仿真实验答案

3.17：

在计算机上用如下方法产生随机信号u(n)观测样本：首先产生一段零均值、方差为σ的复高斯白噪声序列v(n)；然后在v(n)上叠加三个复正弦信号，它们的归一化频率分别是

2

f1=0.15、f2=0.17和f3=0.26。调整σ和正弦信号的幅度，使在f1、f2和f3处的信噪比分别为30dB、30dB和27dB。

（1）令信号观测样本长度N=32，试用3.1.1节讨论的基于FFT的自相关函数快速计算方法估计出自相关函数r?0(m)，并与教材式（3.1.2）估计出的自相关函数r?(m)作比较。

（2）令信号观测样本长度N=256，试分别用BT法和周期图法估计u(n)的功率谱，这里设BT法中所用自相关函数的单边长度M=64。

（3）令信号观测样本长度N=256，试用Levinson-Durbin迭代算法求解AR模型的系数并估计u(n)的功率谱，模型的阶数取为p=16。 (1)程序如下：

N=32;

noise=(randn(1,N)+1i*randn(1,N))/sqrt(2); f1=0.15;f2=0.17;f3=0.26;SNR1=30;SNR2=30;SNR3=27; A1=10^(SNR1/20);A2=10^(SNR2/20);A3

《计算机控制技术及仿真》实验指导

攀枝花学院机电工程学院

二○○八年十月

实验1 Matlab环境语法及数学运算

（验证性实验）

一、实验目的

1、掌握 Matlab 软件使用的基本方法；

2、熟悉 Matlab 的数据表示、基本运算方法； 3、熟悉 Matlab 绘图命令及基本绘图控制。

二、实验仪器与软件

1. PC机 1台 2. MATLAB6.X环境

三、实验原理

MATLAB环境是一种为数值计算、数据分析和图形显示服务的交互式的环境。MATLAB有3种窗口，即：命令窗口（The Command Window）、m-文件编辑窗口（The Edit Window）和图形窗口（The Figure Window），而Simulink另外又有Simulink模型编辑窗口。

1．命令窗口（The Command Window）

当MATLAB启动后，出现的最大的窗口就是命令窗口。用户可以在提示符“>>”后面输入交互的命令，这些命令就立即被执行。

在MATLAB中，一连串命令可以放置在一个文件中，不必把它们直接在命令窗口内输入。在命令窗口中输入该文件名，这一

发学生学习兴趣的方法很多。中学生对刑侦主题

到了前所未有的充实和拓宽。实验教学也应该与时俱进，让中学生在实验中体会前沿科学知识，感

影视剧或者文章等有着浓厚的兴趣，将扣人心弦

的破案故事情境和生动、直观的实验情境融合，无疑会激发他们对科学长久的学习兴趣和主动学习的积极性。因此建议科学教师开展实验教学，不仅以验证单纯的科学知识和训练动手技能为目 标，还应和具体情境与应用联系起来，引领学生挖掘科学实验的真正意义。 ( 2 )科学实验教学需要体现综合性知识的渗透和综合性思维的训练

悟各类变化中的神奇现象，感悟实验表征的意义。法庭科学实验是实现这一想法的极佳载体。中学

可以通过基于数字化实验的传感器技术模拟破案的实验过程，也可以通过与高校和科研院所的联系，介绍红外光谱、色谱、热分析等在法证分析方面的应用。对于科学教师，及时地选择性地吸收

这些科技元素，不仅能在科学实验设计时拓宽新思路，更有助于提高教师自身的科学素养。 本文为 2 0 1 2年江苏省高校哲学社会科学研究指导项目“基于学习共同体的科学教育专业师范生职前成长” ( 2 0 1 2 S J D 8 8 0 0 7 9 )、 2 0 1 2年江苏省

综合科学的最大特点就是综合，也就是希望引领学生将自然界作

实验一、三极管放大电路仿真实验

（一）实验目的

1．熟悉EWB的仿真实验法，熟悉EWB中双踪示波器和信号发生器的设置和使用方法。学习电压表的使用方法。

2．熟悉放大电路的基本测量方法，了解信号大小和静态工作点合适与否对放大电路性能的影响。

（二）实验内容与方法

1.进入Windows环境并建立用户文件夹 2.创建实验电路 （1）启动EWB

（2）按图B1-1连接电路

（3）给元器件标识、赋值（或选择模型）。（建议电位器Rp的变化量“Incement”设置为1%，三极管采用默认设置，其β=100）。

图B1-1三极管放大电路仿真实验 （4）仔细检查，确保电路无误、可靠。

（5）保存（注意路径和文件名，并及时保存）。 3.测量静态工作点

（1）设置电压表。在电压表的默认设置中，“Mode”为“DC”（即测量直流），“Resistance”为“1MΩ”,正好符合本电路中直流电压UBQ、UCQ、UEQ的测量要求，因此不必要对电压表进行设置。

（2）单击主窗口右上角的“O/I”按钮运行电路，观测电压表UB、UC、UE的读数，记入表B1.1中。与理论值进行比较，分析静态工作点是否合适。

表B1.1 测量共发射极放

数据通信原理实验的MATLAB仿真讲义

MATLAB原意为“矩阵实验室—MA-TrixLABoratory”，它是目前控制界国际上最流行的软件，它除了传统的交互式编程之外，还提供了丰富可靠的矩阵运算、图形绘制、数据和图象处理、Windows编程等便利工具。MATLAB还配备了大量工具箱，特别是还提供了仿真工具软件SIMULINK。SIMULINK这一名字比较直观地表明了此软件的两个显著的功能：SIMU(仿真)与LINK(连接)，亦即可以利用鼠标在模型窗口上“画”出所需的系统模型，然后利用SIMULINK提供的功能对控制系统进行仿真和线性化分析。

MATLAB在80年代一出现，首先是在控制界得到研究人员的瞩目。随着MAT-LAB软件的不断完善,特别是仿真工具SIMULINK的出现，使MATLAB的应用范围越来越广。

MATLAB的仿真环境(simulink)提供的系统模型库包括以下几个子模型库：Sources(输入源)、Sinks(输出源)、Discrete(离散时间系统)、Linear(线性环节)、Non-linear(非线性环节)、Connections(连接及接口)、Extras(其它环节)。打开子模型库,你会发现每个模型库都包含许多个子

控制系统仿真 实验报告

实验5：利用MATLAB实现经典控制系统分析

学号： 指导老师：夏文鹤 姓名： 实验日期：2015-11-20 专业年级： 成绩： 实验目的：

1. 练习并掌握求取多个模块串联、并联、反馈后的总的模型方法； 2. 练习复杂模型的连接方法。

实验内容：

1. 已知系统的结构图如图1所示，求整个系统的TF模型。

图1 串联连接

>> num1=[5,1];den1=[1,6,111];sys1=tf(num1,den1);

>> num2=[15.6,29.32,1];den2=[12,26,37,102,1];sys2=tf(num2,den2); >> Sys_series=series(sys1,sys2); >> Sys_series1=sys1*sys2; >> tf(Sys_series1) >> tf(Sys_series)

78 s^3 + 162.2 s^2 + 34.32 s + 1 ----------------------------------------------------------------

12 s^6 + 9

《港口系统仿真》

课程实验报告

实 验 报 告 题 目： 系统仿真实验 学 院 名 称： 专 业： 班 级： 姓 名： 学 号： 日 期：

系统仿真实验报告

一、实验目的

本次实验主要是为了加深同学们对课本知识的理解和提高大家的实践操作能力，使同学们能够熟练地使用ECXEL和仿真软件进行系统仿真操作，为以后深入学习系统仿真相关方面的知识打下一定的基础。

二、实验过程

本次实验主要分为以下几部分：（1）产生随机数组（2）在随机数组的基础上来模拟船舶到港数据，如船舶到港时间间隔，装卸服务时间等（3）装卸排队服务仿真

仪器分析实验仿真实验

紫外分光光度计仿真实验

一、实验概述：

在分之中，除了电子相对于原子核的运动之外，还有原子核之间振动和转动引起的相对位移。这三种运功能量都是量子化的，对应有一定的能级。分子的能量是这三种能量的总和。当用一定频率（波长）的电磁波（光）照射分子，其能量恰好等于分子的两个能级差时，则分子就会吸收光的能量而由较低的能级跃迁到较高的能级，同时光的强度（能量）变小。吸光度符合吸收定律：

A=lg（I0/I）=KcL

根据这一关系可以用工作曲线法来测定未知溶液中吸光物质的浓度。

二、实验装置：

仪器调节面板：

本实验仿真的设备是UV-754C紫外可见光风光光度计，它具有卤钨灯（30W）、氘灯（2.5A）两种光源，分别适用于360～850nm和200～360nm波段，采用平面光栅作色散元件，GD33光电管作接受器。

三、实验操作： 第一步：选取实验

点击主菜单上的“实验选取”，会出现如下的对话框：

用鼠标左键点中你要做的实验，此文件名会出现在对话框的“文件名”一栏的文本框中，在此实验文件上面双击左键或者点击“打开”按钮打开实验文件。

第二步：打开电源、预热 用鼠标点击紫外分光光度

继电保护数字仿真实验

一．线路距离保护数字仿真实验

1. 实验预习

电力系统线路距离保护的工作原理，接地距离保护与相间距离保护的区别，距离保护的整定。 2. 实验目的

仿真电力系统线路故障和距离保护动作。 3. 实验步骤

（1） 将dist_protection拷到电脑，进入PSCAD界面; （2） 打开dist_protection;

（3） 认识各个模块作用，双击文件界面的module’dist_relay1’（图1，将鼠标置于

module上，自动显示名字；或者图2，在workspace中找到该模块定义，双击进入模块），找到接地距离保护和相间距离保护部分；

图1

图2

（4） 学习控制元件（开关Two State Switch，拨盘Rotary switch等与control panel 的

对应关系），以Rotary switch与control panel 的对应关系为例。 a. 找到Rotary switch，图3

图3

b. 找到Control Panel, 图4

图4

c. 将Control Panel 粘贴到文件界面上；

d. 在Rotary switch ‘Fault Type’上点右键，如图5，选择Add as Contr

功率谱估计仿真实验

选题条件：对于给定的一个信号()()()t t f t f t x ?ππ++=212sin 2)2sin(，其中1f =50Hz ，

2f =100Hz ，()t ?为白噪声，采样频率Fs 为1000Hz ，对其进行功率谱估

计。

仿真目标：采用多种方法对该指定信号进行功率谱估计，计算其功率谱密度，比较

各种估计方法的优劣。

设计思路：本仿真实验采用经典谱估计中的周期图法对给定信号进行谱估计。但是

由于其自身的缺陷，使得频率分辨率较低。为了不断满足需要，找到恰

当的估计法，实验使依次使用了周期图法的改进型方法如分段周期图法、

窗函数法以及修正的周期图法进行功率谱估计，对四种方法得出的谱估

计波形进行比较分析，得出估计效果最好的基于周期图法的谱估计方法。

仿真指标：频率分辨率、估计量的方差、频谱光滑度

平台说明：本实验采用MATLAB7.0仿真软件，基于WINDOWS-XP 系统。Matlab 是

一个集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体的工程分析处

理软件。它提供的部分算法函数为功率谱估计提供了一条可行的方便途

径，如PSD 和CSD 可以自动实现Welch 法估计，而不需要自己编程。但是

较为有限，大部分需要自己编写相应的M 文件来实现。