多质量弹性扭转系统实验指导书new

注意:所有的机械结构及电气连线不要擅自改动，以免造成不必要的硬件损坏。

1、被控对象简介

在阻尼比较小或带有弹性部件的系统中，如长轴转动、皮带传动等，容易出现振荡现象，增加了控制难度。本设计的控制对象是多质量弹性扭转控制系统，它是工业生产中长轴传动、皮带传动等实际被控对象的一个简化物理模型，具有阻尼小，超调大的特性。

多质量体弹性扭矩装置为两块大小不一的圆柱形质量体，分别通过中心轴固定在一条水平线上的U型底座上。质量体之间通过具有一定柔性的弹簧连接（弹簧的柔性和弹性要足以带动轴和质量体的运动）。第一块质量体的左端直接与直流电机（经过减速箱）刚性连接，由电机转动来驱动两块质量体进行转动。电机为24V直流电机，使用X20MM驱动。在第二块质量体的右端安装有增量式编码器，使用X20DC模块可以获取位置信息。要求通过控制电机使第二块质量体能够以最快的加速度达到指定的速度匀速转动，并使匀速时速度误差尽可能小。

2、硬件介绍

硬件系统概览如下：

图2-1为多质量体弹性扭矩装置。

图2-1 硬件系统概略图

1、机械部分：两块大小不一的圆柱形质量体（见上图）分别通过中心轴固定在U型底座（见上图黑色底座）上，保证其中心轴线在一条水平线上。两个质量体之间通过具有一定

柔性的弹簧连接（弹簧的柔性和弹性要足以带动轴和质量体的运动）。左侧质量体的左端直接与直流电机（经过减速箱）连接。电机转动可以驱动第一个质量体转动，然后通过弹簧进而驱动第二个质量体转动。

2、电气部分：由PLC、电机和编码器组成。

其中编码器共有两个，一个位于电机左端，用于测量电机转过的角度；一个位于第二块质量体右端，用于测量第二块质量体转过的角度。由于电机和第一块质量体之间可认为是刚性连接，所以电机侧编码器所测量的角度位置值也可认为是第一块质量体的角度位置。

PLC 部分使用了以下模块：

1）使用X20系列标准型CPU作为PLC系统的控制器；

2）使用X20系列的直流电机模块MM2436来控制直流电机的转速；电机模块控制直流电机采用PWM方式。

3）使用X20系列的编码器模块（如X20DC1976）接收两个编码器的反馈信息，用于获得电机位置和第二块质量体的位置。

2.1 X20系列标准型CPU的介绍

结构：3个基本单元: 总线模块–电气模块–端子排

综合了传统导轨式系统及插片式IO系统的优势：片式IO的高密度通道结构；如导轨式IO一样操作；可预接线操作；支持热插拔；自由的总线插槽供配件使用。

X20无可比拟的通道密度：I/O 片式系统具有极高的通道密度；12个通道数字量模块；实现 1/2/3接线技术；通道的高密度排列从而节省了安装空间；设计细节符合人体工程学原理；经济可行的I/O解决方案；1个或2个通道的模块。

X20端子排：接线，插入一切准备就绪；免工具快速接线；清晰地标出端子的功能；为测量探针提供的接入点。

接线横截面：AWG 28...14 / 0.08…1.5 mm2。实线：最大 2.5 mm2。双线套管：最大2x 0.75 mm2。额定电流/电压：10 A, 230 VAC。编码：工厂编码可以确保正确使用模块；客户定制化编码确保端子插入正确位置。

X20自由的分布式IO架构：近乎无限的IO扩展，可扩展连接 IP67阀导, 紧凑型 I/O ，CPU和总线控制器。

2.2 X20系列的MM2436的介绍

X20MM2436的连接如下图2-2：

X20MM2436输入电路示意图如下图2-3：

X20MM2436输出电路示意图如下图2-4：

图2-4 X20MM2436输出电路示意图

本次设计中给直流电动机的输入量使用PWM的控制方式可以将模拟量信号转化为开关量信号，通过调节占空比调节输出给直流电机的电压。原理如下图2-5：

图2-5 PWM原理图

例如：为了能对直流电机输出12V电压，我们可以在很小的一段时间内，1/2时间给直流电机供24V电，1/2时间不供电，则对整段时间来说平均电压即为12V。

我们将这个“一段时间”设定为一个周期t_period，输出24V时间为t_on，输出0时间为t_off。上图中的红线则表示在t_period时间内的有效输出。

定义占空比为：t_on / t_period;

t_period = t_on + t_off;

调节占空比则可调节一个周期内的有效输出，即直流电机工作电压。电机模块MM2436的工作原理就是根据指定的占空比来输出相应的电压。

2.3 X20系列的DC1976的介绍

增量式编码器是电机控制中常用的速度测量设备，通过检测编码器输出的脉冲信号可以计算出电机转速。它的优点是原理简单，平均机械寿命可达几万小时以上，抗干扰能力强，可靠性高，适用于长距离传输，缺点是无法输出轴转动的绝对位置信息。

增量式分体编码器利用光电转换原理输出两组方波脉冲，两组脉冲相位差90度，从而可以方便地判断出旋转方向。

利用瑞普HKT 3004-C03G-1000B-5E分体式编码器，该编码器为分辨率为1000线每圈的增量式编码器，输出的两相信号进入计数模块X20DC1976后可以对脉冲信号四倍频，即每转一圈脉冲数量将累积4000。设CPU获得的两个编码器的计数分别为encoder1、encoder2,则有：

Encoder1=(取整)（θ1*4000/2π） Encoder2=(取整)（θ2*4000/2π）

其中，θ1和θ2分别是质量块1和质量块2转过的角度（rad ）。 3、软件配置

要使用B&R 公司的自动化集成设备，软件方面的工作可分为如图3-1所示的5个流程：

3.1新项目建立

1）双击图标，打开贝加莱的集成编译环境Automation studio ；

2) 在如图3-2所示提示界面，点击License later 选项，进入如图3-3所示的Start Page ；

图

3-3 Start Page

图3-2 Product Licensing 提示界面

图3-1 建立软件项目的流程

3）如图3-4所示，点击菜单项File/New Projects ，进入如图3-5所示的新项目建立向导界面一。在此界面输入项目名称（英文字母组成）及项目存储的路径，点击NEXT ，进入如图3-6所示的新项目建立向导界面二；

4）在向导界面二输入配置文件名和PLC 名，点击NEXT ，进入如图3-7所示的新项目建立向导界面三；

5）在向导界面三中选择实验装置配备的CPU 模块型号：X20CP1484，如图3-8所示。点击NEXT ，出现如图3-9所示的项目信息汇总界面；

6）如图3-9所示，点击Finish,出现如图3-10所示的Automation Studio Workspace ，新项目建立完成。

图3-4 File 菜单项

图3-5 新项目向导界面之一

图3-6 新项目向导界面之二

图3-7新项目向导界面之三

3.2 软硬件组态 1）硬件组态

在如图3-10所示的界面中，选择项目浏览器的Physical View 选项卡。如图3-11所示，鼠标左键单击选中X20CP1484模块，点击Open/X2X Link 菜单项，或鼠标右键单击选中X20CP1484模块，在出现的快捷菜单中选择Open X2X Link 菜单项。本实验装置的所有I/O 模块都通过贝加莱公司的统一的X2X Link 背板联接，故选择X2X Link 。

图3-8 选择CPU 模块型号

图3-9 项目信息汇总界面

图3-10 Automation Studio Workspace

项目浏览器

输出窗口

菜单

工作标签

编辑区域

在如图3-12所示，在

PLC1.CPU[X2X Link]工作标签的编辑区内，用鼠标右键单击IF6下的节点，选择Insert 菜单项。

在如图3-13的控制器模块选择界面，选择X20MM2436模块（电机PWM 驱动模块）。单击Next 按钮，进入模块参数显示界面，如图3-14所示。鼠标左键单击Next ，X20MM2436模块配置结束，此模块将出现在IF6的第一个节点上，如图3-15所示。

按同样的步骤可将X20DC1976 (编码器模块)组态至IF6的第二个节

点上。

图3-13 模块选择界面

图3-14 模块参数显示界面

图3-12 插入模块

图3-11 Open X2X Link

菜单

2)I/O 模块变量分配

在图3-15的左侧浏览器中，用鼠标左键双击X20MM2436模块，在Workspace 的右侧将出现PLC1.CPU.IF6.ST1[I/O Mapping]工作标签，如图3-16所示。

将变量time 分配给PeriodDurationPWM01PWM02通道，这个量就是图2-5中的t_period ，即PWM 波的周期，单位为us(微秒)，数据类型为UINT 。

将变量pulse 分配给PulseWidthCurrentPWM01通道，数据类型为INT （16位bit ）,这

个量与图2-5中的t_on / t_period(占空比)存在着对应数据关系：

在图3-15的左侧浏览器中，用鼠标右键单击X20DC1976模块，选择Open I/O Configuration 菜单项，如图3-17所示。

图3-15 I/O 模块组态

图3-16 X20MM2436模块变量配置

Configuration]工作标签中，将Data format修改为

32bit,将Broken wire detection configuration修

改为off。

在图3-18的左侧浏览器中，用鼠标左键双击

X20DC1976模块，在Workspace的右侧将出现

PLC1.CPU.IF6.ST2[I/O Mapping]工作标签，如图3-19

所示。将变量ss分配给Encoder01通道，这个量就是

质量块2的位移信号，数据类型为DINT。如不修改Data

format，此变量数据类型为INT。

图3-17 Open I/O Configuration菜单项

修改

图3-18 X20DC1976模块配置

图3-19 X20DC1976模块变量配置

3）添加项目所需的库文件

在如图3-20所示的界面中，选择项目浏览器的Logical View 选项卡。鼠标右键单击Libraries ，在出现的快捷菜单中选择Add Object...菜单项,进入如图3-21所示的添加对象界面。在Categories 中选择Library ，在Templates 中选择Existing Library ，点击Next ，进入如图3-22所示的现有库选择界面。选择AsHyCon 库，点击Next ，出现如图3-23所示的提示界面，点击Finish ，所选择的库即添加至用户项目中。同理可将LoopConR 库添加至用户项目中，如图3-24所示。

图3-21 添加对象界面

图3-22 库选择界面

图3-23 提示界面

图3-20 添加库菜单

…

4）声明变量

在如图3-26所示的界面中，选择项目浏览器的Logical View 选项卡。鼠标左键双击Global.var ，Wordspace 右侧出现的Global.var[Variable Declaration]工作标签。鼠标右键单击编辑区，在出现的快捷菜单中选择Add variable 菜单项，进入如图3-27所示的变量声明界面。

在如图3-27所示的变量声明界面，可以输入先前配置过的变量名，如ss 、pulse 、time 等，也可声明其他需要的一些变量，要注意数据类型必须与I/O 模块要求的数据类型一致。点

击type 旁边的按钮，弹出如图3-28及3-29所示的变量类型选择界面，

为所定义

图3-26 添加全局变量

图3-24 添加LoopConR 库

图3-25 项目所需库文件

的变量选择合适的变量类型。本项目所需的所有变量名及变量类型见图3-30。其中LCRMovAvgFit_0及LCRMovAvgFit_1变量的数据类型选择参加图3-29。

图3-27 全局变量声明

图3-28 变量类型选择界面图3-29 变量类型选择界面

图3-30 项目所有变量名及变量类型

5）添加程序块

在如图3-31所示的界面中，选择项目浏览器的Logical View 选项卡。鼠标右键单击浏览器中任何一个元素，在出现的快捷菜单中选择Add Object 菜单项，弹出如图3-32所示的添加对象界面，在Categories 中选择Program ，在Templates 中根据实际情况选择Existing Program 或New Program ，点击Next ，进入如图3-33所示的新程序建立界面一。

在此界面中，输入程序的名称，选择是否需要自动生成程序类型声明文件、变量声明文件。点击Next,进入如图3-34所示的新程序建立界面二。

在此界面中，选择要生成的文件种类：起始程序、循环程序、终止程序。其中循环程序是必选项，其余两种程序文件可根据应用来决定是否需要。用户可以修改各类程序的文件名、编程语言。点击Next ，进入如图3-35所示的提示界面。点击Finishing ，程序块添加完毕。你将在Workspace 左边的浏览区中看到新生成的程序块，如图3-36所示。

图3-31 添加对象菜单项

图3-32 添加对象选择界面

图3-33 新程序建立界面之一

图3-34 新程序建立界面之二

在图3-34中，用户也可选择Merge ini,cyclic and exit program into one file,这样就生成一个C 语言程序文件，如图3-37所示。此C 语言程序中，包含起始程序、循环程序、终止程序。在图3-34所示的浏览区中，双击NewProgram.c,将出现如图3-38所示程序编辑区。用户可在相应的区域加入自己的程序代码，以便形成自己的控制程序。

图3-35 是否将程序加入的提示界面 图3-36 新程序浏览目录

图3-37 三文件合一

加入用户起始程序代码

加入用户循环程序代码

加入用户终止程序代码

图3-38 程序编辑区

在如图3-39所示的界面中，选择项目浏览器的Configuration View选项卡。双击PLC1下的Cpu.sw，出现Cpu.sw[software Configuration]工作标签。在编辑区内，可以在Cyclic #4[100ms]节点下看到新生成的程序文件。其中100ms是指NewProgram的循环执行时间。如要修改程序的循环周期，可如图3-40所示用鼠标右键单击Cyclic #4[100ms]，在出现的快捷菜单中选择Properties...菜单项，进入如图3-41所示的系统软件属性设置界面。在此界面中将Duration修改为用户所需的循环周期，其中Tolerance（误差时间）要大于等于Duration时间。当程序较大时，可以修改Stack(堆栈)的大小，以便容纳下用户程序。

图3-39 软件配置界面

图3-40 Software Properties 菜单项

图3-41 系统软件属性设置界面

图3-43 安装B&R Automation Studio Target for Simulink 组件

贝加莱公司的Automation Studio 还提供另外一种程序生成方式，即通过B&R Automation Studio Target for Simulink ，可以将Matlab/simulink 中的图形化算法模型文件快速的转成可在贝加莱PCC 系统中运行的C 代码程序。

本实验指导书的下个部分将详细阐述将Matlab/simulink 中的.MDL 文件转成贝加莱C 代码程序的实现步骤。

6）Matlab/simulink 中的.MDL 转成贝加莱C 代码程序的步骤

首先需要在Matlab 中安装B&R Automation Studio Target for Simulink 组件。Matlab 版本至少需要2010a 及以上。

启动Matlab 2010a,将当前目录选择为

B&R Automation Studio Target for Simulink

图3-42 NewProgram 程序循环时间修改完成

组件所在的子目录，如图3-43所示。在左边的文件浏览器中，鼠标右键单击install.p ，在出现的快捷菜单中选择Run 菜单项。系统自动安装组件，当出现如图3-44所示的提示界面后，组件安装完成。

在图3-43所示的界面中，点击simulink 快捷按钮，或在Command Window 中输入simulink 命令，启动simulink 。安装好B&R Automation Studio Target for Simulink 组件后，可以看到在如图3-45所示的Simulink Library Browser 中看到B&R Automation Studio Toolbox 。

打开File/New/Model 菜单项，或鼠标左键单击New Model 快捷按钮，建立一个如图3-46所示的质量块速度计算模型文件。各模块的设置见图3-47、3-48。如图3-49所示打开Simulink/Configuration Parameters...菜单项，其中Solver 项的设置如图3-50所示，Real-Time Workshop 中Interface 项的设置如图3-51所示，Real-Time Workshop 中B&R Basic Settings 项的设置如图3-52所示。

在如图3-53所示的界面中，点击Incremental Building 快捷键，Matlab 将自动编译

图3-45 Simulink library Browser 中的B&R 工具箱

图3-46 质量块速度计算模型文件

图3-47 B&R CONFIG 模块参数

图3-44 组件安装完成提示界面

图3-48 B&R IN及B&R OUT模块参数

图3-49 Simulation/Configuration Parameters菜单项

循环周期，与B&R程序中循环执行周期必须一致图3-50 Solver项设置

图3-51 Real-Time Workshop中Interface项设置

要加入的B&R 工程名

必须与B&R工程中的设置名一致图3-52 Real-Time Workshop中B&R Basic Settings项设置Array

图3-53 Incremental build 快捷键

计算机组成原理实验指导书

“计算机组成原理” 实验指导书 伟丰编写 2014年12月

实验一算术逻辑运算实验 一、实验目的 1、掌握简单运算器的组成以及数据传送通路。 2、验证运算功能发生器（74LS181）的组合功能。 二、实验容 运用算术逻辑运算器进行算术运算和逻辑运算。 三、实验仪器 1、ZY15Comp12BB计算机组成原理教学实验箱一台 2、排线若干 四、实验原理 实验中所用的运算器数据通路如图1-1所示。其中运算器由两片74LS181以并/串形式构成8位字长的ALU。运算器的两个数据输入端分别由两个锁存器（74LS273）锁存，锁存器的输入连至数据总线，数据输入开关（INPUT）用来给出参与运算的数据，并经过一三态门（74LS245）和数据总线相连。运算器的输出经过一个三态门（74LS245）和数据总线相连。数据显示灯已和数据总线（“DATA BUS”）相连，用来显示数据总线容。

图1-l 运算器数据通路图 图1-2中已将实验需要连接的控制信号用箭头标明（其他实验相同，不再说明）。其中除T4为脉冲信号，其它均为电平控制信号。实验电路中的控制时序信号均已部连至相应时序信号引出端，进行实验时，还需将S3、S2、S1、S0、Cn、M、LDDR1、LDDR2、ALU_G、SW_G 各电平控制信号与“SWITCH”单元中的二进制数据开关进行跳线连接,其中ALU_G、SW_G 为低电平有效，LDDR1、LDDR2为高电平有效。按动微动开关PULSE，即可获得实验所需的单脉冲。 五、实验步骤 l、按图1-2连接实验线路，仔细检查无误后，接通电源。（图中箭头表示需要接线的地方， 2、用INPUT UNIT的二进制数据开关向寄存器DR1和DR2置数，数据开关的容可以用与开关对应的指示灯来观察，灯亮表示开关量为“1”，灯灭表示开关量为“0”。以向DR1中置入11000001（C1H）和向DR2中置入01000011（43H）为例，具体操作步骤如下：首先使各个控制电平的初始状态为：CLR=1，LDDR1=0，LDDR2=0，ALU_G=1，SW_G=1，S3 S2 S1 S0 M CN=111111，并将CONTROL UNIT的开关SP05打在“NORM”状态，然后按下图所示步骤进行。

动力系统测试实验指导书

微小型飞行器动力系统综合测试实验 航空科学与工程学院航空创新实践基地 一、实验目的 1．掌握微小型飞行器动力系统拉力、扭矩、功率、耗油率、电流和转速等参数的测量方法，掌握螺旋桨拉力、扭矩和需用功率等参数随转速的变化关系； 2．掌握内燃机输出功率和耗油率等参数随螺旋桨参数及转速的变化关系，掌握电动机电流等参数随螺旋桨参数及转速的变化关系； 3．熟悉螺旋桨关键参数对螺旋桨性能的影响，熟悉发动机和螺旋桨的匹配关系； 4．了解微型涡轮喷气发动机推力等参数的测试。 5．制定动力系统综合测试试验大纲。 二、实验内容 1．测试同一螺旋桨的拉力、扭矩、需用功率随转速的变化趋势。 2．测试内燃发动机和螺旋桨的匹配特性。 3．测试电动机电流、功率随螺旋桨参数和转速的变化趋势。 注：2、3项试验选做一项。 三、实验仪器、设备 1．微小型飞行器动力系统综合测试平台 2．待测发动机、螺旋桨，燃油，及相关辅助设备 3．电动机测试仪（或电压表、电流表） 微小型飞行器动力系统综合测试平台如下图所示： 该测试系统主要由①台架主体、②油门伺服系统、③测试系统、④显示系统几部分组成。台架主体用以安装待测动力系统，采用摇床式结构。油门伺服系统用以精确控制发动机油门，由步进电机、控制器、驱动器组成。测试系统能自动采集数据、自动处理数据、自动生成试验报告，可以进行转速、推力（拉力）、扭矩、耗油率等参数的测量。显示系统由各传感器对应的二次仪表及伺服系统控制器组成，可以直观地读数，同时可以供计算机进行数据采集和处理。

微小型飞行器动力系统综合测试平台 四、实验原理 将发动机稳固安装在摇床式发动机试车台上，使用力学、光学、电学等传感器对动力系统的拉力、扭矩、转速、耗油率、电流等参数进行测量，并通过计算机进行数据采集和处理。 五、实验步骤 1．选择合适的转接件，将待测发动机稳固地安装在试车台上。 2．将待测螺旋桨稳固地安装在待测发动机上。 3．连接好拉力传感器、扭矩传感器、转速传感器、耗油率传感器（可选）、伺服舵机（可选）的连线，如果进行电动机的测试还需要连接好专用测试仪或电压表和电流表。 4．连接好测试总线与计算机之间的接头。 5．插好各传感器数据采集二次仪表的插头并通电，将各仪表的数据清零。 6．启动测试软件，并进行有关参数的设置。 7．人员撤离螺旋桨旋转平面，启动发动机，确保发动机能在高低速情况下均能稳定工作。 8．开始数据采集，将发动机的转速从低速逐渐调至高速。反复测量三遍。 9．更换新的螺旋桨，并仔细检查螺旋桨和发动机是否连接可靠，重复第8

《控制系统CAD》实验指导书

《控制系统CAD及仿真》实验指导书 自动化学院 自动化系

实验一SIMULINK 基础与应用 一、 实验目的 1、熟悉并掌握Simulink 系统的界面、菜单、工具栏按钮的操作方法； 2、掌握查找Simulink 系统功能模块的分类及其用途，熟悉Simulink 系统功能模块的操作方法； 3、掌握Simulink 常用模块的内部参数设置与修改的操作方法； 4、掌握建立子系统和封装子系统的方法。 二、 实验内容： 1. 单位负反馈系统的开环传递函数为： 1000 ()(0.11)(0.0011) G s s s s = ++ 应用Simulink 仿真系统的阶跃响应曲线。 2．PID 控制器在工程应用中的数学模型为： 1 ()(1)()d p i d T s U s K E s T s T s N =+ + 其中采用了一阶环节来近似纯微分动作，为保证有良好的微分近似效果，一般选10N ≥。试建立PID 控制器的Simulink 模型并建立子系统。 三、 预习要求： 利用所学知识，编写实验程序，并写在预习报告上。

实验二 控制系统分析 一、 实验目的 1、掌握如何使用Matlab 进行系统的时域分析 2、掌握如何使用Matlab 进行系统的频域分析 3、掌握如何使用Matlab 进行系统的根轨迹分析 4、掌握如何使用Matlab 进行系统的稳定性分析 5、掌握如何使用Matlab 进行系统的能观测性、能控性分析 二、 实验内容： 1、时域分析 （1）根据下面传递函数模型：绘制其单位阶跃响应曲线并在图上读标注出峰值，求出系统 的性能指标。 8 106) 65(5)(2 32+++++=s s s s s s G （2）已知两个线性定常连续系统的传递函数分别为1G (s)和2G (s)，绘制它们的单位脉冲响 应曲线。 4 5104 2)(2 321+++++=s s s s s s G ， 27223)(22+++=s s s s G （3）已知线性定常系统的状态空间模型和初始条件，绘制其零输入响应曲线。 ?? ??????????--=????? ???? ???212107814.07814.05572.0x x x x []?? ????=214493 .69691.1x x y ??? ???=01)0(x 2、频域分析 设线性定常连续系统的传递函数分别为1G (s)、2G (s)和3G (s)，将它们的Bode 图绘制在一张图中。 151)(1+= s s G ，4 53.0)(22++=s s s G ，16.0)(3 +=s s G 3、根轨迹分析 根据下面负反馈系统的开环传递函数，绘制系统根轨迹，并分析系统稳定 的K 值范围。 ) 2)(1()()(++= s s s K s H s G

质量管理-张

《质量管理统计方法》实验报告一 院系数学与统计学院 专业应用统计学 姓名张逸枫 学号20131387056 指导教师张斌 二Ｏ一六年四月二十五日

实验目的： 掌握假设检验，以及过程能力指数的求解，并要求熟练运用minitab软件进行分析。实验内容： 书64页12、13、14及16题 实验过程： 12.有一批枪弹出厂时的初速（单位；米/秒）服从正态分布N（950，），经过一段时间储存后，取9发进行试射，得初速的观察值为： 914 920 910 934 953 945 912 924 940 据经验，枪弹储存后的初速仍服从正态分布，能否认为这批枪弹的初速有显著降低。（取=0.05） 解：设原假设 H储存后初速仍服从正态分布N（950，） 备选假设H1：储存后初速小于950 过程：打开minitab，输入数据，选择协助—假设检验，选择单样本 得出结果

，不服从原假设,接受储存后初速小于950。 13.某公司产品的一个关键参数服从正态分布，为提高该关键参数，一位工程师建议在生产的最后增加一道工序，为检验这道工序是否有用，决定从所生产的产品中随机抽取7件，先测起参数值，然后经过新的这道工序加工后再测其参数，结果如下表，试问再=0.05水平下能否认为这道工序对提高参数值有用？ 解：设原假设：新工序对提高参数无显著作用 备选假设：新工序对提高参数有显著作用 打开minitab, 输入数据，协助—假设检验，选择双样本t，选择

确定，得出结果 30 252015C1 C2 C1 的均值并不显著小于 C2 的均值 (p > 0.05)。 > 0.5 0.1 0.050 否 是 P = 0.228 2 -2 -4 -6 前查找异常数据。 -- 数据分布: 比较样本的位置和均值。用于在解释检验结果之间。 定性。您可以 90% 确信实际差值介于 -5.7672 和 2.3100-- 置信区间: 通过估计样本数据的差值量化与之相关的不确的均值小于 C2。 -- 检验: 没有足够的证据断定，显著性水平为 0.05 时，C1样本数量77均值 22.529 24.257 90% 置信区间(20.20, 24.85) (20.605, 27.909) 标准差 3.1663 4.9729 统计量 C1 C2 -1.7286 (-5.7672, 2.3100) 均值之间的差值* 90% 置信区间 * 所定义的差值为 C1 - C2。 C1 和 C2 的均值的双样本 t 检验 汇总报告 数据分布 比较样本的数据和均值。 均值检验C1 是否小于 C2？ 差值的 90% 置信区间区间是否包含零？ 注释 可知，接受原假设：新工序对提高参数无显著作用。 14.某产品的质量特征X(单位：厘米)服从正态分布，规范限为[90,110]. （1）若该过程的标准差的估计σ ?=2.5，求c ?p ; （2）若该过程均值的估计为μ? =107，求 c pk ?；

运筹学与系统工程上机实验指导书_实验五

运筹学和系统工程上机实验指导书 机电学院工业工程专业 2013-2014（1）学期 上机实验五：使用Lingo 求解动态规划和排队论问题 一、 实验目的 在熟练编写和运行Lingo 程序的基础上，使用Lingo 进行求解动态规划和排队论等深层次优化问题的练习。 二、 实验要求 1、根据本指导书学习Lingo 对典型动态规划问题进行建模和求解。 2、根据本指导书学习排队论相关函数的具体使用方法，对典型的随机服务系统问题进行建模和求解。 3、独立完成相关使用题目的分析、建模和使用Lingo 软件的求解过程。 三、 相关知识 1、动态规划问题模型及典型使用 动态规划（Dynamic Programming ）是将一个大型、复杂的问题转换为若干阶段的子问题，从而将动态的多阶段问题简化为静态的单阶段决策问题，一般需要采用递归算法进行求解。动态规划问题的一般模型为： {}1111()max(min)(,)(),1,,2,1 ()0 k k k k k k k n n f S V S u f S k n n f S ++++=+=-= 动态规划的典型使用包括：最短路径问题、动态生产计划问题、资源配置问题、背包问题、旅行商问题、随机性采购问题、设备更新问题等。按照决策变量取值的不同，也可以分为连接型动态规划和离散型动态规划问题。无论是连续问题还是离散问题，动态规划解决问题的前提条件是：可将问题划分为k 个阶段（k=1,2,…,n ），并能构建多阶段模型（最优指标函数Vk,n ，状态Sk 、决策uk 、状态转移方程Tk ）。 2、随机服务系统相关Lingo 函数 随机服务系统由输入过程（反映顾客总体的特征）、排队规则（反映队伍特征）及服务机构（反映服务台的特征）所组成，对随机服务系统的描述如图1所示，可用符号M/M/1表示泊松输入、负指数服务、一个服务台组成的随机服务系统。

PLC控制系统实验指导书(三菱)(精)

电气与可编程控制器实验指导书 实验课是整个教学过程的—个重要环节.实验是培养学生独立工作能力,使用所学理解决实际问题、巩固基本理论并获得实践技能的重要手段。 一 LC控制系统实验的目的和任务实验目的 1.进行实验基本技能的训练。 2.巩固、加深并扩大所学的基本理论知识,培养解决实际问题的能。 3.培养实事求是、严肃认真,细致踏实的科学作风和良好的实验习惯。为将来从事生产和科学实验打下必要的基础。 4.直观察常用电器的结构。了解其规格和用途,学会正确选择电器的方法。 5.掌握继电器、接触器控制线路的基本环节。 6.初步掌握可编程序控制器的使用方法及程序编制与调试方法。 应以严肃认真的精神,实事求是的态度。踏实细致的作风对待实验课,并在实验课中注意培养自己的独立工作能力和创新精神 二实验方法 做一个实验大致可分为三个阶段,即实验前的准备;进行实验;实验后的数据处理、分及写出实验报告。 1.实验前的准备 实验前应认真阅读实验指导书。明确实验目的、要求、内容、步骤,并复习有关理论知识,在实验前要能记住有关线路和实验步骤。 进入实验室后,不要急于联接线路,应先检查实验所用的电器、仪表、设备是否良好,了解各种电器的结构、工作原理、型号规格,熟悉仪器设备的技术性能和使用

方法,并合理选用仪表及其量程。发现实验设备有故障时,应立即请指导教师检查处理,以保证实验顺利进行。 2. 联接实验电路 接线前合理安排电器、仪表的位置,通常以便于操作和观测读数为原则。各电器相互间距离应适当,以联线整齐美观并便于检查为准。主令控制电器应安装在便于操作的位置。联接导线的截面积应按回路电流大小合理选用,其长度要适当。每个联接点联接线不得多余两根。电器接点上垫片为“瓦片式”时,联接导线只需要去掉绝缘层,导体部分直接插入即可,当垫片为圆形时,导体部分需要顺时针方向打圆圈,然后将螺钉拧紧,下允许有松脱或接触不良的情况,以免通电后产生火花或断路现象。联接导线裸露部分不宜过长。以免相邻两相间造成短路,产生不必要的故障。 联接电路完成后,应全面检查,认为无误后,请指导老师检查后,方可通电实验。 在接线中,要掌握一般的控制规律,例如先串联后并联;先主电路后控制电路;先控制接点,后保护接点,最后接控制线圈等。 3.观察与记录 观察实验中各种现象或记录实验数据是整个实验过程中最主要的步骤,必须认真对待。 进行特性实验时,应注意仪表极性及量程。检测数据时,在特性曲线弯曲部分应多选几个点,而在线性部分时则可少取几个点。 进行控制电路实验时。应有目的地操作主令电器,观察电器的动作情况。进一理解电路工作原理。若出现不正常现象时,应立即断开电源,检查分析,排除故障后继续实验。 注意:运用万用表检查线路故障时,一般在断电情况下,采用电阻档检测故障点;在通电情况下,检测故障点时,应用电压档测量(注意电压性质和量程;此外,还要注意

质量管理与可靠性实验报告

实验1 工序能力调查实验 一、实验目的 掌握数据的抽样方法以及质量数据的统计分析方法，熟练操作Minitab软件，掌握统计分析图形的绘制，理解工序不合格品率与工序能力指数的关系。 二、实验仪器 装有Minitab软件的计算机。 三、实验步骤 实验内容： 收集待分析质量数据50组，用Minitab软件对质量数据进行分析，绘制相关分析图形，并根据分析结果估算工序不合格品率。 实验步骤： 在4M1E条件基本相同的前提下，收集待分析质量数据50组。 1.用Minitab软件对质量数据进行分析（分布规律和变化趋势，进行正态性检验）； 2.用软件绘制相关分析图形并根据分析结果估算工序不合格品率。 四、实验结果 1.绘制直方图；

2.分布形状拟合； 如上图所示，成份C的数据分布曲线是近似正态分布。 3.成份C的数据变化趋势分析 4.工序能力

5.估计工序不合格品率 p=2-Ф[3C p（1+k]-Ф[3C p（1-k]=2-0.934389-0.855587=0.210024 实验2 工序质量控制实验 一、实验目的 掌握质量控制图的原理及绘制方法，掌握控制图的判异准则，学会根据控制图对工序状态进行判断。 二、实验仪器 装有Minitab软件的计算机。 三、实验内容及步骤 实验内容： 利用实验一收集数据，对其进行分组数据分组，应用Minitab的Control Chart模块，绘制工序控制图（xbar-s）并根据控制图对工序状态进行判断。 该钢铁公司内部采取以下判异准则来检验异常原因： 检验1：有1 个点离开中心线的距离超过3 倍标准差 检验2：连续7 个点在中心线的同一侧 检验3：连续7 个点有上升趋势或下降趋势 实验步骤： 1.收集50组车轴钢成份（C、Si、Mn、P、S、Al）化验数据

计算机组成原理虚拟实验指导书

计算机组成原理实验指导书 (虚拟实验系统)

实验1 1位全加器 ?实验目的 ?掌握全加器的原理及其设计方法。 ?熟悉组成原理虚拟教学平台的使用。 ?实验设备 与非门（3片）、异或门（2片）、开关若干、指示灯若干 ?实验原理 1位二进制加法器单元有三个输入量：两个二进制数Ai，Bi和低位传来的进位信号Ci，两个输出量：本位和输出Si以及向高位的进位输出C(i+1)，这种考虑了全部三个输入量的加法单元称为全加器。来实验要求利用基本门搭建一个全加器，并完成全加器真值表。 ?实验步骤 各门电路芯片引脚显示于组件信息栏。 1. 测从组件信息栏中添加所需组件到实验流程面板中，按照图1.1所示搭建实验。 图1.1 组合逻辑电路实验流程图

2. 打开电源开关，按表1设置开关的值，完成表1-1。 表1-1 实验2 算术逻辑运算实验 ?实验目的 ?了解运算器的组成结构 ?掌握运算器的工作原理 ?掌握简单运算器的组成以及数据传送通路 ?验证运算功能发生器（74LS181）的组合功能 ?实验设备 74LS181（2片）,74LS273(2片), 74LS245(2片),开关若干,灯泡若干,单脉冲一片 ?实验原理 实验中所用的运算器数据通路图如图2.1所示，实验中的运算器由两片74LS181以并/串形式构成8位字长的ALU。运算器的输出经过一个三态门（74LS245）和数据总线相连，运算器的两个数据输入端分别由两个锁存器（74LS373）锁存，锁存器的输入连至数据总线，数据开关用来给出参与运算的数据(A和B)，并经过一个三态门（74LS245）和数据显示灯相连，显示结果。 ?74LS181：完成加法运算 ?74LS273：输入端接数据开关，输出端181。在收到上升沿的时钟信号前181和其 输出数据线之间是隔断的。在收到上升沿信号后，其将输出端的数据将传到181， 同时，作为触发器，其也将输入的数据进行保存。因此，通过增加该芯片，可以通 过顺序输入时钟信号，将不同寄存器中的数据通过同一组输出数据线传输到181 芯片的不同引脚之中 ?74LS245：相当于181的输出和数据显示灯泡组件之间的一个开关，在开始实验后

福建工程学院《实验指导书(数据库系统原理及应用)》

数据库系统原理 实验指导书 （本科）

目录 实验一数据定义语言 (1) 实验二SQL Sever中的单表查询 (3) 实验三SQL Serve中的连接查询 (4) 实验四SQL Serve的数据更新、视图 (5) 实验五数据控制（完整性与安全性） (7) 实验六语法元素与流程控制 (9) 实验七存储过程与用户自定义函数 (11) 实验八触发器 (12)

实验一数据定义语言 一、实验目的 1.熟悉SQL Server2000/2005查询分析器。 2.掌握SQL语言的DDL语言，在SQL Server2000/2005环境下采用Transact-SQL实现表 的定义、删除与修改，掌握索引的建立与删除方法。 3.掌握SQL Server2000/2005实现完整性的六种约束。 二、实验内容 1.启动SQL Server2000/2005查询分析器，并连接服务器。 2.创建数据库: （请先在D盘下创建DB文件夹） 1）在SQL Server2000中建立一个StuDB数据库： 有一个数据文件：逻辑名为StuData，文件名为“d:\db\S tuDat.mdf”，文件初始大小为5MB，文件的最大大小不受限制，文件的增长率为2MB； 有一个日志文件，逻辑名为StuLog，文件名为“d:\db\StuLog.ldf”，文件初始大小为5MB，文件的最大大小为10MB，文件的增长率为10% 2）刷新管理器查看是否创建成功，右击StuDB查看它的属性。 3.设置StuDB为当前数据库。 4.在StuDB数据库中作如下操作： 设有如下关系表S：S(CLASS,SNO, NAME, SEX, AGE)， 其中：CLASS为班号，char(5) ；SNO为座号，char(2)；NAME为姓名，char(10)，设姓名的取值唯一；SEX为性别，char(2) ；AGE为年龄，int，表中主码为班号+座号。 写出实现下列功能的SQL语句。 (1)创建表S； (2)刷新管理器查看表是否创建成功； (3)右击表S插入3个记录：95031班25号李明，男性，21岁； 95101班10号王丽，女性，20岁； 95031班座号为30，名为郑和的学生记录； (4)将年龄的数据类型改为smallint； (5)向S表添加“入学时间（comedate）”列，其数据类型为日期型（datetime）； (6)对表S，按年龄降序建索引（索引名为inxage）； (7)删除S表的inxage索引； (8)删除S表； 5.在StuDB数据库中， （1）按照《数据库系统概论》(第四版)P82页的学生－课程数据库创建STUDENT、COURSE 和SC三张表，每一张表都必须有主码约束，合理使用列级完整性约束和表级完整性。 并输入相关数据。 （2）将StuDB数据库分离，在D盘下创建DB文件夹下找到StuDB数据库的两个文件，进行备份，后面的实验要用到这个数据库。 6.（课外）按照《数据库系统概论》(第四版)P74页习题5的SPJ数据库。创建SPJ数据 库，并在其中创建S、P、J和SPJ四张表。每一张表都必须有主码约束，合理使用列级完整性约束和表级完整性。要作好备份以便后面的实验使用该数据库数据。 三、实验要求：

过程控制系统实验指导书解析

过程控制系统实验指导书 王永昌 西安交通大学自动化系 2015.3

实验一先进智能仪表控制实验 一、实验目的 1．学习YS—170、YS—1700等仪表的使用； 2．掌握控制系统中PID参数的整定方法； 3．熟悉Smith补偿算法。 二、实验内容 1．熟悉YS-1700单回路调节器与编程器的操作方法与步骤，用图形编程器编写简单的PID仿真程序； 2．重点进行Smith补偿器法改善大滞后对象的控制仿真实验； 3．设置SV与仿真参数，对PID参数进行整定，观察仿真结果，记录数据。 4．了解单回路控制，串级控制及顺序控制的概念，组成方式。 三、实验原理 1、YS—1700介绍 YS1700 产于日本横河公司，是一款用于过程控制的指示调节器，除了具有YS170一样的功能外，还带有可编程运算功能和2回路控制模式，可用于构建小规模的控制系统。其外形图如下： YS1700 是一款带有模拟和顺序逻辑运算的智能调节器，可以使用简单的语言对过程控制进行编程（当然，也可不使用编程模式）。高清晰的LCD提供了4种模拟类型操作面板和方便的双回路显示，简单地按前面板键就可进行操作。能在一个屏幕上对串级或两个独立的回路进行操作。标准配置I/O状态显示、预置PID控制、趋势、MV后备手动输出等功能，并且可选择是否通信及直接接收热偶、热阻等现场信号。对YS1700编程可直接在PC机上完成。

SLPC内的控制模块有三种功能结构，可用来组成不同类型的控制回路：（1）基本控制模块BSC，内含1个调节单元CNT1，相当于模拟仪表中的l台PID调节器，可用来组成各种单回路调节系统。 （2）串级控制模块CSC，内含2个互相串联的调节单元CNTl、CNT2，可组成串级调节系统。 （3）选择控制模块SSC，内含2个并联的调节单元CNTl、CNT2和1个单刀三掷切换开关CNT3，可组成选择控制系统。 当YS1700处于不同类型的控制模式时，其内部模块连接关系可以表示如下：（1）、单回路控制模式

质量管理实验报告

质量管理实验 实验一质量数据测定 一、实验任务 以减速器中的轴（输入轴和输出轴）为对象进行抽样检测，对测得的数据分别进行质量检验。 二、实验目的及训练要点 1）了解抽样的基本原理和方法。 2）了解测试仪器的选择、调整技巧。 3）了解测量数据的质量判定与检验。 三、实验内容 数据测试工作是工业企业生产的重要环节，是质量管理的一项基础工作，是确保产品质量的重要手段和方法，并且它可为各类质量问题的统计分析提供科学的依据，本次实验的主要内容包括： 1）外径千分尺的调整和校正。 2）游标卡尺的调整和校正。 3）减速器中各个轴（输入轴和输出轴）的外径宽度的抽样测量。 4）对所测数据进行处理和质量判定。 5）完成实验报告的攥写。 四、实验设备、仪器、工具及资料 外径千分尺1把，游标卡尺1把，减速器50个，标准件一组。

五、实验步骤 1.准备工作 1）熟悉“实验数据记录表”及检测仪器的使用方法。 2）准备所需资料，确定待选取的抽样方法及与之适宜的测量工具。 2.外径千分尺的调整和校正 外径千分尺主要用于工件的外尺寸测量。使用前应将测量面仔细擦净，检查或调整零位到正确位置。调整步骤如下： 1）校正或调整零位方法： 转动测力装置，使两测量面轻轻地接触（＞25mm的外径千分尺应用校对量杆校正），当听到棘轮摩擦声时，即为零位。若此时不是零位则将固定套管上的螺钉松开用扳手转动固定套管使零位对准，然后紧固固定套管上的螺钉； 2）压线或离线的调整： 当微分筒压线或离线超过标准规定时，则松开取下测力装置，并取下盖板，取下微分桶及锥套，将锥套向前移或向后退来调整压线或离线，锥套向前移调压线，锥套向后移调离线，调好后将微分筒，及锥套装上，零位对准，盖上盖板。将测力装置装上拧紧则调整完毕。 3）测量时必须使用测力装置，以恒定测量压力进行测量，禁止测量运动的被测物。 3.游标卡尺的调整和校正 游标卡尺用于工件的内、外尺寸，外尺寸、深度、台阶等尺寸的测量。

机电一体化系统实验指导书

机械创新设计与制作综合实验指导书1 机电一体化系统实验 编著者：陈照强宋雪丽王毅 机械工程学院 2007年2月16日

一、机电一体化概念 机电一体化技术又称机械电子技术，是机械技术、电子技术和信息技术有机结合的产物。机电一体化在国外被称为Mechatronics，是日本人在20 世纪70 年代初提出来的，它是用英文Mechanics 的前半部分和Electronics 的后半部分结合在一起构成的一个新词，意思是机械技术和电子技术的有机结合，现已得到包括我国在内的世界各国的承认。我国的工程技术人员习惯上把它译为机电一体化技术。 机械技术是一门古老的学科，它发展到今天经历了一个漫长的历史时期。机械是现代工业的物质基础，国民经济的各个部门都离不开机械。机械种类繁多，功能各异，不论哪一种机械，从诞生以来都经历了使用—改进—再使用—再改进，不断革新和逐步完善的过程。对于某一种形式的机械，一般来说都有一定的局限性，或者说都有一定的适用范围、存在某些固有的缺点，这就迫使人们寻找新的工作原理，发明新型的机械．从而使得具有同一用途的机械具有不同的种类。机械本身的发展也是无止境的，但是这种发展却是缓慢的。各种机械发展到今天．单从机械角度对它们进行改进是越来越不容易了。随着科学技术的发展，一个比较年轻的学科——电子技术正在蓬勃发展，从分立电子元件到集成电路（IC），从集成电路到大规模集成电路和超大规模集成电路，特别是微型计算机的出现，使电子技术与信息技术相结合并向其他学科渗透，把人类带人了一个神化般的世界。信息技术（3C 技术）的主体包括计算机技术、控制技术和通信技术。电子技术与计算机技术同机械技术相互交叉，相互渗透，使古老的机械技术焕发了青春。在原有机械基础上引入电子计算机高性能的控制机能，并实现整体最优化，就使原来的机械产品产生了质的飞跃，变成功能更强、性能更好的新一代的机械产品或系统，这正是机电一体化的意义所在。 机电一体化技术是现代科学技术发展的必然结果。由于大规模集成电路和超大规模集成电路的出现，特别是微型电子计算机的空前发展，促进了机械技术和电子技术相互交叉和相互渗透，并使机械技术和电子技术在系统论、信息论和控制论的基础上有机地结合起来．形成今天的机电一体化技术。可以说电子技术在机电—体化的形成和发展过程中起到了关键性的作用。 二、机电一体化系统的构成 对于一个机电一体化产品或设备，应将它作为一个系统来研究。所谓机电一体化，就是要以系统的整体的思想来考虑复杂机电系统许多综合性的技术问题。例如，—台多关节机器人，就存在着各运动部件之间的力耦合；各运动轴伺服系统的干扰和相互影响；系统动力学与控制规律和运动精度之间的关系；机器人与外围设备的连接；机器人各部分之间的协调运动和机器人防护安全连锁的问题、这些问题即构成了机器人的系统技术问题，必须通过系统工程和系统设计的理论来解决。这里所说的系统是指通过一些元件的有机结合来实现某一特定的功能，而系统工程则是为使系统达到最佳状态而对系统的组成部件、组织结构、信息传递、控制机构等进行分析、设计优化的技术。 系统设计的特点首先是具有综合性，它把系统内部和外部综合起来考虑。要设计一个复杂的系统，首先就要把系统分解成许多分系统，建立各个分系统的数学模型，最后再进行最优设计。系统设计的另一个重要特征是系统的均衡设汁，均衡设计就是要恰当地选择元件，以构成性能优异的系统。如果设计者只注重元件设计而忽视优化组合过程，则即使是经过精心筛选的元件也可能组成性能低劣的系统。机电一体化产品或系统就是通过信息技术将机械技术与电子技术融为一体构成的最佳系统，而不是机械技术和电子技术的简单叠加。机电一体化系统通常由五大要素构成、即动力源、传感器、机械结构、执行元件和电子计算机。机电一体化系统的功能在很大程度上决定于控制系统。控制系统不仅与计算机及其输入输出通道有关，更与所采用的控制技术密切相关。控制技术必须从系统工程的角度出发，探讨那些能够使各功能要素构成最佳组合的柔性技术和一体化技术，有机地和灵活地运用现有的机械技术、电子技术和信息技术，采用系统工程的方法，使整个系统达到最优化，即设计最优化、加工最优化、管理最优化和运行方式最优化。

计算机过程控制系统(DCS)课程实验指导书(详)

计算机过程控制系统(DCS)课程实验指导书实验一、单容水箱液位PID整定实验 一、实验目的 1、通过实验熟悉单回路反馈控制系统的组成和工作原理。 2、分析分别用P、PI和PID调节时的过程图形曲线。 3、定性地研究P、PI和PID调节器的参数对系统性能的影响。 二、实验设备 AE2000A型过程控制实验装置、JX-300X DCS控制系统、万用表、上位机软件、计算机、RS232-485转换器1只、串口线1根、网线1根、24芯通讯电缆1根。 三、实验原理 图2-15为单回路水箱液位控制系统 单回路调节系统一般指在一个调节对象上用一个调节器来保持一个参数的恒定，而调节器只接受一个测量信号，其输出也只控制一个执行机构。本系统所要保持的参数是液位的给定高度，即控制的任务是控制水箱液位等于给定值所要求的高度。根据控制框图，这是一个闭环反馈单回路液位控制，采用SUPCON JX-300X DCS控制。当调节方案确定之后，接下来就是整定调节器的参数，一个单回路系统设计安装就绪之后，控制质量的好坏与控制器参数选择有着很大的关系。合适的控制参数，可以带来满意的控制效果。反之，控制器参数选择得不合适，则会使控制质量变坏，达不到预期效果。一个控制系统设计好以后，系统的投运和参数整定是十分重要的工作。 一般言之，用比例（P）调节器的系统是一个有差系统，比例度δ的大小不仅会影响到余差的大小，而且也与系统的动态性能密切相关。比例积分（PI）调节器，由于积分的作用，不仅能实现系统无余差，而且只要参数δ，Ti调节合理，也能使系统具有良好的动态性能。比例积分微分（PID）调节器是在PI调节器的基础上再引入微分D的作用，从而使系统既无余差存在，又能改善系统的动态性能（快速性、稳定性等）。但是，并不是所有单回路控制系统在加入微分作用后都能改善系统品质，对于容量滞后不大，微分作用的效果并不明显，而对噪声敏感的流量系统，加入微分作用后，反而使流量品质变坏。对于我们的实验系统，在单位阶跃作用下，P、PI、PID调节系统的阶跃响应分别如图2-16中的曲线①、②、③所示。 图2-16 P、PI和PID调节的阶跃响应曲线

计算机组成原理实验

计算机组成原理上机实验指导

一、实验准备和实验注意事项 1．本课程实验使用专门的TDN-CM++计算机组成原理教学实验设备，使用前后均应仔细检查主机板，防止导线、元件等物品落入装置内导致线路短路、元件损坏。 2．完成本实验的方法是先找到实验板上相应的丝印字及其对应的引出排针，将排针用电缆线连接起来，连接时要注意电缆线的方向，不能反向连接；如果实验装置中引出排针上已表明两针相连，表明两根引出线内部已经连接起来，此时可以只使用一根线连接。 3．为了弄清计算机各部件的工作原理，前面几个实验的控制信号由开关单元“SWITCH UNIT”模拟输入；只有在模型机实验中才真正由控制器对指令译码产生控制信号。在每个实验开始时需将所有的开关置为初始状态“1”。 4．本实验装置的发光二极管的指示灯亮时表示信号为“0”，灯灭时表示信号为“1”。 5．实验接线图中带有圆圈的连线为实验中要接的线。 6．电源关闭后，不能立即重新开启，关闭与重启之间至少应有30秒间隔。 7．电源线应放置在机内专用线盒中。 8．保证设备的整洁。

二、实验设备的数据通路结构 利用本实验装置构造的模型机的数据通路结构框图如下图。其中各单元内部已经连接好，单元之间可能已经连接好，其它一些单元之间的连线需要根据实验目的用排线连接。 图0-2 模型机数据通路结构框图

实验一运算器实验：算术逻辑运算实验 一．实验目的 1．了解运算器的组成结构； 2．掌握运算器的工作原理； 3．掌握简单运算器的数据传送通路。 4．验证运算功能发生器(74LSl81)的组合功能。 二．实验设备 TDN-CM++计算机组成原理教学实验系统一台，排线若干。 三．实验原理 实验中所用的运算器数据通路如图1-l所示。其中两片74LSl81以串行方式构成8位字长的ALU，ALU的输出经过一个三态门(74LS245)和数据总线相连。三态门由ALU-B控制，控制运算器运算的结果能否送往总线，低电平有效。 为实现双操作数的运算，ALU的两个数据输入端分别由二个锁存器DR1、DR2(由74LS273实现)锁存数据。要将数据总线上的数据锁存到DR1、DR2中，锁存器的控制端LDDR1和LDDR2必须为高电平，同时由T4脉冲到来。 数据开关(“INPUT DEVICE”)用来给出参与运算的数据，经过三态门(74LS245)后送入数据总线，三态门由SW-B控制，低电平有效。数据显示灯(“BUS UNIT”)已和数据总线相连，用来显示数据总线上的内容。 图中已将用户需要连接的控制信号用圆圈标明(其他实验相同，不再说明)，其中除T4为脉冲信号外，其它均为电平信号。由于实验电路中的时序信号均已连至“W／R UNIT”的相应时序信号引出端，因此，在进行实验时，只需将“W／R UNIT”的T4接至“STATE UNIT”的微动开关KK2的输出端，按动微动开关，即可获得实验所需的单脉冲。 ALU运算所需的电平控制信号S3、S2、S1、S0、Cn、M、LDDR1、LDDR2、ALU-B、SW-B均由“SWITCH UNIT”中的二进制数据开关来模拟，其中Cn、ALU-B、SW-B为低电平有效，LDDRl、LDDR2为高电平有效。 对单总线数据通路，需要分时共享总线，每一时刻只能由一组数据送往总线。

单回路控制系统实验过程控制实验指导书

单回路控制系统实验 单回路控制系统概述 实验三单容水箱液位定值控制实验 实验四双容水箱液位定值控制实验 实验五锅炉内胆静（动）态水温定值控制实验 实验三 实验项目名称：单容液位定值控制系统 实验项目性质：综合型实验 所属课程名称：过程控制系统 实验计划学时：2学时 一、实验目的 1．了解单容液位定值控制系统的结构与组成。 2．掌握单容液位定值控制系统调节器参数的整定和投运方法。 3．研究调节器相关参数的变化对系统静、动态性能的影响。 4．了解P、PI、PD和PID四种调节器分别对液位控制的作用。 5．掌握同一控制系统采用不同控制方案的实现过程。 二、实验内容和（原理）要求 本实验系统结构图和方框图如图3-4所示。被控量为中水箱（也可采用上水箱或下水箱）的液位高度，实验要求中水箱的液位稳定在给定值。将压力传感器LT2检测到的中水箱液位信号作为反馈信号，在与给定量比较后的差值通过调节器控制电动调节阀的开度，以达到控制中水箱液位的目的。为了实现系统在阶跃

给定和阶跃扰动作用下的无静差控制，系统的调节器应为PI或PID控制。 三、实验主要仪器设备和材料 1．实验对象及控制屏、SA-11挂件一个、计算机一台、万用表一个； 2．SA-12挂件一个、RS485/232转换器一个、通讯线一根； 3．SA-44挂件一个、CP5611专用网卡及网线、PC/PPI通讯电缆一根。 四、实验方法、步骤及结果测试 本实验选择中水箱作为被控对象。实验之前先将储水箱中贮足水量，然后将阀门F1-1、F1-2、F1-7、F1-11全开，将中水箱出水阀门F1-10开至适当开度，其余阀门均关闭。 具体实验内容与步骤按二种方案分别叙述。 （一）、智能仪表控制 1．按照图3-5连接实验系统。将“LT2中水箱液位”钮子开关拨到“ON”的位置。 图3-4 中水箱单容液位定值控制系统

计算机组成原理实验指导书

计算机组成原理 实验报告 学号： 姓名： 提交日期： 成绩： 计算机组成原理实验报告 Computer Organization Lab Reports ______________________________________________________________________________ 班级： ____ 姓名：____学号：_____ 实验日期：____

一．实验目的 1. 熟悉Dais-CMX16+达爱思教仪的各部分功能和使用方法。 2. 掌握十六位机字与字节运算的数据传输格式，验证运算功能发生器及进位控制的组合功能。了解运算器的工作原理。 3. 完成算术、逻辑、移位运算实验，熟悉ALU运算控制位的运用。 ______________________________________________________________________________二．实验环境 Dais-CMX16+达爱思教仪 ______________________________________________________________________________三．实验原理 实验中所用的运算器数据通路如图1-1所示。ALU运算器由CPLD描述。运算器的输出经过2片74LS245三态门与数据总线相连，2个运算寄存器AX、BX的数据输入端分别由4个74LS574锁存器锁存，锁存器的输入端与数据总线相连，准双向I/O输入输出端口用来给出参与运算的数据，经2片74LS245三态门与数据总线相连。 图1-1 运算器数据通路 图1-1中，AXW、BXW在“搭接态”由实验连接对应的二进制开关控制，“0”有效，通过【单拍】按钮产生的负脉冲把总线上的数据打入，实现AXW、BXW写入操作。 表1-1 ALU运算器编码表 算术运算逻辑运算 M M13 M12 M11 功能M M13 M12 M11 功能 M S2 S1 S0 M S2 S1 S0 0 0 0 0 A+B+C 1 0 0 0 读B 0 0 0 1 A—B —C 1 0 0 1 非A 0 0 1 0 RLC 1 0 1 0 A-1

建筑设备与识图实训指导书

广州城建职业学院 实训（实习）指导书 系别：建筑工程技术系 专业：2011级建筑工程技术 课程：建筑设备与识图实训 指导老师：曾澄波黄文水白大茹 所属教研室：建筑设备工程技术专业 编制课程负责人审核 曾澄波曾澄波曾澄波 广州城建职业学院建筑工程技术系 2012 年 9月

实训指导书 一．实训基本信息 二．实训任务和目标 项目1. 建筑设备实训室给排水系统的组成、运行、识图及安装训练、2号水泵房实训：使学生掌握给排水设备及附件的构造、特性及适用范围、给排水的运行，进行识读给排水系统施工图，编制给排水系统施工方案与组织管理。 项目2. 凯旋宫热水供应主机房实训：使学生具备运用锅炉热水供应系统原理识读施工图，能够进行锅炉热水供应设备、管道及附件的施工安装。 项目3. 凯旋宫中央空调主机房实训：使学生具备运用中央空调系统原理识读施工图，能够进行中央空调设备、管道及附件的施工安装。 项目4. 配电房实训、学院十二号楼的建筑防雷实训、实训中心D电气照明系统安装实训：使学生掌握防雷等级、防雷措施和防雷装置的类型，使用和安装要求，低压配电系统的接地型式和各自使用范围，照明电气的设备、光源的特性及其工作原理，照明线路敷设方式与要求，进行编制照明工程施工方案及施工管理。 三．实训内容和学时分配

四．实训考核 项目1. 建筑设备实训室给排水系统的组成、运行、识图及安装训练、2号水泵房实训一．实训目的 1、通过建筑给排水设备、附件、配件的展示，加深了解各系统的主要设备、附件、配件的名称、型号、规格，掌握这些设备及附件的构造、特性及适用范围，此为复杂的建筑设备安装建立初步基础； 2、通过建筑设备最基本的一个系统----建筑给排水系统的演示，进一步掌握给排水系统的组成、供水方式、运作原理；从而掌握给排水系统的设备、附件、配件作用、安装程序； 3、培养学生的读图能力，并结合所学专业基础理论知识，通过实践，培养他们应用知识的能力、空间想象能力和空间思维能力； 4、让学生通过对实际建筑给排水系统施工图的学习、识图，获得一定的建筑给排水工程施工技术的知识和审图方法、审图的内容，进一步培养、巩固、加深、扩大所学的专业理论知识，为毕业实习、就业顶岗打下必要的基础； 5、提高团结合作能力、增强集体观念。 二．实训内容和基本要求 实训内容： 1、建筑给水系统的设备、附件、配件认知； 2、给排水系统运行演示区的系统的组成、特性、原理、运行形式； 3、结合我院正在运行的2号水泵房实物，做出2号水泵安装方案。 基本要求： 1、教师演示正确，讲解清楚； 2、学生操作正确、安全。 三．实训方法和具体步骤