运动控制上机实验报告

第一篇：运动控制上机实验报告

基于SIMULINK的双闭环直流调速系统仿真

张磊

（江南大学 物联网工程学院, 江苏 无锡 214122)摘要：本文首先介绍了双闭环直流调速系统的组成及其特性，接着建立了其动态数学模型，分析了其动态性能，并通过SIMULINK仿真技术研究了其抗负载扰动能力。实验结果表明，双闭环直流调速系统具有良好的抗负载扰动特性。

关键词:抗负载扰动 动态数学模型 动态性能 SIMULINK The double-loop DC speed control system simulation

Based on SIMULINK

Zhang Lei(School of Internet of Things Engineering, Jiangnan University, Wuxi Jiangsu 214122, China)Abstract:This paper introduces the double-loop DC speed system components and their characteristics, and then built its dynamic mathematical model to analyze its dynamic performance, and through SIMULINK simulation technology for its anti-load disturbances.Experimental results show that the double-loop DC speed control system has a good anti-load disturbance characteristics.Keywords: Anti-load disturbance Dynamic mathematical model Dynamic Performance SIMULINK

1引言

转速、电流双闭环直流调速系统调速范围宽、平稳性好、稳速精度高以及具有良好的动态性能，广泛应用于冶金、建材、印刷、电缆、机床和矿山等行业，在拖动领域中发挥着极其重要的作用，具有动态响应快、抗干扰能力强等优点。采用PI调节的单个转速闭环直流调速系统可以在保证系统稳定的前提下实现转速无静差，但是，如果对系统的动态性能要求较高，例如要求快速起制动，突加负载动态速降小等等，单闭环系统就难以满足需要，可以采用转速和电流两个调节器构成转速、电流双闭环调速系统，以获得近似理想的过渡过程。

图1 转速、电流双闭环直流调速系统 为了获得良好的静、动态性能，转速和电流两个调节器一般采用PI调节器，这样构成的双闭环直流调速系统的电路原理图，如图2所示。图中标出了两个调节器输入输出电压的实际极性，它们是按照电力电子变换器的控制电压Uc为正电压的情况标出的，并考虑到运算放大器的倒相作用。图中还表示了两个调节器的输出都是带限幅作用的，转速调节器ASR的输出限幅电压Um*决定了电流给定电压的最大值，电流调节器ACR的输出限幅电压Ucm限制了电力电子变换器的最大输出电压Udm。

2双闭环双闭环直流调速系统的组成及其特性

2.1转速、电流双闭环直流调速系统的组成

为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用，在系统中设置了两个调节器，分别调节转速和电流，即分别引入转速负反馈和电流负反馈。二者之间实行嵌套连接，如图1所示。即把转速调节器的输出当作电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器UPE。从闭环结构上看，电流环在里面，称作内环；转速环在外边，称作外环。这就形成了转速、电流双闭环调速系统。

图2 双闭环直流调速系统电路

原理图 2.2稳态结构图和静特性

双闭环直流系统的稳态结构图如图3所示，分析双闭环调速系统静特性的关键是掌握PI调节器的稳稳态特征，一般存在两种状况：饱和——输出达到限幅值；不饱和——输出未达到限幅值。当调节器饱和时，输出为恒值，输入量的变化不再影响输出，除非有反向的输入信号使调节器推出饱和，此时饱和的调节器暂时隔断了输入和输出间的联系，相当与使该调节环开环。当调节器不饱和时，PI作用使输入偏差电压U在稳太时总是为零。

实际上，在正常运行时，电流调节器是不会达到饱和状态的。因此，对于静特性来说，只有转速调节饱和与不饱和的两种情况。

图3 双闭环直流调速系统的

稳态结构框图

3双闭环直流调速系统的数学模型

3.1双闭环调速系统的动态数学模型

双闭环控制系统数学模型的主要形式仍然是以传递函数或零极点模型为基础的系统动态结构图。双闭环直流调速系统的动态结构框图如图4所示，图中WASR(s)和WACR(s)分别表示转速调节器和电流调节器的传递函数。为了引出电流反馈，在电动机的动态结构框图中必须把电枢电流Id显露出来。

图4 双闭环直流调速系统的

动态结构框图

3.2起动过程分析

双闭环调速系统突加给定电压Un*由静止状态起动时，转速和电流的动态过程如图5所示。在起动过程中转速调节器ASR经历了不饱和、饱和、退饱和三种情况，整个动态过程分成图中标明的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个阶段。

图5 双闭环直流调速起动过程的

转速和电流波形

第I阶段（0—t1）电流上升的阶段。突加给定

电压 Un*后，Id上升，当Id小于负载电流IdL时，电

机还不能转动。当Id≥IdL后，电机开始起动，由于机电惯性作用，转速不会很快增长，转速调节器ASR输入偏差电压仍较大，ASR很快进入饱和状态，而ACR一般不饱和。直到Id≈Idm，Ui≈Uim*。在这一阶段中，ASR很快进入并保持饱和状态，ACR一直不饱和。

第II阶段（t1--t2）恒流升速阶段。ASR始终

是饱和的，转速环相当于开环，系统为在恒值电流Uim*给定下的电流调节系统，基本上保持电流Id恒定，因而系统的加速度恒定，转速呈线性增长，直到n=n*。电机的反电动势E也按线性增长，对电流调节系统来说，E是一个线性渐增的扰动量，为了克服它的扰动，Ud0和Uc也必须基本上按线性增长，才能保持Id恒定。当ACR采用PI调节器时，要使其输出量按线性增长，其输入偏差电压必须维持一定的恒值，也就是说，Id应略低于Idm。在这一阶段，ASR处于饱和状态，电流无静差系统，转速线性上升，Id略小于Idm。

第Ⅲ阶段（t2 以后）转速调节阶段。ASR

和ACR都不饱和，ASR起主导作用，ACR力图使

Id尽快地跟随Ui*，或者说，电流内环是一个电流随动子系统。当n=n*时，ASR输入偏差为零，但其输出却由于积分作用还维持在限幅值Uim*，所以电机仍在加速，使转速超调。ASR输入偏差电压变负，开始退出饱和，Ui*和Id很快下降。但是，只要Id仍大于负载电流IdL，转速就继续上升。直到Id=IdL时，转矩Te=TL，则dn/dt=0，转速n才到达峰值（t=t3时）。此后，电动机在负载的阻力下减速，在一小段时间内（t3-t4），Id

综上所述，双闭环直流调速系统的起动过程有以下三个特点：（1）饱和非线性控制；（2）转速超调；（3）准时间最优控制。

4双闭环直流调速系统的抗负载扰动仿真

双闭环调速系统一般来说具有比较满意的动态性能。对于调速系统，最重要的动态性能是抗干扰性。主要是抗负载扰动和抗电网电压扰动的性能。本文研究了双闭环调速系统的抗负载扰动性能。

双闭环调速系统的抗负载扰动结构图如图5所示，负载扰动作用在电流环之后，因此只能靠转速调节器ASR来产生抗负载扰动的作用。

图5 双闭环调速抗负载扰动作用

本文研究了双闭环调速系统的抗负载扰动性能，基于MATLAB/SIMULINK接线图如图6所示，无扰动信号、阶跃扰动信号、正弦扰动信号作用下输出转速仿真结果如图7的（a）（b）（c）所示。

图6双闭环调速系统的抗负载扰动接线图

(a)无扰动信号

（b）阶跃扰动信号

（c）正弦扰动信号

实验结果表明，IdL改变时，负载扰动能较快的反映到被调量n上，从而得到调节，该系统具有很好的抗负载扰动性能。小结

由双闭环调速系统抗负载扰动作用的动态结构图可以看出，负载扰动作用在电流环之外，转速环之内，所以双闭环调速系统在抗扰动方面和单闭环调速系统只能依靠转速环来进行抗扰调节。通过以上的仿真实验，转速环有效地抑制并消除了负载扰动的影响。

参考文献：

[1]王兆安，等.电力电子技术[M].北京：机械工业出版社，2000.[2]张广溢，等.电机学[M].重庆：重庆大学出版社，2002.[3]王军.自动控制原理[M].重庆：重庆大学出版社，2008.[4]导向科技.Protel DXP电子电路设计培训教程[M].北京：人民邮电大学出版社，2003.[5]周渊深.交直流调速系统与Matlab仿真[M].北京：中国电力出版社，2004.

第二篇：上机实验报告格式

请各位同学按照下列格式写：否则按照0分记

上机实验报告格式

Matlab学习第？次上机实验报告（第？次）

姓名：？？？班级:???上机时间：？？？？？？

1.上机内容

2.建模及算法分析

3.程序

4.小结

5.参考文献

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第三篇：上机实验报告

一． 题目1． 建立一个学生档案，内容包括学号，姓名，年龄，性别，数学，物理和英语3门功课成绩。要求实现以下功能：1)数据输入；2)查询某个学生的成绩；3)按平均排列输出；4)统计某门课各分数段人数；5)删除某个学生记录；2． 编程实现对二位数进行加，减，乘运算，每运行一次程序做10道题，完成后给出成绩（每题10分）。二． 设计思想和模块划分1.1．先定义所需要的条件，例如，姓名，学号，性别，三门功课的成绩，平均分等。2．输入姓名，学号，性别，年龄，三门功课的成绩后，就输出相应的姓名，学号，性别，年龄，三门功课的成绩。3．打印表头；4．在求出平均分，并打印出平均分。5．在查找学生，并打印出学生的相关资料；并按照平均分的高低排列；6．在统计学生各科成绩是否》=60分，如果是就是通过，否就是没通过，最后打印出最后的结果。7．删除学生，选中删除的学生，如果确定要，那么该学生的一切记录就变为0；2．1．随机调用函数，产生两个其值为10到99的随机整数分别放在c,d中用作运算时的运算数。2．随机调用函数，产生一个值为1到3 的随机整数放入b中，用来选择不同的运算。根据b的值选择不同的运算。当b=1时，去进行c+d的运算练习；当b＝2 时，去进行c-d的运算练习；当b=3时，去进行c×d的运算练习。每完成一个算题就给出是否正确的信息。3．根据答案正确与否统计。正确时，显示’right’;错误时，显示’wrong’。4．步骤1.2.3.4.重复10次。5．输出学生成绩。三． 运行结果1.Input the 1 student :num:03name:wfage:18sex:fmath:98phy:75eng:65Input the 2 student :num:06name:scage:17sex:fmath:78phy:45eng:65Input the 3 student :num:09name:ytage:17sex:mmath:69phy:75eng:501.readin 2.finds 3.del 4.tj 5.exit1-----------------------------table----num name age sex math phy eng ave------3 wf 18 f 98.0 75.0 65.0 79.3------9 yt 17 m 69.0 75.0 50.0 64.7-------6 sc 17 f 78.0 45.0 65.0 62.7-------1.readin 2.finds 3.del 4.tj 5.exit2Into number:3---num name age sex math phy eng ave---3 wf 18 f 98.0 75.0 65.0 79.3----1.readin 2.finds 3.del 4.tj 5.exit3Into number:6---num name age sex math phy eng ave---6 sc 17 f 78.0 45.0 65.0 62.6---true? Y/Ny1----------------table------------------num name age sex math phy eng ave----3 wf 18 f 98.0 75.0 65.0 79.3-----9 yt 17 m 69.0 75.0 50.0 64.7-----0 0 0 f 0.0 0.0 0.0 0.0-----1.readin 2.finds 3.del 4.tj 5.exit4 1.input the math 2.input the phy 3.input the eng 1math: pass num is :3 no pass num is :02.32+82=114right!97*15=1455right!99-58=41right!76-66=10right!58+13=71right!37+49=86right!99+52=151right!49*69=5462wrong!73-38=31wrong!86+34=120right!mark is 80四． 主要错误改正方法1.在本题的编写过程中常出现begin 和end 不配对，只要始它们的个数相同就可以了，就可以了。在程序中常出现的’unknown identifier’没有定义的错误，只要在程序前加上定义，就可以了。还有就是type mismatch’的类型不匹配，只要根据前后内容，重新定义，就可以了。2.在本题编写中，题目要求是两个两位数运算，如果写成c:=random(100)在运行过程中，就会出现一位数运算，只要把它写成c:=random(90)+10，就可以了。五． 实习小结1．第一题的程序编写比较复杂，需要较多的定义，因而在后面的程序部分，就常出现标识符重复，而导致的类型不匹配。还有就是每个部分编好后，上下不能连接，而无法调用。2．第二题较第一题简单，和书上的例题类似，所以，比较简单，但从中也出现一些不问题。以上两大题中出现的问题，要在同学的帮助下，才能完成。总的来说两题程序比较困难六． 程序清单1.program twins;const m=3;n=3;typestudent=recordnum:integer;name:string[3];age:integer;sex:char;s:array[1..n] of real;math,eng,phy:real;ave:real;end;sarr=array[1..m] of student;ta=array [1..m] of student;f=string[6];varstu:sarr;ct:ta;k,d:integer;procedure readin(var stu:sarr);const wrong='0<=data<=100 ,again!';var j,i:integer;a:student;beginwriteln;writeln('Input ',m,' num name sex math phy eng',' of student.');for j:=1 to m dobeginwriteln;writeln('Input the ',j,' student :');with a dobeginwrite('num:');readln(num);write('name:');readln(name);write('age:');readln(age);write('sex:');readln(sex);while(sex<>'m')and(sex<>'f')dobeginwrite('sex:');readln(sex)end;for i:=1 to n do begincase i of1:begin write('math:');readln(s[i]);while(s[i]<0)or(s[i]>100)dobeginwriteln(wrong);write('math:');readln(s[i]);end;end;2:begin write('phy:');readln(s[i]);while(s[i]<0)or(s[i]>100)dobeginwriteln(wrong);write('phy:');readln(s[i]);end;end;3:begin write('eng:');readln(s[i]);while(s[i]<0)or(s[i]>100)dobeginwriteln(wrong);write('eng:');readln(s[i]);end;end;end;end;stu[j]:=a;end;writeln;end;end;procedure ave(var stu:sarr);var j,i:integer;k:real;beginfor j:=1 to m dobegink:=0;with stu[j] dobeginfor i:=1 to n do k:=k+s[i];ave:=k/nend;end;end;procedure px(var stu:sarr);var tm:ta;j,i,p:integer;beginfor j:=1 to m dobeginp:=j;for i:=j+1 to m doif stu[i].ave>stu[p].ave then p:=i;tm[1]:=stu[p];stu[p]:=stu[j];stu[j]:=tm[1];end;end;procedure head(ct:ta);var i:integer;beginwrite(' ');for i:=1 to 72 do write('-');writeln;write('',' num':4,' ','name':9,' ','age':8,' ','sex':5,' ','math':6,' ','phy':9,' ','eng':8,' ');writeln('ave':6,' ');write(' ');for i:=1 to 72 do write('-');writeln;with ct[1] dobeginwrite('',num:7,' ',name:8,' ',age:8,' ',sex:5,' ');for i:=1 to n do write(s[i]:7,' ');write(ave:10,' ');writeln;end;write(' ');for i:=1 to 72 do write('-');writeln;end;procedure find(var stu:sarr);var n,i:integer;u:boolean;beginu:=true;while u dobeginwrite('Into number:');readln(n);for i:=1 to m dobeginif stu[i].num=n then beginct[1]:=stu[i];u:=false;d:=iend;end;end;end;procedure del(var stu:sarr);var i:integer;b:char;beginhead(ct);write('true? Y/N');readln(b);if b='y' then begin write('1');with stu[d] dobeginnum:=0;name:='0';age:=0;sex:='f';for i:=1 to n do s[i]:=0;ave:=0end;endelseend;procedure tj(var stu:sarr);var w1,q1,q2,num,j:integer;h1,h2,h3:boolean;beginh1:=false;h2:=false;h3:=false;q1:=0;q2:=0;writeln(' ':30,'1.input the math 2.input the phy 3.input the eng ');readln(w1);case w1 of1:h1:=true;2:h2:=true;3:h3:=true;end;if h1 thenbeginbeginfor j:=1 to m dowith stu[j] doif stu[j].math>=60 thenq1:=q1+1elseq2:=q2+1;writeln('math:');end;if h2 thenbeginbeginfor j:=1 to m dowith stu[j] doif stu[j].phy>=60 thenq1:=q1+1elseq2:=q2+1;writeln('phy:');end;if h3 thenbeginbeginfor j:=1 to m dowith stu[j] doif stu[j].eng>=60 thenq1:=q1+1elseq2:=q2+1;writeln('eng:');end;end;end;end;writeln(' ':5,'pass num is :',q1);writeln(' ':5,'no pass num is :',q2);end;procedure head1(var stu:sarr);var j,i:integer;beginwriteln('----------------table--------------':60);writeln;write(' ');for i:=1 to 72 do write('-');writeln;write('',' num':4,' ','name':9,' ','age':8,' ','sex':5,' ','math':6,' ','phy':9,' ','eng':8,' ');writeln('ave':6,' ');write(' ');for i:=1 to 72 do write('-');writeln;for j:=1 to m do beginwith stu[j] dobeginwrite('',num:7,' ',name:8,' ',age:8,' ',sex:5,' ');for i:=1 to n do write(s[i]:7:1,' ');write(ave:10:1,' ');writeln;end;write(' ');for i:=1 to 72 do write('-');writeln;end;end;beginreadin(stu);ave(stu);k:=0;while k<>5 dobeginwriteln('1.readin 2.finds 3.del 4.tj 5.exit');read(k);readln;while(k<>1)and(k<>2)and(k<>3)and(k<>4)and(k<>5)dobeginwriteln(' mistake,please again');read(k)end;case k of1: begin px(stu);head1(stu)end;2: begin find(stu);head(ct)end;3: begin find(stu);del(stu);px(stu);head1(stu)end;4: begin tj(stu);end;5: writeln('exit!');end;end;end..2.program shadow;var a,b,c,d,e:integer;right:boolean;procedure s1;beginwriteln('right!');right:=trueend;procedure s2;beginwriteln('wrong!');right:=falseend;procedure s3(x,y:integer);var h:integer;beginwrite(x,'+',y,'=');readln(h);if h=x+y then s1else s2 end;procedure s4(x,y:integer);var h,w:integer;beginif x

第四篇：信息论上机实验报告

华中科技大学文华学院

信息论上机实验报告

专业年级：10级通信工程** 学号：1001******** 姓名：** 指导教师：***

2012年 04月30日

目录 等长编码.........................2 1.1 求信源的熵...................2 1.2 求等长码码长.................2 1.3 求等长长等编码...............3 1.4 等长编码全部源代码...........3 1.5MATLAB仿真及其截图..........5 2霍夫曼编码.......................6 2.1 霍夫曼编码源代码.............6 2.2MATLAB仿真及其截图..........9 3游程编码.........................9 3.1 游程编码源代码...............9 3.2 MATLAB仿真及其截图..........11 4 学习心得........................12 5 参考书籍........................14

for i=1:1: 4;s=i;t=lc;for j=1:1:lc;if s>power(2,t)/2;A(i,lc-t+1)=1;s=s-power(2,t)/2;else A(i,lc-t+1)=0;end t=t-1;end end 1.4全部源代码

s=[0.25,0.25,0.25,0.25];len=size(s,2);if sum(s)~=1 error('s is not a complete set');end h=0;for i=1:1:len h=h-s(i)*log(s(i))/log(2);

结果：h=

2、lc=

2、A=00 01 10 11 1.5 MATLAB仿真及其截图

2、霍夫曼编码

2.1霍夫曼编码源代码

T(t-1)=r;T(t)=0;T=fliplr(sort(T));t=t-1;end B;%输出编码表

END1=sym('[0,1]');%给最后一列的元素编码 END=END1;t=3;d=1;for j=n-2:-1:1%从倒数第二列开始依次对各列元素编码 for i=1:t-2 if i>1 & B(i,j)==B(i-1,j)d=d+1;else d=1;end B(B(n,j+1),j+1)=-1;temp=B(:,j+1);

x=find(temp==B(i,j));END(i)=END1(x(d));

2.2MATLAB仿真及其截图

3、游程编码

3.1、游程编码源代码 I=checkerboard(10,2);[m,n]=size(I);J=[];for i=1:m

压缩图像大小：

Name Size Bytes Class J 1x400 3200 double array 图像压缩比：4 3.2 MATLAB仿真及其截图

就直接向他们求教，虽然有些时候他们也不一定能解答出来，但最少也能给我一些提示。最后有时候也靠自己，慢慢的想，慢慢的翻资料一遍一遍的输入，校正，最后就做出来了。虽然有些题目我也不知道自己的对不对，但是通过自己动手把它做出结果了我就觉得有收获了。

Matlab的课比较少，课堂上学到的东西也不是特别的多，但是通过实验，我自学了许多东西，也完成了学习任务，同时也锻炼了自己的个人能力

2012/5/3

314-

第五篇：《电子商务》上机实验报告

上机实验报告

实验名称： 电子商务模拟实验

学生姓名：

班级学号：

指导教师：

实验日期：

电子商务模拟实验

一、实验名称

电子商务模拟实验

二、实验目的

1．了解电子商务的框架体系与基本运行原理。2．掌握电子商务的各种交易模式与交易流程。3．具备初步电子商务网站的规划与设计能力。

三、实验内容

B2C电子商务交易 B2B电子商务交易 C2C电子商务交易

四、实验环境

主要仪器设备：微型计算机、服务器。

软件环境：WINDOWSXP等操作系统软件、电子商务模拟软件平台。

五、实验过程和结果

电子商务模拟试验报告 B2C电子商务交易（1）电子商务B2C的概念

（2）B2C交易流程

a）商户入住流程 申请电子邮箱

银行开户

商户注册

登陆商户后台

商户后台管理（布置商店、设置商品数据、处理订单等）注：见商家店铺设计

b）消费者购物流程

（3）商家店铺设计（抓图）

（4）B2C后台管理

a）B2C后台管理内容

b）B2C后台订单管理页面（抓图）B2B电子商务交易（1）电子商务B2B的概念

通 过 因 特 网、外 联 网、内 联 网 或 者 私 有 网 络，以 电 子 化 方 式 在 企 业 间 进 行 的 交 易。

（2）B2B交易流程

a）采购订货流程

进入交易中心首页，点击“采购商”，登陆

选择商家及产品，点击购买

进入购物车，对所购买商品进行处理

生成订单

（如在订购前与供应商进行签约，价格可优惠）签约：

进入供应商后台管理，点击客户管理

签约后的价格变化：

b）询价流程

作为采购商登陆，进入采购区点选商品，在购物车中生成询价单

进入供应商后台管理，点击网上洽谈，提交报价

进入采购商后台管理，点击网上洽谈，生成洽谈单

（3）B2B后台管理

a）B2B采购商后台管理内容和管理页面（抓图）

b）B2B供应商后台管理内容和管理页面（抓图）

C2C电子商务交易（1）电子商务C2C的概念

（2）C2C交易流程

a）消费者拍卖（卖商品）流程

b）消费者竞拍（买商品）流程

（3）C2C运行页面（抓图）

六、总结

（500字，内容为：电子商务的特点、电子商务对人们的影响尤其是对青年消费者的影响、本人对电子商务的实际体会（重点写）等等）

电子商务指的是利用简单、快捷、低成本的电子通讯方式，买卖双方不谋面地进行各种商贸活动。电子商务可以通过多种电子通讯方式来完成。

电子商务交易虚拟化、交易成本低、交易效率高、交易透明化。电子商务通过物联网进行交易活动，从前期的浏览商品，到洽谈合同，再到最后的交易成功、汇款，合作双方都不

必见面，所有环节都可以在网上进行。而且完全是无纸化办公，减少了成本。电子商务省去很多中间环节，大大提高效率。

电子商务为人们提供了很好的购物平台。对于消费者来说，可以足不出户，就能买到称心如意的商品；对于商家来讲，电子商务为其提高了企业效率、降低了成本，从而提高收益；对于青少年来说，好的方面是让其能有更多的学习空间，为青年创业开辟了一条新的道路。而不好的一面是让正处于成长期的青少年没有金钱的概念而养成乱花钱的习惯，给家里带来经济负担。

我个人认为电子商务现在已经成为现代人们生活中的一部分了，每一个人多多少少都会接触到电子商务或了解一些关于电子商务的知识。而学了电子商务后，我认为这是很重要的一个专业领域，也是很热门的一个专业。而在我的生活中，电子商务为我提供了极大的方便。我几乎可以从网上买到我生活中所需的所有东西，而且省去了我路上往返的辛苦和路费。由于在网上运营的商家成本较低，所以我在网上购物也可以省去很多不必要的花销。

总体而言，电子商务较其他专业来讲还是属于新生领域，发展空间很大，也给社会和我们的生活带来了很大的帮助。