频率特性的测量实验报告记录

频率特性的测量实验报告记录
频率特性的测量实验报告记录

频率特性的测量实验报告记录

作者:

日期: 2

课程名称: 实验名称: 一、实验目的和要求(必填) 三、主要仪器设备(必填) 五、实验数据记录和处理 七、讨论、心得 控制理论乙 频率

特性的测量

指导老师: __________________ 成绩: _______

实验类型: __________________ 同组学生姓名: 二、实验内容和原理(必填) 四、操作方法和实验步骤 六、实验结果与分析(必填) 一、 实验目的和要求 1掌握用李沙育图形法,测量各典型环节的频率特性; 2.根据所测得的频率特性,作出伯德图,据此求得环节的传递函数。 二、 实验内容和原理 1.实验内容

(1) R-C 网络的频率特性。图 5-2为滞后--超前校正网络的接线图,分别测试其幅频特性和相频特性。

IDE Ur Uc C3

O.lu

(2)闭环频率特性的测试

被测的二阶系统如图 5-3所示,图5-4为它的模拟电路图。

作者:

取参考值R o 51K,R,接470K的电位器,R2 510K , R3 200K

2.实验原理

对于稳定的线性定常系统或环节,当其输入端加入一正弦信号X(t) X m Sin t,它的稳态输出是

4

()。不断改变x(t)的频率,就可测得被测环节(系统)的幅频特性和相频特性。

本实验采用李沙育图形法,图

5-1为测试的方框图

倍号址生辭

在表(1)中列出了超前于滞后时相位的计算公式和光点的转向。

表中2丫0为椭圆与丫轴交点之间的长度,2X 0为椭圆与X 轴交点之间的距离,

X m 和Y m 分别为X(t)和

与输入信号同频率的正弦信号, 但其幅值和相位随着输入信号频率 的改变而改变。输出信号为

丫(t) Y m Sin(

G(j )sin(t )

其中|G(j )

Y m X m

()argG(j )

只要改变输入信号的频率, 就可以测得输出信号与输入信号的幅值比

G(j )1和它们的相位差

彳被测坏节

Y(t)的幅值。

三、主要仪器设备

1.控制理论电子模拟实验箱一台;

2.慢扫描示波器一台;

3.任意函数信号发生器一台;

4.万用表一只。

四、操作方法和实验步骤

1.实验一

(1)根据连接图,将导线连接好

(2)由于示波器的CH1已经与函数发生器的正极相连,所以接下来就要将CH2接在串联电阻电容上,将函数发生器的正极接入总电路两端,并且示波器和函数发生器的黑表笔连接在一

起接地。

(3)调整适当的扫描时间,将函数发生器的幅值定为

Y-t变为X-Y显示。

(4)改变函数发生器的频率,记录数据及波形。

2.实验二:基本与实验一的实验步骤相同。

五、实验数据记录和处理

实验一:求计算的相频特性与幅频特性的公式为:

104世

______ s _____

10

4 108

"7 10 -- 5V不变,然后摁下扫描时间框中的menu,点击从

G(s)Rs (s 103)(s 104)

(s 103)(s 104) 104s s2 11000s 107 s2 21000s 107

G(j

)也

丿“ c7

(10

104

j(11000 )

2) j (21000 )

a bj

dj

ac bd j (be ad)

e2d2

a e 107

b 11000

d 21000

L( ) 20屏(ae bd)2 (be ad)2

e2 d2

20ja2e2 b2d2 b2e2 a2d2

e2 d2 aretan _ ae

bd

7

G(s) ------ - ---- —

s(0.2 s) 10 s 5s 50

2

)

50

50 [(50 ) 5j ]

G(j

)

[^~~2)2 25 2]

5

()arctan --------

50

50

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10

实验四 控制系统频率特性的测试(实验报告)

实验四 控制系统频率特性的测试 一. 实验目的 认识线性定常系统的频率特性,掌握用频率特性法测试被控过程模型的原理和方法,根据开环系统的对数频率特性,确定系统组成环节的参数。 二.实验装置 (1)微型计算机。 (2)自动控制实验教学系统软件。 三.实验原理及方法 (1)基本概念 一个稳定的线性定常系统,在正弦信号的作用下,输出稳态与输入信号关系如下: 幅频特性 相频特性 (2)实验方法 设有两个正弦信号: 若以)(t x ω为横轴,以)(y t ω为纵轴,而以t ω作为参变量,则随t ω的变化,)(t x ω和 )(y t ω所确定的点的轨迹,将在 x--y 平面上描绘出一条封闭的曲线(通常是一个椭圆)。这 就是所谓“李沙育图形”。 由李沙育图形可求出Xm ,Ym ,φ,

四.实验步骤 (1)根据前面的实验步骤点击实验七、控制系统频率特性测试菜单。 (2)首先确定被测对象模型的传递函数, 预先设置好参数T1、T2、ξ、K (3)设置好各项参数后,开始仿真分析,首先做幅频测试,按所得的频率范围由低到高,及ω由小到大慢慢改变,特别是在转折频率处更应该多取几个点 五.数据处理 (一)第一种处理方法: (1)得表格如下: (2)作图如下: (二)第二种方法: 由实验模型即,由实验设置模型根据理论计算结果绘制bode图,绘制Bode图。

(三)误差分析 两图形的大体趋势一直,从而验证了理论的正确性。在拐点处有一定的差距,在某些点处也存在较大的误差。 分析: (1)在读取数据上存在较大的误差,而使得理论结果和实验结果之间存在。 (2)在数值应选取上太合适,而使得所画出的bode图形之间存在较大的差距。 (3)在实验计算相角和幅值方面本来就存在着近似,从而使得误差存在,而使得两个图形之间有差异 六.思考讨论 (1)是否可以用“李沙育”图形同时测量幅频特性和想频特性 答:可以。在实验过程中一个频率可同时记录2Xm,2Ym,2y0。 (2)讨论用“李沙育图形”测量频率特性的精度,即误差分析(说明误差的主要来源)答:用“李沙育图形”测量频率特性的精度从上面的分析处理上也可以看出是比较高的,但是在实验结果和理论的结果之间还是存在一定的差距,这些误差主要来自于从“李沙育图形”上读取数据的时候存在的误差,也可能是计算机精度方面的误差。 (3)对用频率特性测试系统数学模型方法的评测 答:用这种方法进行此次实验能够让我们更好地了解其过程,原理及方法。但本次实验的数据量很大,需要读取较多坐标,教学软件可以更智能一些,增加一些自动读取坐标的功能。 七.实验总结 通过本次实验,我加深了对线性定常系统的频率特性的认识,掌握了用频率特性法测试被控过程模型的原理和方法。使我把书本知识与实际操作联系起来,加深了对课程内容的理解。在处理数据时,需要进行一定量的计算,这要求我们要细心、耐心,作图时要注意不能用普通坐标系,而是半对数坐标系进行作图。

工程测量实验报告

实验报告 课程名称:工程测量实验报告 专业班级:D测绘131 姓名学号:戴峻2013132911 测绘工程学院 实验报告一、精密角度测量 一、实验名称:精密角度测量 二、实验性质:综合性实验 三、实验地点:淮海工学院苍梧校区 时间:2016.6.02 四、实验目的: 1. 掌握精密经纬仪(DJ1或DJ2)的操作方法。 2. 掌握方向法观测水平角水平角的观测顺序,记录和计算方法。 五、仪器和工具: 全站仪一台,三脚架一个,记录板一块,自备铅笔,记录手薄和观测目标物。

六、实验内容及设计: 在实验之前,需要做的工作是:了解实验内容,以及读数的多种限差,并选择好实验地点,大略知道实验数据的处理。 1.实验步骤: (1)架设全站仪,完成对中、整平; (2)调清楚十字丝,选择好起始方向,消除视差; (3)一个测站上四个目标一测回的观测程序 2. 度盘配置: 设共测4个测回,则第i个测回的度盘位置略大于(i-1)180/4. 3. 一测回观测: (1) 盘左。选定一距离较远、目标明显的点(如A点)作为起始方向,将平读盘读数配置在稍大于0 o处,读取此时的读数;松开水平制动螺旋,顺时针方向依次照准B、C、D三目标读数;最后再次瞄准起始点A并读数,称为归零。

以上称为上半侧回。两次瞄准A点的读数之差称为“归零差”,检核是否超限,超限及时放弃本测回,重新开始本测回。 (2)盘右。先瞄准起始目标A,进行读数;然后按逆时针放线依次照准D、C、B、A各目标,并读数。 以上称之为下半测回,其归零差仍要满足规范要求。 上、下半测回构成了一个测回,检核本测回是否满足各项限差,如超限,重新开始本测回,合限,进行下一测回工作。 4.记录、计算 (1)记录。参考本指南所附的本次实验记录表格。盘左各目标的读数按从上往下的顺序记录,盘右各目标读数按从下往上的顺序记录。 (2)两倍照准误差2C的计算。按照下式计算2C 对于同一台仪器,在同一测回内,各方向的2C值应为一个定值。若有变化,其变化值不超过表1.1中规定的范围 表1.1 水平角方向观测法的技术要求

声速测量实验报告

大学物理实验课教案 俸永格(136********) 教学题目:声速的测量 教学对象:10级电子信息班、10动医学班、10级农机班、10级植保班。授课地点:海南大学基础实验楼2610室。 教学重点:让学生了解测量超声波在媒介中传播速度的实验设计思想和实验方法。 教学难点:让学生熟练掌握双踪示波器、SV5/7测试仪、SV8信号源的协调使用并完成两正交信号相位差的多次测量。 一实验目的: (1)加深对驻波及振动合成等理论知识的理解, (2)掌握用驻波法、相位法测定超声波在媒介中的传播速度, (3)了解压电换能器的工作原理,进一步熟悉示波器的使用方法提高运用示波器观测物理参数的综合运用能力。 二实验仪器: GW-680双踪示波器一台,SV8信号发生器一台,SV7测试仪一台,同轴电缆若干。 三实验原理 声波是一种在弹性媒质中传播的纵波。对超声波(频率超过2×104Hz的声波)传播速度的测量在国防工业、工业生产、军事科学与医疗卫生各领域都具有重大的现实意义。实验室常用驻波法和相位法进行测量。 (一)驻波法测量声速基本原理 如图所示为两列同频率、同振幅、振动方向平行且相向传波的机械波在媒介中形成的驻波波形,其波腹间距与波节间距均为半个波长。通过对波腹(节)

间距X的测量便可实现对波长λ的间接测量,结合对驻波谐振频率f的测量便可间接求算声波的传播速度v。 v = λ×f λ=2X v = 2X×f 原理图示1(驻波法原理图) (二)相位法测量声速基本原理 请同学们自行完成!要求体现以下两个方面的内容! (1)简谐振动正交合成的基本原理, (2)利用李萨如图形的相位差特点间接测量声速的基本原理。 四实验内容与步骤 (一)驻波法测声速 实验连线图示1(驻波法) (1)了解测试仪的基本结构,调节两个换能器的间距5cm左右。 (2)初始化示波器面板获得扫描线。 (3)按图示1正确连线,将示波器的扫描灵敏度与通道1垂直灵敏度旋钮分别调至适当档位,缓慢顺时针方向转动换能器平移鼓轮至驻波波腹位置

系统频率特性的测试实验报告

东南大学自动化学院课程名称:自动控制原理实验 实验名称:系统频率特性的测试 姓名:学号: 专业:实验室: 实验时间:2013年11月22日同组人员: 评定成绩:审阅教师:

一、实验目的: (1)明确测量幅频和相频特性曲线的意义; (2)掌握幅频曲线和相频特性曲线的测量方法; (3)利用幅频曲线求出系统的传递函数; 二、实验原理: 在设计控制系统时,首先要建立系统的数学模型,而建立系统的数学模型是控制系统设计的重点和难点。如果系统的各个部分都可以拆开,每个物理参数能独立得到,并能用物理公式来表达,这属机理建模方式,通常教材中用的是机理建模方式。如果系统的各个部分无法拆开或不能测量具体的物理量,不能用准确完整的物理关系式表达,真实系统往往是这样。比如“黑盒”,那只能用二端口网络纯的实验方法来建立系统的数学模型,实验建模有多种方法。此次实验采用开环频率特性测试方法,确定系统传递函数。准确的系统建模是很困难的,要用反复多次,模型还不一定建准。另外,利用系统的频率特性可用来分析和设计控制系统,用Bode 图设计控制系统就是其中一种。 幅频特性就是输出幅度随频率的变化与输入幅度之比,即)()(ωωi o U U A =。测幅频特性时, 改变正弦信号源的频率,测出输入信号的幅值或峰峰值和输输出信号的幅值或峰峰值。 测相频有两种方法: (1)双踪信号比较法:将正弦信号接系统输入端,同时用双踪示波器的Y1和Y2测量系统的输入端和输出端两个正弦波,示波器触发正确的话,可看到两个不同相位的正弦波,测出波形的周期T 和相位差Δt ,则相位差0360??=ΦT t 。这种方法直观,容易理解。就模拟示波 器而言,这种方法用于高频信号测量比较合适。 (2)李沙育图形法:将系统输入端的正弦信号接示波器的X 轴输入,将系统输出端的正弦信号接示波器的Y 轴输入,两个正弦波将合成一个椭圆。通过椭圆的切、割比值,椭圆所在的象限,椭圆轨迹的旋转方向这三个要素来决定相位差。就模拟示波器而言,这种方法用于低频信号测量比较合适。若用数字示波器或虚拟示波器,建议用双踪信号比较法。 利用幅频和相频的实验数据可以作出系统的波Bode 图和Nyquist 图。 三、预习与回答: (1)实验时,如何确定正弦信号的幅值?幅度太大会出现什么问题,幅度过小又会出现什 么问题? 答:根据实验参数,计算正弦信号幅值大致的范围,然后进行调节,具体确定调节幅值时,首先要保证输入波形不失真,同时,要保证在频率较大时输出信号衰减后人能够测量出来。如果幅度过大,波形超出线性变化区域,产生失真;如果波形过小,后续测量值过小,无法精确的测量。

《工程测量》课程实验报告

《工程测量》课程实验报告 课程编号:-5 实验编号:9 实验内容:钢尺量距与直线定向 选课班级:____________________________ 组别:No._________________________ 组长:___________ 学号:______________ 组员:___________ 学号:______________ ___________ ______________ ___________ ______________ ___________ ______________ ___________ ______________ 报告日期:________年_________月________日深圳大学土木工程学院

《工程测量》实验任务书 实验九:钢尺量距与直线定向 一、目的与要求 1.掌握钢尺量距的基本步骤,熟练掌握量距的技术要领与计算方法; 2.掌握用经纬仪直线定线的操作步骤及方法; 3.理解直线定向的原理,并理解直线定向的基本方法; 4.本次实验要求距离丈量的容许相对误差[K] = 1/3000。 二、计划与仪器准备 1.实验学时:2学时 2.主要设备:5″级电子经纬仪1台 三角架1副 钢卷尺(30m)1把 花杆3根 测钎4根 记录板1块 三、方法与步骤 (一)平坦地面的(水平)距离丈量 1.在较平坦的地面上选择相距大约80~100m的A、B两点,并用标杆桩定; 2.直线定线(采用经纬仪定线):在AB连线上用经纬仪和标杆进行直线定线, 分别用测钎桩定好AB连线上的各标志点(两点间距离应等于或小于钢卷尺的名义长度30m); 3.钢尺量距主要步骤: 1)后尺手持钢卷尺“0”刻度对准起点A。前尺手持钢卷尺末端和一组测钎 沿丈量方向前进,到达直线定线时桩定好的第一个标志点,然后将钢卷 尺拉直; 2)前、后尺手同时将钢卷尺适当拉紧(钢尺应没有明显曲垂现象),第三位 组员用目测方式指挥前、后尺手调整钢卷尺的高度直至钢卷尺绷直水平。 后尺手钢尺的“0”刻度应对准A点,前尺手取一根测钎对准钢尺30m 刻度处垂直插入地面(此时,为了避免测量干扰和误测,应将之前直线 定线时桩定的测钎拔出收起); 3)量完第一尺段后,前、后尺手抬尺前进,直至后尺手到达第一根测钎处; 4)重复以上第2点操作步骤,丈量第二个整尺段,依次继续向前丈量。测

线性系统的频率特性实验报告(精)

实验四 线性系统的频率特性 一、实验目的: 1. 测量线性系统的幅频特性 2. 复习巩固周期信号的频谱测量 二、实验原理: 我们讨论的确定性输入信号作用下的集总参数线性非时变系统,又简称线性系统。线性系统的基本特性是齐次性与叠加性、时不变性、微分性以及因果性。对线性系统的分析,系统的数学模型的求解,可分为时间域方法和变换域方法。这里主要讨论以频率特性为主要研究对象,通过傅里叶变换以频率为独立变量。 设输入信号)(t v in ,其频谱)(ωj V in ;系统的单位冲激响应)(t h ,系统的频率特性 )(ωj H ;输出信号)(t v out ,其频谱)(ωj V out ,则 时间域中输入与输出的关系 )()()(t h t v t v in out *= 频率域中输入与输出的关系 )()()(ωωωj H j V j V in out ?= 时间域方法和变换域方法并没有本质区别,两种方法都是将输入信号分解为某种基本单元,在这些基本单元的作用下求得系统的响应,然后再叠加。变换域方法可以将时域分析中的微分、积分运算转化为代数运算,将卷积积分变换为乘法;在信号处理时,将输入时间信号用一组变换系数(谱线)来表示,根据信号占有的频带与系统通带间的关系来分析信号传输,判别信号中带有特征性的分量,比时域法简便和直观。 三、实验方法: 1. 输入信号的选取 这里输入信号选取周期矩形信号,并且要求 τ T 不为整数。这是因为周期矩形信号具有丰富的谐波分量,通过观察系统的输入、输出波形的谐波的变化,分析系统滤波特性。周期矩形信号可以分解为直流分量和许多谐波分量;由于测量频率点的数目有限,因此需要排除谐波幅度为零的频率点,周期矩形信号谐波幅度为零的频率点是 Ω KT ,其中1=K 、2、3、… 。 图11.1 输入的周期矩形信号时域波形 t

自动控制原理控制系统的频率特性实验报告

肇庆学院 工程学院 自动控制原理实验报告 12 年级 电气一班 组员:王园园、李俊杰 实验日期 2014/6/9 姓名:李奕顺 学号:201224122130老师评定 ________________ 实验四:控制系统的频率特性 一、实验原理 1.被测系统的方块图:见图4-1 将频率特性测试仪内信号发生器产生的超低频正弦信号的频率从低到高变化, 并施加于 被测系统的输人端[r(t)],然后分别测量相应的反馈信号 [b(t)]和误差信号[e(t)]的对数幅 值和 相位。频率特性测试仪测试数据经相关运算器后在显示器中显示。 根据式(4 — 3)和式(4 — 4)分别计算出各个频率下的开环对数幅值和相位, 在半对数座标 纸上作出实验曲线:开环对数幅频曲线和相频曲线。 系统(或环节)的频率特性 幅值和相角: G (j 3)是一个复变量,可以表示成以角频率 3为参数的 G(j 3)= G(j 3)|/G(j 3) (4 — 1) 本实验应用频率特性测试仪测量系统或环节的频率特牲。 图4-1所示系统的开环频率特性为: G 1(j 3)G 2(j 3) B(j 3) 」 B(j 3) E(j 3) E(j 3) E(j 3) (4—2) 采用对数幅频特性和相频特性表示,则式( 20lgG1(j 3) G2(j 3)H(j 3)= 2 叫鵲 = 20lgB(j 3) -20lg E(j 3) (4— 3) G 1(j 3)G 2(j 3)H(j 3) 二 B(j 3)- . E(j 3) (4—4) 图4-1 被测系统方块图 4— 2 )表示 为:

根据实验开环对数幅频曲线画出开环对数幅频曲线的渐近线,再根据渐近线的斜率和转 角频确定频率特性(或传递函数)。所确定的频率特性(或传递函数)的正确性可以由测量的相频曲线来检验,对最小相位系统而言,实际测量所得的相频曲线必须与由确定的频率特牲(或传递函数)所画出的理论相频曲线在一定程度上相符,如果测量所得的相位在高频 (相 对于转角频率)时不等于-90 ° (q —p)[式中p和q分别表示传递函数分子和分母的阶次], 那么,频率特性(或传递函数)必定是一个非最小相位系统的频率特性。 2.被测系统的模拟电路图:见图4-2 图4-2被测系统 二、实验内容 (1)将U21 DAC单元的OUT端接到对象的输入端。 ⑵将测量单元的CH1 (必须拨为乘I档)接至对象的输出端。 ⑶将Ul SG单元的ST和S端断开,用排线将ST端接至U26控制信号单元中的PB0。(由于在每次测量前,应对对象进行一次回零操作,ST即为对象锁零控制端,在这里,我们用8255的PB0 口对ST进行程序控制) ⑷在PC机上分别输入角频率为1, 10,100,300,并使用“ +”、“―”键选择合适的幅值,按ENTER键后,输入的角频率开始闪烁,直至测量完毕时停止,屏幕即显示所测对象的输出及信号源,移动游标,可得到相应的幅值和相位,得到的实验波形图如图4-3到图4-10所示: 图4-3输入频率为1的波形图1

第五章 频率特性分析法

五 频域分析法 2-5-1 系统单位阶跃输入下的输出)0(8.08.11)(94≥+-=--t e e t c t t ,求系统的频率特 性表达式。 【解】: 9 8 .048.11 )]([L )(1++ +-==-s s s t c s C 闭环传递函数 )9)(4(36 198 .048.11)()()(++=++ +-==s s s s s s s R s C s G ) 9 tg 4 (tg 221 181 1636 )9)(4(36)(ωω ωωωωω--+-+?+=++=j e j j j G 2-5-2 环系统时,系统的稳态输出 (1))30sin()(0+=t t r ; (2))452cos(2)(0+=t t r ; (3))452cos(2)30sin()(00--+=t t t r 。 【解】:求系统闭环传递函数 5 tg 2125 4 )5(4)(5 4)(1)()()()(1 4 )(ω ωωω--+=+=+= +== += j B K K B K e j j G s s G s G s R s C s G s s G 根据频率特性的定义,以及线性系统的迭加性求解如下: (1)?===30,1,11θωr A ? --=== =-3.115 1tg )1(178.0264)1()(1 j j j B e e e A j G θωω [])7.18sin(78.0)1(sin )1()sin()(12?+=++=+=t t A A t A t c r c s θθθ (2)?===45,2,21θωr A

?--==+= -8.215 2tg 274.025 44)(1 j j B e e j G ωω )2.232cos(48.1)(?+=t t c s (3))8.662cos(48.1)7.18sin(78.0)(?--?+=t t t c s 2-5-3 试求图2-5-3所示网络的频率特性,并绘制其幅相频率特性曲线。 【解】:(1)网络的频率特性 1)(111 )(212212+++=+ ++ =ωωωωωC R R j C jR C j R R C j R j G (2)绘制频率特性曲线 ) tg (tg 2 221212111 1 )(1)(1 1 )(ωωωωωωωT T j e T T jT jT j G ---++= ++= 其中1221221,)(,T T C R R T C R T >+==。 起始段,?===0)(,1)(,0ωθωωA 。 中间段,由于12T T >,)(ωA 减小,)(ωθ先减小后增加,即曲线先顺时针变化,再逆时针变化。 终止段,?→<= ∞→∞ →0)(,1)(lim , 2 1 ωθωωωT T A 。 网络幅相频率特性曲线如题2-5-3解图所示。 【解】:系统闭环传递函数为 K s Ts K s G s G s R s C s G K K B ++=+== 2)(1)()()()( 10=ω时系统频率特性为 ()) (10010tg 210 210)(100 )100(10 100)()(1 ωθωωωω ωωj T K j e A e T K K j T K K j T K K j G =+-= +-= +-= --==- 题2-5-3图 1 R ++- - 题2-5-3解图

频域分析实验报告

频域分析实验报告 班级: 学号: 姓名:

一、实验内容: 1利用计算机作出开环系统的波特图; 2、观察记录控制系统的开环频率特性; 3、控制系统的开环频率特性分析。 二、仿真原理: 对数频率特性图(波特图): 对数频率特性图包括了对数幅频特性图和对数相频特性图。横坐标为频率w,采用对数分度,单位为弧度/秒;纵坐标均匀分度,分别为幅值函数20lgA(w),以dB表示;相角,以度表示。MATLAB提供了函数bode()来绘制系统的波特图,其用法如下: (1)bode(num,den):可绘制出以连续时间多项式传递函数表示的系统的波特图。 (2)当带输出变量[mag,pha,w]或[mag,pha]引用函数时,可得到系统波特图相应的幅值mag、相角pha及角频率点w矢量或只是返回幅值与相角。相角以度为单位,幅值可转换为分贝单位:magdb=20×log10(mag) 二、实验验证 1、用Matlab作Bode图。要求:画出对应Bode图。 (1)G(S)=25/S2+4s+25 (7)G(S)=9(s2+0.2s+1)/s(s2+1.2s+9);

图 1 图 2 (1)G(S)=25/S2+4s+25 可以看成是一个比例环节和一个振荡环节组成,所以k=1,T1=0.04,因为v=0,所以在转折频率之前都为20lgk,因为k=1所以斜率为0,经过转折频率,分段直线斜率的变化量为-40db/dec。

(7)G(S)=9(s2+0.2s+1)/s(s2+1.2s+9); 可以看成是一个二阶微分环节和一个积分环节和一个振荡环节组成,化常数为1后,v=1,t1=1,t2=1/3,所以我们可以看到,在起始阶段是-20*vdb/dec,所以一开始斜率为-20db/dec。当经过1/3的转折频率之后分段直线的改变量为40db/dec,当经过1的转折频率之后分段直线的改变量为-40db/dec。故图像如图所示。 第二题: 典型二阶系统Gs=Wn2/s2+2ζWns+Wn2,试绘制取不同值时的Bode图。取Wn=8,ζ=0.1,0.2,0.3,,0.5,0.6; 图 3 如图所示。

土木工程测量实习报告4篇

土木工程测量实习报告4篇 导读:本文是关于土木工程测量实习报告4篇,希望能帮助到您! 一、实习目的 1、联系水准仪的安置、整平、瞄准,能够测量出任意两点的高差,掌握水准仪的操作使用及保养方法,熟悉水准路线的布设形式; 2、掌握经纬仪对中,整平,瞄准,掌握水平角与竖直角的测量,掌握经纬仪的操作使用及保养方法; 3、通过实习,熟练地掌握课堂理论知识和实践操作技能; 4、掌握钢尺量距的方法; 5、使用经纬仪和水准仪测绘地形图 6、熟练地掌握小区域平面控制和高程控制的布设及测算方法,掌握大比例尺地形图的测绘方法; 7、提高动手能力和分析问题、解决问题的综合能力,为今后参加工作打下坚实的基础; 8、培养热爱专业、热爱集体和艰苦奋斗的精神,逐步形成严谨务实、团结合作的工作作风和吃苦耐劳的劳动态度。 二、实习设备 ds3型微倾式水准仪、dj6型光学经纬仪、水准尺、30m钢尺、标杆、绘图纸、铅笔、橡皮等。 三、实习任务 1. 控制点高程测量 2. 竖直角度测量

3. 水平角度测量 4. 导线长度测量 5. 闭合导线业内测量 6. 数据的整理、计算 7. 地形图的测绘 四、实习的内容与要求 1. 平面控制测量 图根平面控制测量一般采用闭合导线。 (1)踏勘选点:根据测图的目的目的和测区的地形情况,拟定导线的布置形式,实地选定导线点并设立标志。踏勘选点时注意 l 相邻点间要通视,方便测角和量边; l 点位要土质坚实的地方,以便于保存点的标志和安置仪器; l 导线边长要大致相等,以使测角的精度均匀; l 导线点应选择周围地势开阔的地点,以便于测图时充分发挥控制点的作用; l 导线点的数量要足够,密度要均匀,以便于控制整个测区。 (2)水平角观测:导线转角用经纬仪测2个测回。 (3)边长测量:导线边长可用经纬仪视距法测量,要求进行往返测量。 (4)导线成果计算:首先件检核外业测量数据,在观测成果合格的情况下,进行闭合差调整,然后由起算数据推算个控制点的坐标。 (5)注意事项:照准目标要消除视差,观测水平角用纵丝照准目标,观测竖直角用横丝照准目标。 读取竖盘读数时,竖盘指标水准管气泡必须居中。 2、高程控制测量

实验报告三_频率特性测量

实验报告 课程名称: 自动控制理论实验 指导老师: 吴越 成绩: 实验名称: 频率特性测量 实验类型: 同组学生姓名: 鲍婷婷 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得 一、实验目的 1. 掌握用超低频信号发生器和示波器测定系统或环节频率特性的方法; 2. 了解用TD4010型频率响应分析测试仪测定系统或环节的频率特性方法。 二、主要仪器设备 1.超低频信号发生器 2.电子模拟实验装置 3.超低频慢扫描示波器 三、实验步骤 1.测量微分积分环节的频率特性; (1)相频特性 相频特性的测试线路如图4-3-1所示,其中R 1=10k Ω、C 1=1uF 、R 2=2k Ω、C 2=50uF 。测量时,示波器的扫描旋钮指向X-Y 档。把超低频信号发生器的正弦信号同时送入被测系统和X 轴,被测系统的输出信号送入示波器Y 轴,此时在示波器上可得到一李沙育图形。 然后将椭圆移至示波器屏幕中间,椭圆与X 轴两交点的间的距离即为2X 0,将 Y 输入接地,此时得到的延X 轴光线长度 即为2X m ,因此求得θ=sin -1 (2X 0/2X m ),变化输入信号频率ω(rad/s),即可得到一 组θ(ω)。测量时必须注意椭圆光点的转动方向,以判别相频特性是超前还是迟后。当系统或环节的相频特性是迟后时,光点为逆时针转动;反之超前时,光点为顺时针转动。测试时,ω取值应匀称,否则会影响曲线的准确度。 (2) 幅频特性:示波器选择停止扫描档,超低频信号发生的正弦信号同时送入X 轴和被测系统;被测环节的输出信号仍送入Y 轴;分别将X 通道和Y 通道接地,示波器上出现的两条光线对应的两条光线长度为2X m 、2Y m ,改变频率ω,则可得一组L(ω)。

电路实验__电路频率特性的研究要点说明

东南大学电工电子实验中心 实验报告 课程名称:电路实验 第二次实验 实验名称:电路频率特性的研究 院(系):仪器科学与工程学院专业: 姓名:学号: 实验室: 实验组别: 同组人员:实验时间: 评定成绩:审阅教师:

电路频率特性的研究 一、 实验目的 1. 掌握低通、带通电路的频率特性; 2. 应用Multisim 软件测试低通、带通电路频率特性及有关参数; 3. 应用Multisim 软件中的波特仪测试电路的频率特性。 二、 实验原理 研究电路的频率特性,即是分析研究不同频率的信号作用于电路所产生的响应函数与激励函数的比值关系。通常情况下,研究具体电路的频率特性,并不需要测试构成电路所有元件上的响应与激励之间的关系,只需要研究由工作目的所决定的某个元件或支路的响应与激励之间的关系。本实验主要研究一阶RC 低通电路,二阶RLC 低通、带通电路的频率特性。 (一):网络频率特性的定义 电路在一个正弦电源激励下稳定时,各部分的响应都是同频率的正弦量,通过正弦量的相量,网络函数|()|H jw 定义为:. ().|()||()|j w Y H w H jw e X ?== 其中Y 为输出端口的响应,X 为输入端口的激励。由上式可知,网络函数是频率的函数,其中网络函数的模|()|H jw 与频率的关系称为幅频特性,网络函数的相角()w ?与频率的关系称为相频特性,后者表示了响应与激励的相位差与频率的关系。 (二):网络频率特性曲线 1. 一阶RC 低通网络 网络函数: 其模为: 辐角为: 显然,随着频率的增高,|H(j ω)|将减小, 即响应与激励的比值减小,这说明低频信 4590 (a) RC低通网络(b) 幅频特性 (c) 相频特性 ()H j ω()) RC ?ω=().0.1/1 1/1i U j c H j R j C j RC U ωωωω=== ++

土木工程测量实验试做报告12汇总

南京航空航天大学《土木工程测量》 课程编号:01380219 实验试做报告 编写教师:陈少林审核人:李俊 航空宇航学院

目录 1.实验一水准仪的使用与普通水准测量 (1) 2.实验二四等水准测量 (4) 3.实验三微倾水准仪的检验与校正 (7) 4.实验四经纬仪的使用与测回法观测水平角 (9) 5.实验五竖直角观测和竖盘指标差的检验与校正 (12) 6.实验六经纬仪的检验和校正 (14) 7.实验七钢尺量距和磁方位角测量 (17) 8.实验八碎部测量 (19)

实验一水准仪的使用与普通水准测量 实验类型:基本性 1实验目的 (1)了解DS3 水准仪的基本构造和性能,认识其主要构件的名称和作用。 (2)练习水准仪的安置、瞄准、读数和高差计算。 (3)掌握普通水准测量的施测、记录、计算、闭合差的调整及高程计算的方法。 2计划与设备 (1)实验时数安排为2 学时、实验小组由2~4 人组成,l 人操作仪器,1 人记录。 (2)每组的实验设备为DS3 水准仪1 台,水准尺 2 根, 尺垫2个,记录板 1 块,伞1把。 (3)完成一个闭合环的闭合水准测量的往返观测及相应的记录、计算及检核工作。 3方法与步骤 3.1水准仪的认识与使用 3.1.1安置脚架和连接仪器 测量仪器所安置的地点称为测站、在选好的测站上松开脚架伸缩螺旋,按需要调整架腿的长度,将螺旋拧紧。安放三脚架,使架头大致水平,把三脚架的脚尖踩人土中。然后把水准仪从箱中取出,放到三脚架架头上,一手握住仪器,一手将三脚架架头上的连接螺旋旋入仪器基座内,拧紧,并用手试推一下仪器,检验是否已真正连接牢固。 3.1.2 粗平 水准仪的粗平是通过旋转仪器的脚螺旋使圆水准器的气泡居中而达到的,按“左手拇指规则”旋转一对脚螺旋和另一个脚螺旋,使气泡居中。这是置平测量仪器的基本功,必须反复练习。 3.1.3瞄准 进行水准测量时,用望远镜瞄准水准尺的步骤是: (1)目镜调焦,使十字丝最清晰; (2)放松制动螺旋,转动望远镜,通过望远镜上的缺口和准星初步瞄准水准尺,拧紧制动螺旋; 进行物镜调焦,使水准尺分划十分清晰; (3)旋转微动螺旋,使水准尺像的一侧靠近于十字丝竖丝(便于检查水准尺是否竖直); (4)眼睛略作上下移动,检查十字丝与水准尺分划像之间是否有相对移动(视差); (5)如果存在视差,则重新进行目镜调焦与物镜调焦,以消除视差。 3.1.4精平 精确调平水准管,使水准仪的视线水平,是水准测量中关键性的一步。转动微倾螺旋,使水准管气泡居中;从目镜旁的气泡观察镜中,可以看到气泡两个半边的像,当两端的像符合时,水准管气泡居中。注意微倾螺旋转动方向与水准管气泡像移动方向的一致性,可以使这一步的操作即快又准。

频率特性的测量实验报告

课程名称: 控制理论乙 指导老师: 成绩: 实验名称: 频率特性的测量 实验类型: 同组学生姓名: 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得 一、实验目的和要求 1.掌握用李沙育图形法,测量各典型环节的频率特性; 2.根据所测得的频率特性,作出伯德图,据此求得环节的传递函数。 二、实验内容和原理 1.实验内容 (1)R-C 网络的频率特性。图5-2为滞后--超前校正网络的接线图,分别测试其幅频特性和相频特性。 (2)闭环频率特性的测试 被测的二阶系统如图5-3所示,图5-4为它的模拟电路图。 取参考值051R K =,1R 接470K 的电位器,2510R K =,3200R K = 2.实验原理 对于稳定的线性定常系统或环节,当其输入端加入一正弦信号()sin m X t X t ω=,它的稳态输出是一

与输入信号同频率的正弦信号,但其幅值和相位随着输入信号频率ω的改变而改变。输出信号为 ()sin()()sin()m Y t Y t G j t ω? ωω?=+=+ 其中()m m Y G j X ω= ,()arg ()G j ?ωω= 只要改变输入信号的频率,就可以测得输出信号与输入信号的幅值比()G j ω和它们的相位差 ()?ω。不断改变()x t 的频率,就可测得被测环节(系统)的幅频特性和相频特性。 本实验采用李沙育图形法,图5-1为测试的方框图 在表(1)中列出了超前于滞后时相位的计算公式和光点的转向。

一阶RC电路频率特性的研究实验报告

北京交通大学电子信息工程学院2011~2012 实验报告 实验题目:一阶RC电路频率特性的研究。 实验内容及结果: 1.低通电路的研究 实验电路: 实验数据: 低通电路数据 频率电平频率 a b 相位差100 -0.1 100 0.6 4.8 7.1808 300 -0.9 200 1.2 4.4 15.8266 475 -2 300 1.9 4.2 26.8965 560 -2.5 400 2.2 4 33.367 641 -3 500 2.4 3.6 41.8103 704 -3.5 600 2.4 3.2 51.3752 788 -4 700 2.4 3 53.1301 849 -4.5 800 2.4 2.8 58.9973 926 -5 1000 2 2.4 56.4427 1000 -5.5 2000 3.2 3.4 70.2501 1072 -6 3000 2.1 2.2 72.6586 1149 -6.5 5000 1.2 1.2 90 1240 -7 1340 -7.5 1430 -8 1520 -8.5 1600 -9 1660 -9.5 1860 -10 2400 -12 3040 -14 3780 -16 4700 -18 5000 -19

电平图: 相位差图:

2.高通电路研究 实验数据: 高通电路数据 频率电平频率 a b 相位差5000 0 5000 0.6 4.6 7.4947 1500 -0.4 4000 0.8 4.6 10.0154 1200 -0.8 3000 1 4.5 12.8396 1030 -1 2000 1.4 4.5 18.1262 899 -1.4 1000 2 4 30 740 -2 600 2.4 3.2 48.5904 663 -2.4 500 2.4 3.1 50.732 588 -3 400 2.1 2.4 61.045 532 -3.5 300 2 2.1 72.2472 481 -4 100 0.8 0.8 90 440 -4.5 400 -5 372 -5.5 344 -6 339 -6.5 325 -7 261 -8 227 -9 200 -10 165 -11 100 -16

土木工程测量实习报告范文3篇

土木工程测量实习报告范文3篇 对我们学土木工程专业学生来说,工程测量实习是一门基本的必修专业实践课,它的重要性不言而喻。下面是收集的土木工程测量实习报告,欢迎阅读。 学期末,我们开始了两个星期的测量实习,一直在想,平时实验课虽然也有动手,但混水摸鱼的成分似乎更大些,只有些模糊的认识和理解。现在的实习又是一个学习的好机会,一定认认真真的完成,好将平时遗漏下的知识补齐,努力增强自己对仪器操作的水平。同时也为期末的考试做好准备。 在实习的过程中,我们也发现并且解决了很多的问题。 工程测量是要求精确的,数据的误差不能超过一定的数值。在测量开始的时候,我们认为工作简单,为了节省时间,追求速度。加上仪器在测量时候的不精准,导致在测量的过程中出现了许多了差不多。认为每一段有一点点的小误差很正常,也没有过多的追求准确。以至于在后来的内业计算的,出现了不可弥补的错误,我们还抱着侥幸的心理想修改数据。最终也是以失败告终。终于明白,对待测量,只有小心,认真,加上仔细,测量的过程不能有一丝的马虎,保证数据的准确性才是节省时间,提高效率的方法。

每一个组员都是一个个体,而我们是一个整体,只有充分的发挥了每个人的长处,在实习的过程里做足了足够的沟通,才能将我们融合在一起。实习的开始,我们组员之间没有做好协调工作,各自有各自的想法,在测量的时候大家都有很多意见,测量时都不明就里,测完了也不知道目的是什么。进度十分的缓慢,一个早上的时间连一个导线点角度的测量都没有完成。有了教训,吃饭时候,我们之间做了总结,对相互间的问题以及接下来的工作进行了讨论。通过这样的协调,大家分工合作,相互配合,后续的工作才能很顺利的进行下去。 由于平时对仪器使用极少,有时上课自己也在偷懒,只是对仪器有一个初步的认识,明白它的基本功能。测量之初,调节一个仪器通常要耗费较长的时间,对全站仪也是极度的陌生。不能因为自己而影响团队的进程,在空闲的时候不断的翻阅课本补充知识,然后通过仪器进行练习和检验。在实习结束时,对仪器对课本的的熟悉程度都上升了一个层次。终于可以很熟练的进行各项操作。对自己来说,也是一个很大的鼓励。 画图应该是所有测量内容中最困难,也是最繁琐,耗时的一步。由开始的整体逐步细化到局部高程灯柱表示。一张图终于在大家的共同努力下整合完毕。看着满满的图纸,心里是满满的成就感。

频率计实验报告

频率计实验报告 信息工程 实验任务及要求: 1.设计一个可测量的数字式频率计,测量范围为1Hz-12MHz。 2.用层次化的设计方法设计该电路,编写各个功能模块的程序。 3.仿真各功能模块,通过观察有关波形确认电路设计是否正确 4.完成电路设计后,通过在实验系统上下载,验证设计的正确性 实验原理分析: 根据总的设计图可知:8位十进制数字频率计的设计有一个测频控制信号发生器TESTCTL,8个有时钟使能的十进制数字计数器CNT10,一个32位锁存器REG32B组成。 测频控制信号发生器的设计原理和要求:频率测量的基本原理是计算每秒钟内待测信号的脉冲个数。这就要求TESTCTL的计数使能信号TSTEN能产生1秒脉宽的周期信号,并对频率计的每一个计数器CNT10的ENA使能端进行不同控制。当TSTEN高电平时允许计数,低电平时停止计数,并保持所计的数。在停止计数的期间,首先需要一个锁存信号Load的上跳沿将计数器在前一秒的计数值锁存进32位锁存器REG32B中,且由外部的七段译码器译出并稳定显示。设置锁存器的好处是,显示的数据稳定,不会由于周期性的清零信号而不断闪烁。锁存信号之后,必须有一个清零信号CLR_CNT对计数器进行清零,为下一秒钟的计数操作做准备,测频控制信号发生器的工作时序为周期2秒,占空比为0.5的方波,为了产生的方波,需首先建立一个由D触发器构成的二分频器,在每秒时钟CLK 上升沿到来时使其翻转,其中控制信号时钟CLK的频率为1Hz,那么信号TSTEN的脉宽恰好为1秒,可以用作闸门信号,然后根据测频的时序要求,可得出信号Load和CLR_CNT 的逻辑描述,在一个计数完成后,即计数使能信号TSTEN在1秒的高电平后,利用其反向值的上升沿产生一个锁存信号Load,0.5秒后,CLR_CNT产生一个清零信号跳沿。 各个模块的源程序如下所示: TESTCTL

信号与系统实验报告实验三 连续时间LTI系统的频域分析

实验三 连续时间LTI 系统的频域分析 一、实验目的 1、掌握系统频率响应特性的概念及其物理意义; 2、掌握系统频率响应特性的计算方法和特性曲线的绘制方法,理解具有不同频率响应特性的滤波器对信号的滤波作用; 3、学习和掌握幅度特性、相位特性以及群延时的物理意义; 4、掌握用MA TLAB 语言进行系统频响特性分析的方法。 基本要求:掌握LTI 连续和离散时间系统的频域数学模型和频域数学模型的MATLAB 描述方法,深刻理解LTI 系统的频率响应特性的物理意义,理解滤波和滤波器的概念,掌握利用MATLAB 计算和绘制LTI 系统频率响应特性曲线中的编程。 二、实验原理及方法 1 连续时间LTI 系统的频率响应 所谓频率特性,也称为频率响应特性,简称频率响应(Frequency response ),是指系统在正弦信号激励下的稳态响应随频率变化的情况,包括响应的幅度随频率的变化情况和响应的相位随频率的变化情况两个方面。 上图中x(t)、y(t)分别为系统的时域激励信号和响应信号,h(t)是系统的单位冲激响应,它们三者之间的关系为:)(*)()(t h t x t y =,由傅里叶变换的时域卷积定理可得到: )()()(ωωωj H j X j Y = 3.1 或者: ) () ()(ωωωj X j Y j H = 3.2 )(ωj H 为系统的频域数学模型,它实际上就是系统的单位冲激响应h(t)的傅里叶变换。即 ? ∞ ∞ --= dt e t h j H t j ωω)()( 3.3

由于H(j ω)实际上是系统单位冲激响应h(t)的傅里叶变换,如果h(t)是收敛的,或者说是绝对可积(Absolutly integrabel )的话,那么H(j ω)一定存在,而且H(j ω)通常是复数,因此,也可以表示成复数的不同表达形式。在研究系统的频率响应时,更多的是把它表示成极坐标形式: ) ()()(ω?ωωj e j H j H = 3.4 上式中,)j (ωH 称为幅度频率相应(Magnitude response ),反映信号经过系统之后,信号各频率分量的幅度发生变化的情况,)(ω?称为相位特性(Phase response ),反映信号经过系统后,信号各频率分量在相位上发生变换的情况。)(ωj H 和)(ω?都是频率ω的函数。 对于一个系统,其频率响应为H(j ω),其幅度响应和相位响应分别为)(ωj H 和)(ω?,如果作用于系统的信号为t j e t x 0)(ω=,则其响应信号为 t j e j H t y 0)()(0ωω= t j j e e j H 00)(0)(ωω?ω=))((000)(ω?ωω+=t j e j H 3.5 若输入信号为正弦信号,即x(t) = sin(ω0t ),则系统响应为 ))(sin(|)(|)sin()()(00000ω?ωωωω+==t j H t j H t y 3.6 可见,系统对某一频率分量的影响表现为两个方面,一是信号的幅度要被)(ωj H 加权,二是信号的相位要被)(ω?移相。 由于)(ωj H 和)(ω?都是频率ω的函数,所以,系统对不同频率的频率分量造成的幅度和相位上的影响是不同的。 2 LTI 系统的群延时 从信号频谱的观点看,信号是由无穷多个不同频率的正弦信号的加权和(Weighted sum )所组成。正如刚才所述,信号经过LTI 系统传输与处理时,系统将会对信号中的所有频率分量造成幅度和相位上的不同影响。从相位上来看,系统对各个频率分量造成一定的相位移(Phase shifting ),相位移实际上就是延时(Time delay )。群延时(Group delay )的概念能够较好地反

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