功率电传作动系统用电机关键技术及其发展趋势

北航自动化学院计算机控制系统实验报告

2011- 2012 学年第二学期
计算机控制实验报告
班级姓名
392311 李柏
学院学号
高等工程
3903· 2415
2012 年 6 月 12 日

实验 1 模拟式小功率随动系统的实验调试
一、实验目的
1.熟悉反馈控制系统的结构和工作原理，进一步了解位置随动系统的特点。 2. 掌握判别闭环系统的反馈极性的方法。 3.了解开环放大倍数对稳定性的影响及对系统动态特性的影响，对静态误差的影响。
二、实验仪器
XSJ-3 小功率直流随动系统学习机一台 DH1718 双路直流稳压电源一台 4 1/2 数字多用表一台
三、实验原理
模拟式小功率随动系统结构如图 2-3 所示调试步骤如下：零位调整：为了保证精度，同时判断运放是否好用，在连接成闭环系统之前进行零位的调整。首先，把三个运放负相端输入电阻接地，并使其增益为 1（利用电阻调整），再利用运放上方的调零旋钮，使输出端输出为 0；然后将电位计两端接上±10V 电压后，用数字电压表测其电刷输出，旋转之，使其电刷输出为 0，并同时调整刻度盘零点于 0 点。开环工作状态：断开反馈电为计，加入给定电压，使电压从小到大，当信号大时，电机转速高，信号反极性时，电机反转。反馈极性判断。首先判断测速机反馈极性。在一级运放处加一电压（正或负），记住电机转向，然后断开输入，用手旋转电机按同一转向转动，测量测速机输出电压，如与前电机所加电压极性相同，则可将该信号接入运放二的负端；否则应把测速机输出极性倒置，即把另一信号接入运放二的负相端。其次判断位置反馈极性。将回路接成开环状态，给电机加入一正电压，可使其转动，然后使电机回零，顺着电机刚才转动的方向转一小角度（不可转到非线性区），同时用数字电压表测电位计电刷的输出电压，倘若其值为负，则表明此时是负反馈，否则，需把电位计两端±10V 接线头对调，以保证闭环系统是负反馈。检验系统跟随情况：按图 2-2 连线，逐渐加大电压，察看输出角度是否也同时增加（绝对量值），如跟随则系统跟随情况良好。开环放大系数 K 与静态误差的关系：实际控制系统由于元件存在固有误差和非线性因素及安装误差，所以不可能没有误差。该系统误差主要由电机死区引起。实验方法：改变放大器的反馈电阻可使系统放大倍数 K 改变。取三个 K 值，每取一个 K 值，给定电位计输入一定角度，系统旋转一个角度，将输入、输出角度记录下来，计算出角度误差。同时记录放大器 1 的输出.

电功率和安全用电、生活用电常识

第八讲电功率第五节、电功率和安全用电第六节、生活用电常识【知识要点】 1．家庭电路中的用电器都是联的，每个用电器两端的电压都是V，且保持（填：“增大”、“减少”或“不变”），由公式P=UI可推出I= ，因此当用电器的总功率P越大时，干路中的电流就越。 2．在一个没有保险装置的电路中，尽管导线的电阻很小，但当通过的电流很大时，根据焦耳定律Q=I2Rt可知：导线上产生的_______也会过多，使它的温度，此时电线的橡胶绝缘皮会引起。 3．家庭电路中产生火灾或烧坏电能表的原因是电路中的过大。电流过大的原因是、。 4．保险丝是用电阻较_____熔点较_____的铅锑合金制成的。保险丝______联在电路中，由Q=I2Rt可知，保险丝上产生的热量比电线上产生的热量，所以在电路中电流过大，烧坏电能表或电线起火之前，能先熔断，从而起到了保险作用。 5．不能用铜丝或铁丝代替保险丝的原因是______________________________。 6．家庭电路中，电能表、总开关、保险装置都是_____联在电路中；用电器和用电器之间、用电器和插座之间都是_____联；开关和所控制的用电器之间是_____联。 7．家庭电路中的的输电导线分_____线和_______线。这两根线可用________来判断。其中火线和零线之间有______V电压，火线还与地面之间有_____V电压。 8．在使用试电笔时，手必须接触笔尾的_________，笔尖接触被测导线，如果氖管发光，表明接触的是______线。 9．大功率用电器以及有金属外壳的用电器的电源插头一般是三线插头，一条接_____线，插片旁边一般标有字母____；一条接____线，插片旁边一般标有字母_____；第三条线接______线，这根线与用电器的______相连，插片旁边一般标有字母_____。 10．与三线插头对应的三孔插座一孔接火线，一孔接零线，还一孔接____线。所以当把三孔插头插入三孔插座时，就能把用电器的金属外壳与_____相连，万一用电器外壳带电，电流就会流入______，不致于对人适成伤害。 11．漏电保护器的作用是当电路中出现了有电流流入了________就自动“跳闸”切断电路。12．人体触电是因为人体直接或间接接触了____线，且形成了______电路，有电流通过人体，电流达到一定大小，对人体造成伤害，就会发生触电事故。 13．两种触电形式：一种是人体的一部分接触_____线，另一部接触_____线，构成了闭合电路，电流流过人体。另一种是人站在地面上，身体的一部分接触了_____线，也构成了闭合电路，电流流过人体。 14、抢救触电人员时，最重要的是先使触电人员脱离________。

电功率五电功率和安全用电试题1

测一测，你学得怎样知识与技能填一填 1.在金属、陶瓷、玻璃、人体、大地等材料中，属于导体的有________. 2.在用电压表测电压时，如果事先不能确定待测电压，要采用________来选择量程. 3.滑动变阻器是靠改变导体的________来改变接入电路中电阻大小的.实验室用的滑动变阻器上标有“50 Ω 1 A”表示_____________________. 4.在开关闭合之前，要把滑动变阻器的滑片调到连入电路的电阻________的位置，这样做的目的是_________________. 5.一个电阻的两端加上3 V电压时，通过它的电流是200 mA，导体的电阻是________Ω.如果导体两端的电压扩大为原来的2倍，则导体的电阻为________Ω. 6.导体的电阻随其长度的增加而________（填“增大”“减小”或“不变”）. 7.雷电是大气中剧烈的放电现象，会威胁人的生命和财产安全.防雷的有效办法是在高大建筑物上安装________. 8.对人体来说，只有________的电压才是安全的.电压越高越危险，因为电压越高，通过人体的电流就越________. 选一选 1.一个小电动机正常工作时，要求电源电压是6 V，下列做法符合要求的是 A.4节蓄电池串联 B.3节干电池串联 C.4节干电池串联 D.以上办法都可以 2.有四个接线柱的滑动变阻器在接入电路时有多种连接方法.图6-24所示的四种接法中，当滑片P向右移动时，接入电路的电阻值增大的有图6-24 3.将两个滑动变阻器串联如图6-25所示，如果把a、b两条导线接入某电路后，要使这两只变阻器的总电阻最大，滑片P1和P2所处的位置是图6-25 A.P1在最右端，P2在最左端 B.P1在最左端，P2在最右端 C.P1在最左端，P2在最左端 D.P1在最右端，P2在最右端 4.在如图6-26所示的电路中，电压表V和V1的示数如图甲、乙所示，则灯L2两端的电压是图6-26 A.4.1 V B.6.5 V C.2.4 V D.1.1 V 5.要使图6-27所示电路中电流表的示数增大，滑动变阻器的滑片P应图6-27 A.向左移 B.向右移 C.向哪移都不行 D.向左移向右移都可以 6.将电灯L1、L2串联，用电压表测出电灯L1两端的电压是8 V，电灯L1、L2串联的总电压是12 V，那么电灯L2两端的电压和两灯中电流的关系是 A.12 V，I1＞I2 B.8 V，I1＜I2

KSD-1型晶闸管直流随动控制系统的分析与校正

前言这次的课程设计是基于自动控制理论的，主要是练习自动控制系统的校正方法。本报告主要是采用老师课上所教的串联校正的方法：串联滞后校正，串联超前校正，串联滞后-超前校正。然后分别按照预定的系统指标进行设计，求出校正系统的传递函数，得出校正后系统的传递函数。最后通过matlab软件来加以验证校正好的系统的各项性能指标，若满足要求则求出校正系统的网络参数，否则返回去改变校正时选择的参数，继续校正直到符合要求为止。在撰写报告的过程中可能会有许多不规范的地方，希望老师能指出错误。谢谢！编者 2014年3月

目录自动控制理论课程设计任务书 .............................................................................. - 1 - KSD-1型随动系统的工作原理和性能指标.......................................................... - 2 - 主要环节数学模型 .................................................................................................. - 3 - 串联相位滞后校正 ................................................................................................ - 10 - 串联相位超前校正 ................................................................................................ - 12 - 校正网络的实现 .................................................................................................... - 16 - 心得与体会 ............................................................................................................ - 17 - 附录 ........................................................................................................................ - 18 -

电功率和安全用电习题2

电功率和安全用电习题一、填空题 1．根据电功率和电流、电压的关系式P=IU，可得到I=_____，从这个关系式中，我们可以看出，在家庭照明电路中，接入的用电器功率越大，电路中通过的电流_____；如果电路中接入的用电器太多，总功率大到一定程度时，电路中的总电流就会超过_____值，使_____熔断，切断电源。 2．保险丝是用铅锑合金制作的，它的电阻_____，熔点_____。当电流过大时，它由于温度升高_____，切断电路，起到保护作用.不同粗细的保险丝有 _____额定电流，过粗的保险丝_____.我国的标准规定：保险丝的熔断电流是额定电流的_____倍。 3．报载某娱乐场所发生火灾，死伤数十人，损失惨重。经警方调查，火灾的原因是由于电路燃烧引起的，经进一步检查发现，该场所的保险丝熔断后有人用铜丝代替了，从物理学的角度来看，这可能有以下几种原因：一种是电路中有_____发生；另一种是由于用电器的总功率_____，使导线过热引起绝缘皮燃烧；还有一种是电热器与_____接近造成的。 4．城市中旧的居民楼中，在炎热的夏天，经常由于电流过大，而使保险丝熔断，产生这种故障的原因是_____。 5．某同学家中所装的保险丝的额定电流为10.00 A，他家中有150 W的电视机一台，100 W的计算机一台，150 W的电冰箱一台，40 W的日光灯4盏，1600 W的电磁炉一个，这些用电器_____同时使用。二、选择题 6．（多选）在家庭照明电路中，接入的用电器越多，下面的说法中正确的是 A.电路中的总电流越大 B.电路中的总电压越大 C.电路中的总电阻越大 D.电路中的总功率越大 7．王号同学所在的初二（2）班教室中，安装了“220 V 60 W”日光灯8盏，关于选用的保险丝的规格，下面的规格中合适的是

电功率和安全用电教学设计

《电功率和安全用电》教学设计

学程序一、创设情境，引入新课(5min) 〖师〗1．在第六章的欧姆定律学习中，我们知道了使电流过大的原因是电压过高，你还知道这是为什么吗？因为欧姆定律的表达式是，在电阻R不变的情况下，U 增大，所以电流会增大。 2．由此我们得出安全用的原则是什么？不接触低压带电体，不靠近高压带电体。 3．现在学习了电功率，知道了电流还与电功率的大小有关，即 P=UI，那么从电功率方面考虑，安全用电该注意些什么问题？(引入新课) 二、进入新课，科学探究（一）电功率和电路中电流的关系(8min) 1．对单个支路来说：由电功率公式P=UI公式的变形可得，，即在电压不变的情况下，电流与电功率的大小成正比。【结论】对某一个用电器来说，用电器的功率越大，则电路中的电流也就会越大。 2．对并联的多个支路来说【演示】三个小灯泡并联，电流表测干路电流，则每接通一个支路，使小灯泡发光，电流表的示数就增大一些。【解释】在家庭电路中，这些用电器都是并联的，根据并联电路的特点，用电器两端电压相等，干路中电流等于各支路电流之和。每增加一个用电器，就增加一条支路，干路中电流就增大一部分，所以并联的用电器越多，干路中电流就越大。学生回答学生回答学生推导学生观察师生讨论师生讨论学生讨论回答利用第六章的相似内容做铺垫运用类比的方法引入新课增加一个小实验，直观地让学生展示多支路的情况这是下一步讲保险丝的基础，没有这个过渡，显然太突然大问号的问题在此解决较好展示学生

它的粗细来确定的。 4．额定电流和熔断电流我国的标准规定：保险丝的熔断电流是额定电流的2倍。当通过保险丝的电流超过额定电流时，保险丝不一定立即熔断，而是超过得越多，熔断得越快.当通过保险丝的电流为额定电流的 1.45倍时，熔断的时间不超过5 min；当通过保险丝的电流为额定电流的2倍（即等于熔断电流）时，熔断的时间不超过1 min。（四）新型保护装置(8min) 【空气开关作用】空气开关也就是断路器，在电路中作接通、分断和承载额定工作电流，并能在线路和电动机发生过载、短路、欠压的情况下进行可靠的保护。【漏电保护器作用】又称漏电开关，是一种新型的电气安全装置，其主要用途是： (1)防止由于电气设备和电气线路漏电而引起的触电事故； (2)防止用电过程中的单相触电事故； (3)及时切断电气设备运行中的单相接地故障，防止因漏电而引起的火灾事故；

自动控制原理实验(全面)

自动控制原理实验实验一典型环节的电模拟及其阶跃响应分析一、实验目的 ⑴ 熟悉典型环节的电模拟方法。 ⑵ 掌握参数变化对动态性能的影响。二、实验设备 ⑴ CAE2000系统（主要使用模拟机，模/数转换，微机，打印机等）。 ⑵ 数字万用表。三、实验内容１．比例环节的模拟及其阶跃响应微分方程 )()(t Kr t c -= 传递函数 = )(s G ) () (s R s C K -= 负号表示比例器的反相作用。模拟机排题图如图9-1所示，分别求取K=1，K=2时的阶跃响应曲线，并打印曲线。图9-1 比例环节排题图图9-2 积分环节排题图２．积分环节的模拟及其阶跃响应微分方程 )() (t r dt t dc T = 传递函数 s K Ts s G ==1)( 模拟机排题图如图9-2所示，分别求取K=1，K=0.5时的阶跃响应曲线，并打印曲线。３．一阶惯性环节的模拟及其阶跃响应微分方程 )()() (t Kr t c dt t dc T =+ 传递函数 1 )(+=TS K S G 模拟机排题图如图３所示，分别求取K=1, T=1; K=1, T=2; K=2, T=2 时的阶跃

响应曲线，并打印曲线。４．二阶系统的模拟及其阶跃响应微分方程 )()() (2)(2 22 t r t c dt t dc T dt t c d T =++ξ 传递函数 121 )(22++=Ts s T s G ξ2 2 2 2n n n s s ωξωω++= 画出二阶环节模拟机排题图，并分别求取打印： ⑴ T=1，ξ=0.1、0.5、1时的阶跃响应曲线。 ⑵ T=2，ξ=0.5 时的阶跃响应曲线。四、实验步骤 ⑴ 接通电源，用万用表将输入阶跃信号调整为2V 。 ⑵ 调整相应系数器；按排题图接线，不用的放大器切勿断开反馈回路（接线时，阶跃开关处于关断状态）；将输出信号接至数/模转换通道。 ⑶ 检查接线无误后，开启微机、打印机电源；进入CAE2000软件，组态A/D ，运行实时仿真；开启阶跃输入信号开关，显示、打印曲线。五．实验预习 ⑴ 一、二阶系统的瞬态响应分析；模拟机的原理及使用方法（见本章附录）。 ⑵ 写出预习报告；画出二阶系统的模拟机排题图；在理论上估计各响应曲线。六．实验报告 ⑴ 将每个环节的实验曲线分别整理在一个坐标系上，曲线起点在坐标原点上。分析各参数变化对其阶跃响应的影响，与估计的理论曲线进行比较，不符请分析原因。 ⑵ 由二阶环节的实验曲线求得σ﹪、t s 、t p ，与理论值进行比较，并分析σ﹪、t s 、t p 等和T 、ξ的关系。实验二随动系统的开环控制、闭环控制及稳定性一．实验目的了解开环控制系统、闭环控制系统的实际结构及工作状态；控制系统稳定的概念以及系统开环比例系数与系统稳定性的关系。二．实验要求能按实验内容正确连接实验线路，正确使用实验所用测试仪器，在教师指导下独立

北航计算机控制系统实验报告

计算机控制系统实验报告实验一模拟式小功率随动系统的实验调试实验二 A/D、D/A接口的使用和数据采集实验三中断及采样周期的调试实验四计算机控制系统的实验调试姓名：王尼玛学号： 100311xx 同组人：李尼美郑尼玛指导教师：袁少强日期： 2013年6月15日

实验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. 熟悉反馈控制系统的结构和工作原理，进一步了解位置随动系统的特点。 2. 掌握判别闭环系统的反馈极性的方法。 3. 了解开环放大倍数对稳定性的影响及对系统动态特性的影响，对静态误差的影响。二、实验内容 1. 连接元件构成位置随动系统； 2. 利用计算机内的采样及显示程序,显示并分析输出的响应结果； 3. 反复调试达到设计要求。三、实验设备 XSJ-3 小功率直流随动系统学习机一台、DH1718 双路直流稳压电源一台、4 1/2 数字多用表一台四、实验原理模拟式小功率随动系统如下图所示： 1. 实验前需进行零位调整，反馈极性判断，反馈极性判断又包括速度反馈极性判断和位置反馈极性判断，须使反馈为负反馈。 2. 动态闭环实验系统调试。按下面电路图连线，通过改变变阻器大小来改变闭环系统放大倍数，通过一路A/D把输出相应采入计算机进行绘图，同时测量输入电压和反馈电位计输入电压，算出稳态误差。

五、实验结果滑阻阻值（千 20 30 55 74 欧）比例系数 1 1.5 2.75 3.7 给定角度（度）90 90 90 90 输出角度（度）89 89 89 89.5 静差角度（度）-1 -1 -1 -0.5 静态误差（mv）-50.5 -20.5 -17.5 -28.8 过度过程曲线见下图 1.K=1时的过渡过程曲线

电功率和安全用电

电功率和安全用电江苏省无锡市中桥中学葛应飞设计理念这节课要探究的问题有两个，一是电流与电功率的关系，二是电路的保护──保险丝的应用，二者都是与生活实际紧密相联的。在这之前学生已经初步学习了相关的知识，这里还要做进一步的探究，也体现了它们的重要作用。学好了这部分内容，从某些方面来讲可以使学生终生受益。那么到底怎样设计这节课的教学，才能使学生学得更好呢？我主要运用了观察、实验、分析、讨论、猜想以及启发示教学方法，注重展现学生的思维活动过程，而不再注重于一些结论性的东西，真正做到使学生成为学习的主人。首先从观察入手，这也是走进物理科学殿堂的入口。本节课的开始教材上就安排了一幅卡通图画，仔细观察就会发现其中包含了许多物理知识（教案中一一列出），这也是编者的别具匠心所在。让学生仔细观察这幅图，并充分展开联想大胆猜想，记下学生发现的现象，提出的问题。在老师的启发下，结合前面的知识学生自己也可以解答这些问题。当然理论上解答了，实际上又怎样呢？进一步引导学生去联系实际，有的地方还可以让学生自己设计实验进行实验验证。比如让学生设计实验来验证电流与功率的关系：当电压一定时，功率越大电流越大。而当电流大到一定程度时就有可能烧坏电路，这里又可让学生动脑筋去想办法保护电路，同时也很自然地过渡到本节课的下一个教学内容。对于第二部分的教学过程，也是先让学生观察演示实验（在教案中），发现问题。为了避免问题的发生让学生自己来改进这个实验──安装保险丝。再一次演示改进后的实验，让学生重新观察现象，并对有关保险丝的知识提出自己的疑问之处（在教案中），一一记下，再通过实验、分析、讨论等方法逐一解答，从而建构了一个比较完整的有关保险丝的知识体系。从整节课的教学过程来看，似在步步为营，又似在顺水推舟。使学生在一种比较轻松而又充满兴趣和乐趣的氛围中吸取所想要的知识，这样的教学效果又岂能不好呢？教学目标一、知道电功率越大，电路中的电流就越大。二、通过观察和实验，知道保险丝是怎样“保险”的。三、使学生具有安全用电的知识。

随动系统课程设计讲义

小功率随动系统实验指导书（天煌系统）上海交通大学自动化系

第一部分实验原理一、概述随动系统的输出量是机械量（位移、速度）。检测元件将输出量变换成与输入量同类型的信号，并进行比较，得出偏差信号。系统按照偏差的性质（极性与大小）进行控制，控制的结果导致偏差的减少或消除，使系统的输出量能快速、准确地复现输入量信号的变化规律，这就是随动系统的控制任务。在随动系统中，如果被控制量是机械位移或其导数时，这类系统又称为伺服系统（Servo system）。随着现代控制技术的发展，随动系统已广泛地应用于军事工业和民用工业等许多领域，例如机械制造工业中仿形铣床，数控机床的加工轨迹控制；军事设施中火炮的瞄准，导弹的发射和制导等都是随动系统的具体应用。随动系统有模拟式和数字式两种类型，本实验是研究模拟式随动系统的性能分析和综合校正方法，通过实验能比较全面地验证古典控制理论。二、随动系统的控制原理与结构组成位置随动系统是一种反馈控制系统，因此它有位置给定和位置反馈的检测装置。通过检测装置将它们的差值转换成具有一定精度的相应电量，这就是位置偏差信号。该偏差信号经放大器放大后驱动直流电动机向消除偏差的方向旋转，使被控制机械的实际位移能准确地跟随控制信号而变化。系统方框图如图1所示。图1 随动系统方框图由于系统中有机械和电磁惯性，因而当输入量θi变化时，输出θo不会立即复现θi的变化规律，此时θo≠θi，即Δθ=θi-θo≠0。检测元件将偏差Δθ转换为相应的电压u i，它经鉴相器和功放等环节的处理后，输出一个所需的直流电压U M去驱动直流电动机，使之朝着偏差减小的方向旋转，直到θo=θi为止。如θi随时间作某种函数变化时，则θo必将跟着θi作同样规律的变化，这种现象人们称之为随动。实验系统的原理电路图如图2所示

电功率和安全用电

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电功率和安全用电一、目标与策略明确学习目标及主要的学习方法是提高学习效率的首要条件，要做到心中有数！学习目标： ●知道家庭电路中电流与用电器的总功率的关系； ●掌握家庭电路中电流过大的两个原因； ●了解保险丝在家庭电路中的作用。重点难点： ●重点：家庭电路中电流过大的原因；安全用电常识。 ●难点：保险丝的作用及保险丝的选择。学习策略： ●结合生活实际，精做经典例题。二、学习与应用 “凡事预则立，不预则废”。科学地预习知识要点——预习和课堂学习认真阅读、理解教材，尝试把下列知识要点内容补充完整，带着自己预习的疑惑认真听课学习。请在虚线部分填写预习内容，在实线部分填写课堂学习内容。课堂笔记或者其它补知识点一：电功率和安全用电（一）在家庭电路中，电路的总功率等于各用电器的功率。在同一个家庭电路中，所有的用电器都是联的，每个用电器的两端电压线路提供的电压，总功率等于各用电器功率，使用的用电器越多，电路的总功率，但不是说使用的用电器多时才会使

过大，有时只用少数几个较大的用电器，电路的也会达到很大。（二）家庭电路中电流过大的原因有两个：（1）；（2）电路的过大。从P=UI可以看出，家庭电路中的一定，当电路中的越大，通过电路的越大，所以家庭电路中的过大是电路中的过大的原因之一。由欧姆定律我们也可以知道，当电路出现时，电流将不通过用电器，使整个电路中的非常小，这时电路中的就会很大，所以家庭电路中出现短路，是家庭电路中过大的又一个原因。知识点二：保险丝的作用（一）保险丝的作用：当家庭电路中的电流过大时，保险丝会自动切断，起到保险的作用。（二）保险丝的材料：保险丝由较大而较低的铅锑合金制成。（三）保险丝的规格：保险丝越，额定电流越，熔断电流也越。（四）保险丝的使用注意事项：不能用过细或过粗的熔丝，过细的容易经常断电，过粗的不能起到保险作用，更不能用铁丝、铜丝或其他金属丝代替熔丝使用。

第八章电功率五电功率和安全用电试题14

电功率和安全用电习题 1．不同粗细的保险丝允许通过的电流是不同的。一座教学楼的总保险盒中的保险丝允许通过的电流是25 A，楼里共有20间教室。每间教室装了40 W的电灯6盏，在全部电灯都亮着的时候，能不能再接上一个500 W的电炉？ 2．某同学家电能表的规格是“220 V，4 A”，他家已有40 W日光灯两盏，80 W彩电一台，120 W的洗衣机一台，当这些用电器同时使用时，能否再接一只800 W的电饭锅使用？ 3．家庭电路中，有时会有下列现象发生。请分析产生这些现象的原因。（1）闭合电灯开关时，电灯一闪就灭。（2）电饭锅用上几秒钟后停止工作，同时其他用电器也停止工作。（3）闭合开关时，电灯不亮，并且使原来正常工作的用电器停止工作。 4．下面关于保险丝的说法，正确的是( ) A.保险丝是用电阻率较大，熔点较低的铅锑合金制成的 B.保险丝的熔断电流应等于或稍大于电路中允许通过的最大正常工作电流 C.保险丝断了，可以用铁丝代替 D.保险丝越细越安全 5．家庭电路铺设完毕后，电工师傅常把一只额定电流较大的灯泡L0串联在电路中，根据L0的明暗程度，初步判断各支路连接情况如图。（1）闭合S、S1，开启S2、S3，发现L0不亮，电路中出现了什么故障？

（2）闭合S、S2，开启S1、S3，发现L0正常发光，电路中出现了什么故障？（3）闭合S、S3，开启S1、S2，发现L0发暗红色的光，L3支路的连接是否正常？参考答案 1．解：学校照明电压U=220 V，所有电灯总功率为P=40 W×6×20=4800 W。电炉全部发光时总电流为： I== A 电炉正常工作时的电流为： I′== A 所以I+I′= A+ A= A＜25 A 所以能再接一只500 W的电炉. 2．解：家庭电路选装的电能表，一般是在供电线路能承受的最大功率的前提下，根据供电线路中所有用电器一起工作时的总功率来选择的。因此，能否再接入一个大功率的用电器主要看电表是否可能被烧坏。电表所在电路的总功率不能超过： P总=UI=220 V×4 A=880 W. 现有用电器同时使用时总功率是： P=40 W×2+80 W+120 W=280 W.

计算机控制系统实验平台讲解

计算机控制系统实验平台（本文由袁绍强及夏洁撰写）为完成本科计算机控制系统课实验的教学，北京航空航天大学自动化学院控制实验中心，研制和开发了多种计算机控制系统实验平台。与本科教学有关的实验平台简单介绍如下。 1．微机控制伺服系统 1.1 实验系统及相关设备介绍微机控制伺服系统是PC机为控制计算机，插入模/数、数/模转换板，控制模拟式小功率随动系统。软件采用Borland C或TC.计算机控制系列实验以此为平台，专门为学习了“计算机控制系统”课程的本科生设计的一组高水平实验。具体内容包括：随动系统的部件性能测试；建立数学模型；连续系统离散化；设计模拟及数字控制系统的控制律；闭环调试等。在计算机实现方面，学习如何将计算机与物理系统相连接；研究引入计算机后产生的问题，如采样、零阶保持器的影响等。学会用C语言编制A/D、D/A及中断程序并在计算机内实现控制律；训练使用C语言的编程能力等。通过系列实验，可以使学生学习和掌握有关系统分析与设计，系统仿真及实现等方面内容，熟悉各种硬件及软件环节；同时可以加强学生的实验研究能力及动手建立，安装，调试实际系统的能力，真正掌握计算机控制系统的各种关键技术。设计方法可以采用状态空间法，极点配置方法、最优控制方法等多种控制方法。 1.2 实验设备或相关器件的主要技术指标 IBM PC 系列微机一台(586以上机型)

HD1219 12位A/D D/A接口板一块 XSJ-3 小功率直流随动系统学习机一台 4 1/2 数字多用表一台 DT6234 光电式转速表一台图1.1 实验电路图小功率随动系统的元部件共包括执行电机、测速发电机、角位置测量电位计、直流放大器、系统控制台、计算机系统等六个主要部分，其中执行电机和系统控制台构成被控对象，测速发电机和角位置测量电位计分别构成速度反馈（内环）和位置反馈（外环），加上计算机系统和A/D、D/A转换器构成数字式的计算机控制系统。主要元部件的性能指标： 1) 执行电机本实验系统选取直流低速力矩电机，产品出厂时给定的技术数据为：峰值力矩T p：5(-5%)kg.cm 峰值电流I p： 1.8A 峰值电压V p：20V 空载转速n0：500r/min

小功率直流随动系统

（三）小功率直流随动系统研究 1．目的：（1）了解自动控制参数的测试方法，建立系统的数学模型；（2）记录位置控制系统的阶跃响应曲线，确定系统的动态性能指标； 2．实验内容及测试方法：测定系统各元部件的参数，必须在开环系统情况下进行。为此，应按图5－1连线，并将反馈电位器和电动机之间的联轴器松开，以避免在开环情况因电动机连续旋转而磨损电位器。实验前应将双路直流稳压电源的电压调好（±24V ），并将它接到控制箱所对应的接线柱上，然后进行放大器各级的零点调整和增益设定。将各放大器的输入端接地，即可分别对运算放大器A1、A2和功放调零。功放级调零时，应反复调节运放A3的调零电位器（在控制箱面板A3的上方）和电位器RP8（见图），使功放级的输出和运放A3的输出同时为零，以防止功放级工作不平衡。建议将功放级的增益调成3左右，运算放大器A1和A2的增益按图5－1设定。（1）电位器传递系数p K 的测定：给定电位器和反馈电位器的结构参数相同，其电源电压为±15V ，电位器最大有效工作角度为3300。这两个电位器都装有刻度盘和指针线。测量p K 时，利用给定电位器或反馈电位器均可以。测量的具体方法是：将电位器的转轴对准某一角度，测量其输出电压（应接通电位器的负载），然后将电位器转轴转过一个角度，例如转过100，再测量其输出电压，于是可以求得电位器的传递系数p K ，即在不同位置多测几点，求其平均值，就能得到p K 的准确结果。（2）．放大器增益的测试：在图５－１所示的开环系统，调节给定电位器，使其输出电压r U ＝1V （以防止功放级饱和），分别测量各点电压1U 、2U 、a U 及直流测速发电机输出电压t U ，于是可以确定放大器各级的增益：1K 、2K 及功放级的增益w K 。将r U 改为－1V ，再测一组数据。（3）．电动机传递系数m K 和时间常数m T 的测定：因控制电机电枢组电感电动机转子惯量的影响很小，在建立电动机的数学模型时，常将电枢绕组的电感忽略不计。这样，电动机的传递函数可近似用下式表示：式中)(s U a －电动机的输入电压；)(s Ω－电动机输出的角速度。因此，确定电动机的时间常数m T 和传递系数m K ，电动机的传递函数即被确定。弧度）（伏角度差输出电压的差值 /180/? ?= πP K 1 ) ()(+= Ωs T k s u s m m a

五、电功率和安全用电

五、电功率和安全用电【教学目标】 1．知识与技能 ●知道电功率越大，电路中的电流就越大。 2．过程和方法 ●通过观察体验，知道保险丝怎样“保险”。 3．情感、态度与价值观 ●具有安全用电的意识。【重点与难点】重点：理解用电器总功率过大的原因是家庭电路中总电流过大。难点：保险丝的“保险”作用【教与学互动设计】（一）课前准备教师：电源、小灯泡（带座）若干、保险丝（粗细不同）、保险管、铜丝、滑动变阻器、导线若干、投影仪及投影资料。学生：保险丝、铜丝、酒精灯。（二）创设情景，导入新课材料：去年夏季，我国中东部地区一度持续高温，为抵御热浪，很多家庭都用上了实用文档

空调。不过正当他们舒意地的沉浸在空调所带来的快乐之中时，却经常遇到闸刀跳闸，保险丝被烧断的窘境。据报刊报道夏季高温期间是电故障高发时间。导入语：同学们看了上则材料，你们知道闸刀为什么跳闸，保险丝为什么被烧断吗？夏季高温期间为什么是电故障高发时间？为回答这些问题，我们先一起来探究下面的课题。（三）合作交流，解读探究 1、探究家庭电路中电流与用电器总电功率的关系。交待实验目的，投影电路图。学生交流实验步骤和要观察的实验现象。让一名学生按电路图依次连接电路，增加并联电灯的个数。【观察】①电流表的示数随接入的电灯个数增多而增大。②当接入很多灯泡时，保险金丝熔断【点拨】①用电功率越大，电路中电流就越大 ②电路中同时使用的用电器不能太多，否则容易烧坏保险丝，甚至引起火灾（通过具体的事例让学生明白“电路中同时使用的用电器不能太多”的真实含义为用电功率不能太大）【拓展】根据电功率和电流、电压的关系P=UI得到I=P/U。家庭电路的电压是一定的，U=220V，所以用电功率P越大，电路中的电流I就越大。实用文档

电功率与安全用电

电功率与安全用电第八章第五节电功率与安全用电教学设计介休八中任瑞萍教学目标 1知识与技能：知道电功率越大，电路中的电流就越大；知道电路中安装保险丝，为什么能够“保险” 2、过程.与方法：通过观察体验，知道保险怎样“保险”；归纳安全用电的知识； 3、情感、态度与价值观：体验安全用电的重要性.增强学生安全用电的意识. 教学重点：通过实验，观察体验电功率与电路中电流的关系，观察体

验保险丝的工作过程。教学难点：“电功率越大，电路中的电流越大”的应用。教具：学生电源（12V）、电流表（0—10A）、导线（若干，包括几根粗细不同的）、保险丝的作用演示器（一套）、各种型号和粗细不同的保险丝（0. 4mm 0. 81mm 1. 25mm、空气开关（一只）、钢丝和铁丝（各一根）。

教学过程一、功率P与电流1的关系（板书） 1.让学生观察课本P52图8.5 - 1, 然后问学生发现了些什么？（这里老师一边让学生回答，一边在黑板上记下来，便于后面逐一解答） 2.问：插线板“感到”很累，甚至于要烧起来，这是什么原因？ 3.问：为什么用电器的总电流就会太大了？ 4.进一步问：你有什么理由来说明总1.学生答： ①用电器很多 ②用电器是并联的 ③插线板“感到”很累，都冒汗了 ④线路可能要烧起来 ⑤连接电源和插线板的导线比其他用电器的导电线粗一些、一二 O 2.答：因为用电器的总电流太大了。 3.答：因为用电器的总功率太大了。 1=- 4.答:因为P= UI，口而U= 220V不变，所以P越大，

这里可让学生自己先在下面设计电路图，然后老师在黑板上画出自己设计的电路图，让学生对比一下，并根据电路连接实物图，进行演示验证：随着用电器工作的功率增大，电流表的示数不断功率大，总电流就会大? I 越大。（这里老师还可启发学生用并联电路中电流特点 f+1 卄冷+討进一步说明） 5.问：理论上来讲这是完全正确的，那么你们能否设计一个实验来验证这个结论呢？教师设计的电路 5.学生自己先在下面设计电路图

系统建模与仿真实验

《系统建模与仿真》报告院系：信息与电气工程专业：电气工程学号：14S130031 姓名：鲁晓彤指导教师：任倩 2015年01月05日

F.1 面向方程的数值积分方法仿真 F.1.1 实验目的通过实验，了解采用面向方程的数值积分方法仿真的方法，掌握四阶龙格库塔法具体编程应用，加深理解四阶龙格库塔法的原理及稳定域。 F.1.2 实验内容对如下系统进行仿真 1. 线性定常系统 u x x x x x x ???? ??????+????????????????????---=??????????6000000600120000120321321 [][]T x x x y 32 1 001= )(1,000321t u x x x =???? ? ?????=?????????? 2. 非线性系统 ?????--=-=)()()() () ()()() (t y t bx t sy dt t dy t y t ax t rx dt t dx 其中，660.001210(0)120000.01110(0)600r a x s b y --==?===?=，，，，，。 F.1.3 预习要求（1）根据实验内容,写出程序流程图,编写有关仿真程序。（2）为保证仿真的稳定性，分析线性定常系统，其最大仿真步长是多少？（3）写出实验步骤 F.1.4 实验要求改变仿真步长，观察上述两个系统步长为多大时仿真变得不稳定？仿真步长多大为宜（即进一步减小步长，精度没有显著提高）？ F.1.5 实验报告 1. 线性定常系统（1）预习报告。首先对状态方程求拉氏变换，则： sX(s)=AX(s)+BU(s)； Y(s)=CX(s)+DU(s)；传递函数为：

自动控制原理实验

第九章自动控制原理实验实验一典型环节的电模拟及其阶跃响应分析一、实验目的 ⑴ 熟悉典型环节的电模拟方法。 ⑵ 掌握参数变化对动态性能的影响。二、实验设备 ⑴ CAE2000系统（主要使用模拟机，模/数转换，微机，打印机等）。 ⑵ 数字万用表。三、实验内容１．比例环节的模拟及其阶跃响应微分方程 )()(t Kr t c -= 传递函数 = )(s G ) () (s R s C K -= 负号表示比例器的反相作用。模拟机排题图如图9-1所示，分别求取K=1，K=2时的阶跃响应曲线，并打印曲线。图9-1 比例环节排题图图9-2 积分环节排题图２．积分环节的模拟及其阶跃响应微分方程 )() (t r dt t dc T = 传递函数 s K Ts s G == 1)( 模拟机排题图如图9-2所示，分别求取K=1，K=0.5时的阶跃响应曲线，并打印曲线。３．一阶惯性环节的模拟及其阶跃响应

微分方程 )()() (t Kr t c dt t dc T =+ 传递函数 1 )(+= TS K S G 模拟机排题图如图３所示，分别求取K=1, T=1; K=1, T=2; K=2, T=2 时的阶跃响应曲线，并打印曲线。４．二阶系统的模拟及其阶跃响应微分方程 )()() (2)(2 22 t r t c dt t dc T dt t c d T =++ξ 传递函数 121 )(22++=Ts s T s G ξ222 2n n n s s ωξωω++= 画出二阶环节模拟机排题图，并分别求取打印： ⑴ T=1，ξ=0.1、0.5、1时的阶跃响应曲线。 ⑵ T=2，ξ=0.5 时的阶跃响应曲线。四、实验步骤 ⑴ 接通电源，用万用表将输入阶跃信号调整为2V 。 ⑵ 调整相应系数器；按排题图接线，不用的放大器切勿断开反馈回路（接线时，阶跃开关处于关断状态）；将输出信号接至数/模转换通道。 ⑶ 检查接线无误后，开启微机、打印机电源；进入CAE2000软件，组态A/D ，运行实时仿真；开启阶跃输入信号开关，显示、打印曲线。五．实验预习 ⑴ 一、二阶系统的瞬态响应分析；模拟机的原理及使用方法（见本章附录）。 ⑵ 写出预习报告；画出二阶系统的模拟机排题图；在理论上估计各响应曲线。六．实验报告 ⑴ 将每个环节的实验曲线分别整理在一个坐标系上，曲线起点在坐标原点上。分图9-3 一阶环节排题图

第五节《电功率和安全用电》同步练习(人教版初二下) (2)

第五节《电功率和安全用电》同步练习（人教版初二下） (2) 五、电功率和安全用电星科点金【要点归纳】 1．家庭电路中用电器的总功率：家庭电路中的电压U=220V一定，依照I=P /U可知，用电器功率越大，电路中的电流越大。家庭电路中的总功率P总＝P1＋P2……＝UI总2．保险丝〔1〕保险丝的作用：电路中电流超过规定值时，保险丝自动熔断，切断电路，幸免因电流过大烧坏电器或引起火灾；〔2〕保险丝的材料：由电阻率较大、熔点较低的铅锑合金制成；〔3〕保险丝选用：选用保险丝时，应该使他的额定电流等于或稍大于电路最大正常工作电流；〔4〕保险丝的连接：一样只接一根，且接在火线上，并与爱护电路串联；〔5〕保险丝的规格：保险丝越粗，额定电流越大，熔断电流也越大；〔6〕保险丝的使用本卷须知：不能用过细或过粗的保险丝，过细的容易经常断电，过粗不能起到保险作用，更不能用铁丝、铜丝或其它金属丝代替保险丝使用。【学法指导】保险丝烧断的缘故有两种可能：短路：短路是电流没有通过用电器而直截了当构成通路，如火线与零线直截了当接触，使电路中的电阻专门小，电流过大，保险丝熔断。总功率过大：用电器的总功率过大，造成干路中的电流过大，保险丝熔断，家庭电路中，用电器差不多上并联在电路中，电压为220V。现在，干路中的总功率等于各用电器功率之和，因此，用电器越多，干路中的电流越大，保险丝越容易熔断。【能力拓展】空气开关：空气开关也是电流爱护装置，其操纵部分是利用电磁原理来操纵其动作部分的分离，也确实是讲电流超过空气开关规定值时，产生相应的电磁力吸引动作部分分离。而

切断电路起爱护作用。星科精练ABC 你学会了这些知识吗？ 1.华通过学习得到以下结论，你能帮他填写完整吗？〔1〕家庭电路过大的缘故是和 . 〔2〕保险丝是由电阻率较而较低的铅锑合金制成的。保险丝的作用是在电流增大到危险程度往常。〔3〕家庭电路过大时，保险丝自动，从而爱护整个，保险丝有不同的，保险丝越粗他熔断的电流越。选用保险丝时，必须选用规格合适的，不要随便换成较的，更不能用铜丝代替，否那么将起不到保险作用。〔4〕在更换保险丝检修电路时，应该先，以免触电，因此需要在保险盒〔填〝前〞或〝后〞〕安装总开关。〔5〕晓亮家的电能表的参数有〝220V 5〔10〕A〞的字样，那么他家使用的电器不得超过W。 2．请你选出你认为正确的一项〔6〕家庭电路中的保险丝应选用【】 A．铜丝 B.铁丝 C.铅锑合金丝 D.只要是导体就行〔7〕对保险丝以下讲法正确的选项是【】 A．没有保险丝可用铁丝代替 B．保险丝一样是并联安装在电路中 C．当电路中发生短路时，保险丝赶忙熔断切断电路 D．保险丝越粗熔断电流越大，故保险丝应选择更粗的〔8〕保险丝熔断后在换上新的，闭合开关后，又赶忙熔断，那么以下分析不可能的是【】 A．使用的保险丝额定电流太小 B．电路中可能短路