受迫振动的研究实验报告东南大学

受迫振动研究报告

1. 实验原理

1.1受迫振动

本实验中采用的是伯尔共振仪，其外形如图1所示：

图1

铜质圆形摆轮系统作受迫振动时它受到三种力的作用：蜗卷弹簧B提供的弹性力矩,轴承、空气和电磁阻尼力矩,电动机偏心系统经卷簧的外夹持端提供的驱动力矩。

根据转动定理，有

为驱动力矩的幅值，为驱动力矩的角频率，令

式中，J为摆轮的转动惯量，

则式（1）可写为

式中为阻尼系数，（2）的通解为：

为摆轮系统的固有频率。在小阻尼

条件下，方程

此解为两项之和，由于前一项会随着时间的推移而消失，这反映的是一种暂态行为，与驱动力无关。第二项表示与驱动力同频率且振幅为的振动。可见，虽然刚开始振

动比较复杂，但是在不长的时间之后，受迫振动会到达一种稳定的状态，称为一种简谐振动。公式为：

振幅和初相位（为受迫振动的角位移与驱动力矩之间的相位差）既与振动系统的性质与阻尼情况有关，也与驱动力的频率和力矩的幅度有关，而与振动的初始条件无关（初始条件只是影响达到稳定状态所用的时间）。与由下述两项决定：

1.2共振

由极值条件

可以得出，当驱动力的角频率为

时，受迫振动

传感器第一次实验

试验一 金属箔式应变片——单臂电桥性能实验

一． 实验目的

了解金属箔式应变片的应变效应及单臂电桥工作原理和性能。

二． 基本原理

电阻丝在外力作用下发生机械形变时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应。 金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它反映被测部位受力状态的变化。电桥的作用是完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压反映了相应的受力状态。单臂电桥输出电压 Uo1?EK?/4，其中K为应变灵敏系数，???L/L为电阻丝长度相对变化。

三． 实验器材

主机箱、应变传感器实验模板、托盘、砝码、万用表、导线等。

四． 实验步骤

1. 根据接线示意图安装接线。 2. 放大器输出调零。 3. 电桥调零。

4. 应变片单臂电桥实验。

测得数据如下： 重量（g） 电压（mv） 0 3.5 20 7.2 40 11.3 60 16.0 80 20.7 100 24.7 120 28.8 140 33.5 实验曲线如下所示：

分析：由图可以看出，输出电压与加载的重量成线性关系，由于一开始调零不好，致使曲线没有经过原点，往上偏离了一段距离。

5. 根据表中数据计算系统的灵敏度S??U/?W（?U

22011209 谢雨蒙

《数学建模与实验》

实验报告

指导老师：王峰 姓名： 学号：

22011209 谢雨蒙

一、 问题重述：

1.用MATLAB或C++编制程序，分别计算n=3~30时的n阶矩阵的随机一致性指标RI 2、假设钓鱼岛争端最终解决方案有如下几种：武力解决最终归属、政治谈判决定归属、提交国际法庭并接受判决、无限期搁置或中日共管，作为专家，请用AHP方法为我国政府决策部门提供合理化决策。

二、问题分析：

2、该问题是一个多因素影响的决策问题。影响政府最终合理化决策的因素是多方面的，通过定性、定量分析每个因素对决策的影响最终获得最佳方案。这里可以构建一个层次结构模型，以政府所做的合理化决策为方案层，以本题所列的方案所耗费的人力物力财力较少，所花费的时间较少，人民的支持率较高，所产生的不良后果较小四个影响因素为中间层，以题目所给的四个方案为方案层。通过层次分析法，最终获得所需结果。

三、问题假设：

1、每个影响因素是相互独立的

2、除了题目所列出的四个因素以外，不受其他因素的影响

四、定义及符号说明：

1、

Wi为权向量（i=1，2，3，4，5，6）

2、

东自动化学院

实验报告

课程名称：检 测 技 术

第2次实验

实验名称： 院（系）：专业： 姓名：学号： 实验室：实验组别：

同组人员：实验时间：年11月23日 评定成绩：审阅教师：

实验十二电涡流传感器位移实验

一、基本原理

通过交变电流的线圈产生交变磁场，当金属体处在交变磁场时，根据电磁感应原理，金属体内产生电流，该电流在金属体内自行闭合，并呈旋涡状，故称为涡流。涡流的大小与金属导体的电阻率、导磁率、厚度、线圈激磁电流频率及线圈与金属体表面的距离ｘ等参数有关。电涡流的产生必然要消耗一部分磁场能量，从而改变激磁线线圈阻抗，涡流传感器就是基于这种涡流效应制成的。电涡流工作在非接触状态（线圈与金属体表面不接触），当线圈与金属体表面的距离ｘ以外的所有参数一定时可以进行位移测量。

二、实验器材

主机箱、电涡流传感器实验模板、电涡流传感器、测微头、被测体（铁圆片）。

三、实验步骤

1、观察传感器结构，这是一个平绕线圈。根据图安装测微头、被测体、电涡流传感器并接线。

2、调节测微头使被测体与传感器端部接触，将电压表显示选择开关切换到20V 档，检查接线无误后开启主机箱电源开关，记下电压表读数，然后每隔0.1mm 读一个数，直到输出几乎不变为止。将数据

Matlab 在自动控制原理中的应用

目录

一、实验目的……………………………………….3 二、预习要求……………………………………….3 三、实验内容……………………………………….3 四、实验总结……………………………………….14

一、实验目的：

1． 学习系统数学模型的多种表达方法，并会用函数相互转换。 2． 学习模型串并联及反馈连接后的系统传递函数。

3． 掌握系统BODE图，根轨迹图及奈奎斯特曲线的绘制方法。并利用其对系统进行分析。 4． 掌握系统时域仿真的方法，并利用其对系统进行分析。

二、预习要求：

借阅相关Matlab/Simulink参考书，熟悉能解决题目问题的相关Matlab函数。

三、实验内容：

1．已知H（s）=

0.05s?1，求H（s）的零极点表达式和状态空间表达式。

(0.2s?1)(0.1s?1)答：

（1）零极点表达式： >> num=[0.05 1];

den=conv([0.2 1],[0.1 1]); sys1=tf(num,den)

1

sys2=zpk(sys1)

sys1 =

0.05 s + 1 -------------------- 0.02 s^2 + 0.3

实验八：抽样定理实验（PAM）

一．

1. 2. 3. 二．

1.

2. 三．

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 四．

1.

实验目的：

掌握抽样定理的概念

掌握模拟信号抽样与还原的原理和实现方法。 了解模拟信号抽样过程的频谱 实验内容：

采用不同频率的方波对同一模拟信号抽样并还原，观测并比较抽样信号及还原信号的波形和频谱。

采用同一频率但不同占空比的方波对同一模拟信号抽样并还原，观测并比较抽样信号及还原信号的波形和频谱 实验步骤：

将信号源模块、模拟信号数字化模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。 插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，在分别按下两个模块中的电源开关，对应的发光二极管灯亮，两个模块均开始工作。

信号源模块调节“2K调幅”旋转电位器，是“2K正弦基波”输出幅度为3V左右。 实验连线

不同频率方波抽样

同频率但不同占空比方波抽样 模拟语音信号抽样与还原 实验现象及结果分析：

固定占空比为50%的、不同频率的方波抽样的输出时域波形和频谱： (1) 抽样方波频率为4KHz的“PAM输出点”时域波形：

抽样方波频率为4KHz时的频谱：

输入波形

……

PAM输出波形 50K

……

2KHz

6K 10K 14K

分析：

东南大学仪器科学与工程学院学院

实验名称：院 （系）：姓 名：实 验 室：同组人员：评定成绩：

实 验 报 告

课程名称：传感器技术

传感器与检测技术实验 仪器科学与工程学院 专 业： 测控技术与仪器 刘海波 学 号： 22011112 实验组别： 刘柄岐 实验时间：2013 年 11月 15日 审阅教师：

试验一 金属箔式应变片——单臂电桥性能实验

一． 实验目的

了解金属箔式应变片的应变效应及单臂电桥工作原理和性能。

二． 基本原理

电阻丝在外力作用下发生机械形变时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应。 金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它反映被测部位受力状态的变化。电桥的作用是完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压反映了相应的受力状态。单臂电桥输出电压 Uo1?EK?/4

东南大学电工电子实验中心

实验报告

课程名称：数字逻辑电路实验

第二次实验

实验名称：门电路和组合逻辑

院（系）：电气工程 专业：电气工程及自动化 姓名： 学号：

实验室: 104 实验时间：2013年11月8日 评定成绩：审阅教师：

一、 实验目的

（1）掌握TTL和CMOS器件的静态特性和动态特性测量方法及这些特性对数字系统设计的影响；

（2）掌握通过数字器件手册查看器件静态和动态特性参数； （3）掌握不同结构的数字器件之间的互连； （4）掌握OC门和三态门的特性和使用方法； （5）加深示波器测量技术的训练；

（6）掌握小规模组合逻辑的工程设计方法；

（7）了解竞争和冒险的产生原因，消除方法，掌握用示波器和逻辑分析捕捉毛刺的方法。

二、 实验器材

74LS00

74LS20

74LS244

74HC01

74LS04

三、 必做实验

1.（1）用 OC 门实现三路信号分时传送的总线结构

a. 用OC门实现三路信号分时传送的总线结构，框图如图2.5.5所示，功能如表2.5.2

所示。（注意OC门必须外接负载电阻和电源，EC取5V）

D2A2D1A1D0A0

待设计电路表2.5.2 设计要求的逻辑功能 控制输入 输出 A0 1

东南大学电工电子实验中心

实验报告

课程名称：数字逻辑电路实验

第二次实验

实验名称：门电路和组合逻辑

院（系）：电气工程 专业：电气工程及自动化 姓名： 学号：

实验室: 104 实验时间：2013年11月8日 评定成绩：审阅教师：

一、 实验目的

（1）掌握TTL和CMOS器件的静态特性和动态特性测量方法及这些特性对数字系统设计的影响；

（2）掌握通过数字器件手册查看器件静态和动态特性参数； （3）掌握不同结构的数字器件之间的互连； （4）掌握OC门和三态门的特性和使用方法； （5）加深示波器测量技术的训练；

（6）掌握小规模组合逻辑的工程设计方法；

（7）了解竞争和冒险的产生原因，消除方法，掌握用示波器和逻辑分析捕捉毛刺的方法。

二、 实验器材

74LS00

74LS20

74LS244

74HC01

74LS04

三、 必做实验

1.（1）用 OC 门实现三路信号分时传送的总线结构

a. 用OC门实现三路信号分时传送的总线结构，框图如图2.5.5所示，功能如表2.5.2

所示。（注意OC门必须外接负载电阻和电源，EC取5V）

D2A2D1A1D0A0

待设计电路表2.5.2 设计要求的逻辑功能 控制输入 输出 A0 1

东南大学电工电子实验中心

实验报告

课程名称：数字逻辑电路实验

第五次实验

实验名称：时序逻辑电路设计

院（系）：电气工程 专业：电气工程及自动化 姓名： 学号：

实验室: 104 实验时间：2013年12月13日 评定成绩：审阅教师：

一、 实验目的

1. 2. 3. 4.

掌握时序逻辑电路的一般设计过程；

掌握时序逻辑电路的时延分析方法，了解时序电路对时钟信号相关参数的基本要求； 掌握时序逻辑电路的基本调试方法；

熟练使用示波器和逻辑分析仪观察波形图，并会使用逻辑分析仪做状态分析。

二、 实验原理

1. 时序逻辑电路的特点（与组合电路的区别）：

——具有记忆功能，任一时刻的输出信号不仅取决于当时的输出信号，而且还取决于电路原来的值，或者说还与以前的输入有关。

2. 时序逻辑电路的基本单元——触发器（本实验中只用到D触发器）

触发器实现状态机（流水灯中用到） 3. 时序电路中的时钟

1) 同步和异步（一般都是同步，但实现一些任意模的计数器时要异步控制时钟端） 2) 时钟产生电路（电容的充放电）：在内容3中的32768Hz的方波信号需要自己通过

电路产生，就是用到此原理。

4. 常用时序功能块

1) 计数器（74161）

a) 任意