控制工程实验心得

《机电控制工程基础》

实验指导书

适用专业：机械设计制造及其自动化

机械电子工程

太原工业学院机械工程系

实验一 系统时间响应分析

实验课时数：2学时 实验性质：设计性实验 实验室名称：数字化实验室（机械工程系）

一、实验项目设计内容及要求

1. 实验目的

本实验的内容牵涉到教材的第3、4、5章的内容。本实验的主要目的是通过试验，能够使学生进一步理解和掌握系统时间响应分析的相关知识，同时也了解频率响应的特点及系统稳定性的充要条件。

2. 实验内容

完成一阶、二阶和三阶系统在单位脉冲和单位阶跃输入信号以及正弦信号作用下的响应，求取二阶系统的性能指标，记录试验结果并对此进行分析。

3. 实验要求

系统时间响应分析试验要求学生用MATLAB软件的相应功能，编程实现一阶、二阶和三阶系统在几种典型输入信号（包括单位脉冲信号、单位阶跃信号、单位斜坡信号和正弦信号）作用下的响应，记录结果并进行分析处理：对一阶和二阶系统，要求用试验结果来分析系统特征参数对系统时间响应的影响；对二阶系统和三阶系统的相同输入信号对应的响应进行比较，得出结论。

4. 实验条件

利用数字化实验室的计算机，根据MATLAB软件的功能进行简单的编程来进行

《机电控制工程基础》

实验指导书

适用专业：机械设计制造及其自动化

机械电子工程

太原工业学院机械工程系

实验一 系统时间响应分析

实验课时数：2学时 实验性质：设计性实验 实验室名称：数字化实验室（机械工程系）

一、实验项目设计内容及要求

1. 实验目的

本实验的内容牵涉到教材的第3、4、5章的内容。本实验的主要目的是通过试验，能够使学生进一步理解和掌握系统时间响应分析的相关知识，同时也了解频率响应的特点及系统稳定性的充要条件。

2. 实验内容

完成一阶、二阶和三阶系统在单位脉冲和单位阶跃输入信号以及正弦信号作用下的响应，求取二阶系统的性能指标，记录试验结果并对此进行分析。

3. 实验要求

系统时间响应分析试验要求学生用MATLAB软件的相应功能，编程实现一阶、二阶和三阶系统在几种典型输入信号（包括单位脉冲信号、单位阶跃信号、单位斜坡信号和正弦信号）作用下的响应，记录结果并进行分析处理：对一阶和二阶系统，要求用试验结果来分析系统特征参数对系统时间响应的影响；对二阶系统和三阶系统的相同输入信号对应的响应进行比较，得出结论。

4. 实验条件

利用数字化实验室的计算机，根据MATLAB软件的功能进行简单的编程来进行

控制工程

牵头单位： 西北工业大学

代码430111

控 制 工 程 Control Engineering

摘要：

控制工程是应用控制理论及技术实现现代工业、农业、国防以及其它社会经济等领域日益增长的自动化、智能化需求的工程领域。其工程硕士学位授权单位培养现代工业、农业、国防自动化设备中控制系统和装置研究、设计、开发、管理、维修的高级工程技术人才。研修的主要课程有：政治理论课、外语课、工程数学、线性系统理论、非线性控制理论、大系统理论、最优控制理论、最优估计理论与系统辩识、自适应控制、系统工程、模式识别、人工智能、线性与非线性规划、传感器与自动检测技术、现代信号处理、计算机控制系统、控制系统计算机辅助设计、网络与系统集成、工业机器人、现代管理学基础等。

一、概述

控制工程是应用控制理论及技术,满足和实现现代工业、农业以及其他社会经济等领域日益增长的自动化、智能化需求的重要的工程领域。在工程和科学技术发展过程中，起着非常重要的作用。18世纪，近代工业采用了蒸汽机调速器，是自动控制领域的第一项重大成果。20世纪20年代，以频域法为主的经典控制技术在工业中获得了成功的应用。50年代，由于军事、空间技术以及现代设备日益增加的复杂

噪声控制工程实验

讲义

苏州科技学院环境科学与工程系

中心实验室

声学在我国社会主义建设事业中的应用是十分广泛的,国民经济中许多部门都会碰到一些声学问题。随着环境规划与管理、环璋工程和环境监测工作的深入，噪声问题越来越受到产业部门和城乡居民的重视，因为噪声对人们的健康、工作和生活环境，对工业产品的质量有着不容忽视的影响，噪声控制自然就成为声学应用的一个重要方面。要有效地了解噪声，首先要了解一些声学的基本现象，掌握噪声测量的基本知识。下面两个实验就是要求同学们对声级计的基本原理、校准方法、使用方法有所了解。对某些声学现象有个感性认识，并且能掌握一些实验数据的基本处理方法，以获得初步的实际工作能力。

实验一 声级计的使用及声学现象的初步认识

一、实验目的

通过实验了解声学的一些基本现象，如：声级衰减规律、驻波现象、声级叠加原理等。并能使用声级计，为今后从事噪声控制的实验性工作打下基础。

二、实验原理

1、如果我们不考虑房间墙壁对声波的反射，对单个扬声器，在声学上往往把它当做活塞辐射来处理，假如一镶嵌在无限障板上的半径为a的刚性平面活塞在做简谐振动，并向半无限空间辐射，活塞表面上各点的振动都是一样的，从声学理论可知，在离活塞轴向Z处的声压辐值为

水污染控制工程

实验报告

（环境工程专业适用）

2014 年至2015 年第 1学期

班级11环境 1班

姓名吴志鹏

学号1110431108

指导教师高林霞

同组者汤梦迪刘林峰吴渊田亚勇李茹茹程德玺

2014年 4 月

目录

实验一曝气设备充氧性能的测定------------------- 1实验二静置沉淀实验----------------------------- 3

实验三混凝实验--------------------------------- 6

实验四测定污泥比阻实验------------------------ 10

实验一曝气设备充氧性能的测定

一、实验目的

1.掌握表面曝气叶轮的氧总传质系数和充氧性能测定方法

2.评价充氧设备充氧能力的好坏。

二、实验原理

曝气是指人为地通过一些机械设备,如鼓风机、表面曝气叶轮等,使空气中的氧从气相向液相转移的传质过程。氧转移的基本方程式为：

d /dt=K La（s- ）（ 1）

式中 d /dt：氧转移速率， mg/ （ Lh ）；

K La：氧的总传质系数， h-1；

s：实验条件下自来水（或污水）的溶解氧饱和浓度，mg/L ；

：相应于某一时刻t 的溶解氧浓度mg/L ，

曝气器性能主要由氧转移系数 K La、

成绩：

《控制工程基础》课程实验报告

班级： 11102002 学号： 1110200208 姓名： 汤国苑

南京理工大学 2013年12月

1

《控制工程基础》课程仿真实验

一、 已知某单位负反馈系统的开环传递函数如下 （25分）

G(s)?10

s2?5s?25借助MATLAB和Simulink完成以下要求：

(1) 把G(s)转换成零极点形式的传递函数，判断开环系统稳定性。

MATLAB程序： clear; num=[10]; den=[1 5 25]; sys=tf(num,den); [Z,P,K]=tf2zp(num,den)

零极点形式的传递函数： G(s)?10

(s?2.5?4.4401j)(s?2.5?0.43301j)由于极点均在左半平面，所以开环系统稳定。

(2) 计算闭环特征根并判别系统的稳定性，并求出闭环系统在0～10秒内的

脉冲响应和单位阶跃响应，分别绘出响应曲线。

10闭环传递函数 T(s)?2

s?5s?35特征方程q(s)?s2?5s?35 特征根 s1??5?j115?5?j115 s2? 22由于根在左半平面，所以系统稳定。 用simu

机械控制工程基础实验报告

学 院 工学、职业技术教育学院 班 级 机械113 姓 名 陈浩浩 学 号 11550307

一、实验目的和要求

1．熟练掌握step( )函数和impulse( )函数的使用方法，研究线性系统在单位阶跃、单位脉冲及单位斜坡函数作用下的响应。

2．通过响应曲线观测特征参量?和?n对二阶系统性能的影响。 3．初步了解SIMULINK功能模块的使用方法。

4．通过观察典型环节在单位阶跃信号作用下的动态特性，加深对各典型环节响应曲线的理解。

5．定性了解各参数变化对典型环节动态特性的影响。

二、实验内容

1．观察函数step( )和impulse( )的调用格式，假设系统的传递函数模型为

s2?3s?7 G(s)?4

s?4s3?6s2?4s?1可以用几种方法绘制出系统的阶跃响应曲线？试分别绘制。

2．对典型二阶系统

?n

水污染控制工程实验指导书

一、实验目的

(一)、中和——混凝沉淀与活性污泥法是目前废水处理应用最多的工艺之一，它们的创新和发展，随应用的日趋广泛而日新月异，因此对其基本原理的掌握和新技术发展的了解，十分必要。开设该实验的目的就是为了加强同学们对其基本原理的掌握与主要工艺过程的了解。 (二)、通过实验，掌握中和——混凝沉淀过程，废水中溶解性金属离子中和、水解、沉淀的基本规律， 了解工艺流程、主要设备结构、过程控制参数与技术经济指标；掌握活性污泥法中污染物的降解和微生物的增长递变规律，氧的供给与消耗之间的关系，了解工艺流程、主要设备结构、过程控制参数与技术经济指标。

(三)、通过实验，使理论与实践的结合，在提高实际动手能力的同时，进一步巩固所学基础理论知识。掌握中和——混凝沉淀与活性污泥法运行操作中主要参数的控制与有关指标的测定

(四)、通过由同学自己制订实验计划利操作程序，加强实验研究能力，理论知识的应用能力，团结协作的能力，最终达到专业素质的综合提高。

二、实验内容 （一）、实验课题

1、 中和——混凝沉淀工艺条件实验

实验采用装置：磁力搅拌器、250——300m1烧杯与监测分析设备等。

实验以铜冶炼厂酸性废水为处理对象，

控制工程大作业

题目：用MATLAB绘制G(s)的伯德图和奈奎斯特图并判断系统的稳定性，如果是稳定的则需要求出其在当输入信号等为1(t),t和t2/2时系统的稳态误差。

G(s)?10(s?3)2s(s?2)(s2?2??ns??n)其中2??n?学号的后四位

?n?学号的后两位传递函数：G(s)=10(S+3)／S(S+2)(S*S+√2818S+18*18)

一、波德图和奈氏图

表达式的求解：

clc s=tf('s')

Gk=10*(s+3)/s/(s+2)/(s^2+sqrt(2818)*s+18^2); Gb=feedback(Gk,1)%求闭环函数 G1=Gb*1/s; G2=Gb*1/s^2; G3=Gb*1/s^3; syms s

g1=ilaplace(10*(s+3)/s^2/(s+2)/(s^2+sqrt(2818)*s+18^2)) g2=ilaplace(10*(s+3)/s^3/(s+2)/(s^2+sqrt(2818)*s+18^2)) g3=ilaplace(10*(s+3)/s^4/(s+2)/(s^2+sqrt(2818)*s+18^2))

二、时间响应

⑴输入信

过程控制理论在现代工业中的应用

孙威

（专业：机电一体化 学号：20911P29）

摘要：本文介绍了过程控制理论的基本定义，阐述了过程控制理论的重要实用意义及发展的方向与趋势；同时概括性的说明了现代工业发展的环境与挑战，以及把过程控制理论应用在现代工业生产中的重大意义。 关键词：过程控制工程、现代控制理论、工业生产、智能控制

Abstract: this paper introduces the basic definition process control theory, this paper expounds the important practical process control theory of meaning and the development direction and trend; Meanwhile synoptically illustrates the modern industrial development environment and challenges, as well as the process control theory applied in the significan