的调整，以保持系统的稳定性。
四、实验结论通过本次实验，我们深入了解了自动控制技术在温度控制方面的应用。
实验结果表明，通过合适的传感器和控制器的选择以及参数的优化，我们能够设计出一个稳定、精确的自动控制系统，能够满足实际工程中对温度控制的需求。
五、实验总结本次实验不仅加深了我们对自动控制技术的理解，也提高了我们的实际操作能力。
通过实验过程中的调试和优化，我们学到了如何根据系统的反馈信号进行参数调整，以实现对系统的精确控制。
同时，我们也认识到了自动控制技术在工程实践中的重要性和广泛应用。
华中科技大学 自动控制实验报告
电气学科大类级《信号与控制综合实验》课程实验报告(基本实验一:信号与系统基本实验)姓名学号U 专业班号同组者1 学号U 专业班号同组者2 学号专业班号指导教师日期实验成绩评阅人实验评分表注：在实验11测完三个状态之后，由于所连接的电路中接线不稳定，不能得出正确的实验结果，然后和旁边的赵宇尘，张亚然一组测的后面的调节时间和上升时间。
在验收的时候已经经过实验老师的同意，实验图是彩色的，在实验报告中我和一组也会尽详细的把实验原理和分析描述清楚。
实验十一二阶系统的模拟与动态性能研究一、实验原理典型的二阶系统可以用方框图表示为：其闭环传递函数为：Φ(S)=G(S)1+G(S)=KTs²+s+k= ωn2s²+2ξsωn+ωn2其中，ζ=2√KT 为系统的阻尼比；ωn=√KT为系统的阻尼自然频率。
RCs1--2RRR2+RCs1-R(s)C(s)+++-图11.2 二阶系统模拟电路图系统框图C(s) R(s)=−2R2C2s2+2Cs(R+R2)+2=−2R2C2s2+2(R+R2)R2C s+2R2C2在此处键入公式。
二、实验目的：掌握典型二阶系统的动态性能测试方法。
通过实验和理论分析计算的比较，研究二阶系统的参数对其动态性能的影响。
三、实验报告（1）在实验装置上搭建二阶系统模拟电路由ζ=2√KT ωn=√KT，ζωn=12T，ξ、ωn 和K。
K =−2R2C2ωn=√2R2C2=√2RCζ=√2(R+R2)2R（2）分别设置ξ= 0, 0＜ξ＜1和ξ＞1,观察记录r(t)为正负方波信号时的输出波形c(t)；分析此时相对应的σP和t s并加以定性的讨论。
图11.3 ξ=0 无阻尼图11.4 0＜ξ＜1有阻尼图11.5 ξ= 1，且ξωn较小图11.6 ξ＞1，且ξωn 较大分析：左侧是无阻尼ξ=0时，实验得到的C（t）和R（t）。
其中输出是临界稳定的。
讨论其σP 和t s是没有意义的。
实验34-温度控制系统的开环控制和闭环控制
实验三十四 温度控制系统的开环控制和闭环控制（自动控制理论—检测技术综合实验）一、 实验原理1．温度控制问题温度是一个极易受环境、负载变化而变化的物理量。
温度控制应用很广，从温室的温度、冶炼时的炉温、化工产品生产制造工艺过程对恒温的需要，到家用电器的温度控制（如电磁炉温度控制）、等等，都需保持温度为恒定值，或按照一定规律变化。
扰动导致的输出（温度）偏离希望值可以通过闭环控制得到抑制。
温度控制系统除了受到负载扰动（如电加热炉的水温控制中，热水因供水需要不断减少和不断补充加入的冷水）的影响外，与其它物理量（如转速、电压、电流等）的控制不同的是，被控的温度容易受到环境温度的影响；此外，温度控制对象（如电炉）具有滞后的特性，即除了一般系统的惯性)1(1+Ts 外，还有一个明显滞后的环节，构成了具有滞后特性的一阶(或二阶)环节：s e τ−1)(+=−Ts e K s G sp τ (34-1) 其中τ远大于T 。
由开环系统的Nyquist 图分析可知，当被控对象不存在滞后特性，即控制系统的开环传递函数为)1()(+=Ts K s G p 时，其Nyquist 图（图34－1）不包围（-1，j0）点，无论增益K 为多大，对应的闭环系统总是稳定的。
而对象具有滞后特性（式（34-1））时，对应的Nyquist 图如图34-2，由于纯滞后环节的相频特性加上τωτωj e j −=∠−)1(+Ts K 的滞后相频特性，相位比仅有)1(+Ts K 环节时更加滞后，Nyquist 图与负实轴有无穷多个穿越点。
当增益K 增大到一定程度时，Nyquist 图顺时针包围（-1，j0）点，系统不稳定。
图34-2 具有滞后特性的惯性环节的Nyquist 图Re Im 图34-1 惯性环节的Nyquist 图因此，温度的控制控制，不能简单地采用普通的PI 控制，或PID 控制，或其它的超前－迟后控制。
从闭环特征方程0)()(1=+s G s G p c 上看，特征方程所对应的相位延迟很大；而控制器（校正环节）的传递函数∏∏==−−=1111)()()(n i ic m j j c c c p s zs K s G (34－2) 中，校正环节中的PI 控制特性或校正网络极点仍具有迟后特性，会导致系统的不稳定性更严重；而其中的超前环节（零点）相对于滞后环节而言时间常数太短（电子元件构成的校正环节不可能产生足以补偿温度对象这样的纯滞后环节的时间常数），因此对系统存在的不稳定性无任何改善作用。
自控实验报告
自控实验报告1. 引言自控是个人在行为和决策中控制自己的能力。
它是一种关键技能，可以帮助我们更好地管理时间、情绪和目标。
为了探究自控对个人发展的重要性，我们进行了一项自控实验。
2. 实验设计我们邀请了一组志愿者参与实验，共计30人，他们的年龄、性别和教育背景各不相同。
实验分为三个部分，包括自控任务、问卷调查和自我评估。
3. 实验过程3.1 自控任务参与者被要求解决一系列需要自控能力的任务，如完成一份复杂的数学题、遵守一段时间的节食、制定并坚守一个时间管理计划等。
任务对参与者的耐力、集中力和决策能力提出了较大的要求。
3.2 问卷调查在任务完成后，参与者填写了一份关于自控的问卷调查。
该问卷包括对自己自控能力的评估，以及对自控对个人生活和职业发展的意义的看法。
3.3 自我评估参与者对自己的自控能力进行了自我评估。
他们需要回答一组关于自己在日常生活中追求个人目标和控制冲动的问题。
4. 结果与分析4.1 自控任务通过观察参与者在自控任务中的表现，我们发现有些人能够坚定地保持自己的决策，完成任务，而另一些人则在中途放弃了或者无法坚持。
这显示了自控能力的差异。
4.2 问卷调查根据问卷调查结果显示，大多数参与者对自己的自控能力持较高的评估。
他们认为自控对于个人生活和职业发展至关重要，可以帮助他们更好地管理时间和达到目标。
4.3 自我评估自我评估结果表明，一部分参与者在日常生活中相当擅长自控，能够追求个人目标并控制冲动。
然而，另一部分参与者在自我评估中意识到自己在某些方面还有改进的空间。
5. 讨论与结论通过这项自控实验，我们发现了自控能力的重要性和个体差异。
一方面，自控能力在个人生活和职业发展中扮演着至关重要的角色，可以帮助我们更好地管理时间、情绪和目标。
另一方面，我们也发现了自控能力存在着差异，有些人相对较强，而其他人则需要进一步提升。
综上所述，自控是一个重要的个人能力，对于个人的发展具有积极的影响。
我们应该意识到自己的自控能力，努力提升它，并将其应用于日常生活和职业发展中。
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自
动
控
制
原
理
实
验
报
告
实验九/十
自动化学院
班级：测控技术与仪器1301
姓名：***
学号：U*********
实验报告：
1.模拟继电特性
理想继电特性
理想死区特性数学描述：
分析：
我们看到模拟输出的继电特性的输出是从一点缓慢增加，逐渐趋于一个定值，而数字继电特性便是标准的继电特性图像，实验中采用了稳压二极管，具有正向导通反向截至的特性，5-5.7伏变化，于是产生了缓慢变化的过程，最后正向导通电压输出为稳定值。
2.模拟饱和特性
理想饱和特性
理想饱和特性数学描述：
Y=
分析：
我们看到模拟输出的饱和特性的输出是开始增加过程为近似线性，而后没有明显的拐点，缓慢的到达饱和定值，而数字饱和特性便是标准的饱和特性图像，还是稳压二极管的原因，（讨论正向情况，反向同理）电压输入刚开始值比较小，未达到稳压二极管正向导通电压，相当于开路，通过与其并联的电阻输出，近似线性。
二极管两端到达5V以后，逐渐导通，输出呈现非线性，5.7V以后二极管相当于导线将并联电阻短路，输出电压呈现稳定值，即为饱和。
3.死区特性
模拟死区特性：
数字死区特性：
数学描述：
分析：两图无差别，实验电路纯电阻电路，误差很小，可近似理想情况。
4.模拟间隙特性
数字间隙特性
间隙特性数学描述：
分析：
模拟间隙特性在两拐点均会产生一定的偏移，这是由于实验电路中有电容的存在，当电压由正向反偏的时候，电容会有充放电过程，导致拐点电位偏移，这也是为什么我们在实验的时候要按住锁零按钮3S的原因。
思考题：
1.一般继电特性在什么情况下可以分别近似为间隙特性和死区特性？
带死区的继电特性：
带回环的继电特性：
⎪⎪⎩
⎪⎪⎨
⎧-<<<>--><>>=0000,0,0,,0,0,)(e e e
e e e
M e e e
e e e
M t x
由图可知，当继电特性存在定值的稳态误差时就可以近似为死区特性看待，而继电特性存在定值的稳态误差并且前一状态变量的正负有变化的时候可以近似等效为间隙特性看待。
实验心得与体会：
这次实验是让我们通过模拟电路实现各种非线性的特性再通过数字电路直接产生来作比较，我们看到，在实际的模拟电路中总会因为器件原因使器材不能满足理想的特性曲线，而带来一些问题，二极管存在导通电压，电容具有充放电效应，通过这次实验我更加深入的了解了各种非线性的产生和理想化模型和实际问题之间的区别，而实际中为了更近似理想化要用一些补偿措施去达到近似目的，减小误差。
这次实验我也更深入了解了自动控制原理的含义。
-e
e 0
实验报告：
1.继电非线性系统：
1.1要求：列写其线性部分传递函数及非线性部分负倒特性函数，判断系统是否存在周期运 动，若存在，求出振荡参数。
由图中所显示的数据可知其自激振荡的振幅和周期分别为： Vpp=5V ，T=7.6×4.52÷7=4.91s 。
线性部分传递函数： 非线性部分负倒特性函数为M
A
A N 4-1-π=）（
1.2思考： 若调整惯性环节增益（A5 单元的输入电阻 R3），能否使得自激震荡不存在？若存 在此类惯性环节增益，计算出相应的振荡参数，若不存在相应惯性环节增益，请分析原因。
实验无法设计出恰当的R3使得自激振荡不存在，当增大R3值时，极限环会变大但仍然存在；减小R3值，如上图所示，电阻值调到了最小仍然存在自激振荡。
为什么不存在相应的惯性环节增益？
因为三级或三级以上的负反馈放大电路，只要有一定的反馈深度，就可能产生自激振荡，实验中，不管R3为何值此时都满足幅值条件|AF|=1，且能找出一个满足相移为180度的频率，所以始终存在自激振荡。
2.饱和非线性系统：
2.1 惯性环节R3=500K ，斜率k=2
由图中所显示的数据可知其自激振荡的振幅和周期分别为： Vpp=2.5V ，T=14×2.26÷7=4.52s 。
线性部分传递函数： 非线性部分负倒特性函数为）
（A N 1-，其中
2.2惯性环节R3=300K，斜率k=2
由图中所显示的数据可知其自激振荡的振幅和周期分别为：Vpp=5V×3.4÷4=4.25V，T=2.26s×14.2÷7=4.58s。
惯性环节R3=500K，斜率k=5.1
由图中所显示的数据可知其自激振荡的振幅和周期分别为：
Vpp=2.6×5÷4=3.25V，T=14.4×2.26÷7=4.65s。
3.思考题
1.根据理论分析和实验结果总结一下清除自激振荡的方法有哪些？
可以采用频率补偿（又称相位补偿）的方法，消除自激振荡。
常用补偿方法有：滞后补偿（电容滞后补偿、RC滞后补偿和密勒效应补偿）；超前补偿。
4.心得与体会：
非线性控制系统产生自激振荡的原因有很多1、幅度平衡条件|AF|=1；2、相位平衡条件φA+φF=2nπ（n=0,1,2,3···）要满足这两个条件就可以自激振荡，分析自激振荡可以用描述函数法也可以相平面法，实验通过示波器X-Y显示相平面图形，y-t时域图形,直观的看到了实际改变系统参数的时候所对应的输出波形，有无自激振荡，让我对自控原理系统自激振荡了解更深入。