OptiSystem仿真指导书01
OptiSystem 7入门讲义
（中文）
此讲义仅适用于OptiSystem光通信仿真软件的初学者。
第一课软件操作入门（Getting started）（上）
Optisystem 光通信仿真软件简识
OptiSystem (光通信系统设计软件)，什么是Optisystem？光通讯系统正在变得日益复杂。这些系统通常包含多个信号通道、不同的拓扑结构、非线性器件和非高斯噪声源，对们的设计和分析是相当的复杂和需要高强度劳动的。先进的软件工具使得这些系统的设计和分析变得迅速而有效。OptiSystem是一款创新的光通讯系统模拟
软件包，它集设计、测试和优化各种类型宽带光网络物理层的虚拟光连接等功能于一身，从长距离通讯系统到LANS和MANS都适用。一个基于实际光纤通讯系统模型的系统级模拟器，OptiSystem 具有强大的模拟环境和真实的器件和系统的分级定义。它的性能可以通过附加的用户器件库和完整的界面进行扩展，而成为一系列广泛使用的工具。全面的图形用户界面控制光子器件设计、器件模型和演示。巨大的有源和无源器件的库包括实际的、波长相关的参数。参数的扫描和优化允许用户研究特定的器件技术参数对系统性能的影响。因为是为了符合系统设计者、光通讯工程师、研究人员和学术界的要求而设计的，OptiSystem 满足了急速发展的光子市场对一个强有力
而易于使用的光系统设计工具的需求。优点·投资风险大幅度降低，快速投入市场·快速、低成本的原型设计·系统性能的全面认识·辅助设计容差参数的参数灵敏性评估·面向用户的直观的设计选项和脚本·直接存取大规模的系统特征数据·自动的
参数扫描和优化应用OptiSystem允许对物理层任何类型的虚拟光连接和宽带光网
络的分析，从远距离通讯到MANS和LANS都适用。它的广泛应用包括: 物理层的
器件级到系统级的光通讯系统设计·CATV或者TDM?WDM网络设计·SONET?SDH
的环形设计，Radio over Fiber系统，自由空间光通信系统（FSO）·传输器、信
道、放大器和接收器的设计·色散图设计·不同接受模式下误码率（BER）和系统代
价（penalty）的评估·放大的系统BER和连接预算计算主要特点.
1．器件库为了完全发挥效率，器件模块应该再现真实器件的实际的性能，确
定由于选择精度和效率引起的影响。OptiSystem器件库中包括了超过200种的模型，为了给出那些与实际应用相比较的结果，这些模块都已被仔细的测试过了。
2．器件测量OptiSystem能让用户进入那些可以从实际的器件中测量的参数。
3．与Optiwave软件工具的集成在子系统级和器件级上，OptiSystem 允许用
户将其它Optiwave软件工具集成使用：OptiA mplifier，OptiBPM，OptiGrating 和O ptiFiber。
4．混合信号表示在器件库中，对于光信号和电信号，OptiSystem 处理混合信
号格式。OptiSystem 将根据模拟所需的精度和效率来选择合适的算法来计算。
5．质量和性能的算法为了预测系统性能，OptiSystem 将采用分析法，或者对
于受中间信号串扰和噪声所限制的系统采用半分析技术，分别计算出诸如BER和Q
因子等参数。
6．高级的可视化工具高级的可视化工具可以生成OSA频谱、示波器和眼图（E YE Diagram）。信号功率、增益、噪声系数以及OSNR也包含在WDM分析工具中。
7．数据监视器在模拟完成后，用户可以选择器件的端口的数据来存储，并且
显示在监视器上。这就使用户可以在模拟完成后直接处理，而不必重新计算。在同一
个端口，用户可以在显示器上打开任意数目的观察仪。
8．用子系统分级模拟为了使模拟工具灵活和有效，那么在系统级、子系统级
和器件级等不同层次上，提供模型就是必需的。OptiSystem 的特点是器件和系统的
真正分级定义，是用户在器件级的集成和光纤光学方面可以使用特殊的软件工具，并
且使模拟可以达到制定的精度要求。
9．自定义器件用户可以基于子系统和自定义库，或者利用诸如Matlab之类的第三方软件工具来联合模拟，来创建新的器件。
10．脚本语言用户可以输入代数表达式和设置在器件和子系统都可以使用的符
号参数。
11．状态技术计算数据流计算调度程序根据选择的数据流模式，通过确定器件
模块的执行等级来控制模拟过程。处理传输层模拟的主数据流模型是器件迭代数据流（CIDF）。CIDF 域使用运行调度法、支持条件、数据相关迭代和真循环。
12．复合方案图用户可以使用相同的方案文件创建多个设计，每个方案文件允
许用户快速而有效的创建和修改自己的设计。每个方案文件包含多个设计版本。这些
设计版本的计算和修改是相互独立的，但是不同的设计版本的计算结果可以合并起
来。这就允许用户可以比较这些设计。
13．并行计算如果能够对两个器件同时进行计算，那么它们也能在不同的线程
中更有效的被调度。根据可利用的计算资源，用户可以控制线程的数目，加速计算的过程。
14．图形和结果管理器直观的图形管理使用户可以用图形表示出几乎全部的设
计中设置的参数。生成的图形组成大小可调、可以移动的图形窗口，这些窗口可以形成一个可以保存和重新使用的结果图。
15．参数扫描和优化使用参数的迭代变化，模拟可以反复进行。OptiSystem 也能优化任何参数，使任何结果最大或者最小，或者搜寻目标结果。用户可以多参数扫描和复合优化。
16．发射器发射器件库包括了所有与光信号产生和编码相关的器件，例如半导体激光器、调制器、编码器和比特序列发生器等。半导体激光器由于它在发射器中的重要角色而成为了最重要的发射器部件。使用OptiSystem，用户可以输入测量过的数据来评估速率方程所需的那些参数。当使用外调制的CW激光器时，对于啁啾和衰减来说，MQW 马赫－曾德尔调制器和电吸收调制器的模型是基于测量的，并且能使用户优化偏置和调制电压，从而得到接收器灵敏度的最小退化。对于随即数字发生器，编码器和比特序列产生器允许用户在不同的调制模式和算法之间进行选择。
17．光纤光纤是主要的传输通道。对于任意的WDM信号，OptiSystem 采用一种非线性色散传播的单模光纤模型，用以说明信号的振幅和相位受影响的现象和效果。在很大的条件范围内，这个模型都可以真实的预测波形的失真、眼图的退化和
信号的其它要素。
18．光放大器EDFA和拉曼放大器已经成为光纤网络所需的器件，从WDM网络转发器到CATV接线放大器，都有着广泛的应用。OptiSystem 能使用户选择不同
的模型，例如自定义增益和噪声系数的理想放大器，或者是基于测量或者速率方程静态或者动态的解的黑匣子模型。通过利用半导体激光器的多功能特性，可以完成放大和波长转换。
19．接收器用户可以依据光探测器输入端的混合信号来选择不同的模型。如果噪声用概率密度函数（PSD）来描述，PIN 或者APD将采用基于高斯近似的准分析模型来计算噪声的作用。如果噪声是与信号混合在一起，那么使用适当的PFD来描述光电子统计时，这个模型可以增加数字化噪声。电滤波器件的内部库包括实际的、频率相关的参数。在这个库中，用户可以考虑不同滤波器形式来设计接收器。
20．网络器件复用器?解复用器·上路?下路·阵列波导光栅·静态和动态开关·循环?环形元件·交叉连接·波长转换。
21．无源器件滤波器·调制器·耦合器·分波器·合波器·环形器·隔离器·偏
振器件·光纤光栅。
22．观察仪客户可以在任何器件使用观察仪来打开端口数据监视器，并且存
取结果。数据监视器可以保存处理过的信号信息，而没有必要预先确定观察仪的类型。因此，一个OSA或WDM分析仪可以加在相同的监视器上，一旦一个计算完成，就不需要再次运算。库中可以利用的观察仪包括：光?射频频谱分析仪·示波器?光时域
分析仪·眼图分析仪·误码率分析仪·WDM分析仪·功率计光学方案图编辑器这个
界面可以让用户快速而有效的创建和修改自己的设计。每个OptiSystem方案文件可
以包含足够多的设计版本。这些设计版本可以相互独立的被计算和修改，但是来自于
不同版本的计算结果可以合并起来进行比较。图形演示·OSA频谱、示波器和眼图·探针和可视化工具列出信号功率、增益、噪声系数和OSNR ·眼图中超过70次的
测量·图形生成工具可以对任何参数扫描的任意结果进行比较·直观的图形管理器使
用户可以画出设计中使用的几乎所用的参数的曲线·生成的图形组尺寸可变、视角可
变换，并将这些视图转变成可以保存和重新使用的结果方案图·将复合图合并成3D
图OptiSystem的改进这个软件的新特性更好的满足光系统和器件设计者的需要，并
且反映了Optiwave于客户之间紧密的联系。
23．器件库在光源、调制器、放大器、接收器、滤波器、色散补偿、脉冲发生器、信号处理、工具以及光网络库中，加入了超过50种新单色器件。
24．信号库数字化传播噪声从电信号中分离出来了。库中所有的电子器件都支
持这个功能。
25．功率预算计算在计算后，为每个器件端口的每个信号预测信号功率、噪声
和OSNR。与通道和通道跟踪相结合，功率预算计算允许用户在系统设计过程中分配
系统余量。
26．库管理器启动和禁用系统库来改善系统存储器的使用。器件搜索功能为用
户提供了一个节省时间的工具，来找到特定的器件。将器件载入和保存为文件，使用
户可以使用自定义的工具。用密码来保护器件以增加安全性。
27．用户界面项目窗口中的同步符使得项目方案图窗口中保持连贯性。拖动的
功能可以更容易和快速的建立连接和在图形窗口中加入图形。
28．图形窗口提供从简单的单个扫描迭代曲线到三维数据的3D图形的一系列
图表。
29．方案图演示当光标放置在输出端口上时，在方案图上将会持续（这个选项
可以启动或者禁用）或者作为工具提示，演示这个端口的信号值。
30．通道很容易定义通过几个器件的通道。每个通道都有不同的颜色，这使得
在方案图中相交的通道很清楚地被区分开。
31．通道跟踪跟踪一个通道地信号值，演示信号值变化的图。
32．参数定义、浏览和绘出多维参数的扫描图。
33．报告生成器以HTML或者RTF的格式生成完全的用户定制的报告。这个报告包括详细的OptiSystem方案文件的信息。
34．软件开发工具包使用VC＋＋语言，按照器件库中的范例可以创建用户自
己的器件库，用VC＋＋语言进行添加和嵌入。
5/14/2008，Optiwave系统公司推出OptiSystem 7.0版本软件。该版本产品支持一些激动人心的新功能，包括OCDMA-PON网络的模拟等。OCDMA-PON 被认为是高性价比的传输，支持多协议应用的技术平台。此外7.0版本软件还采用64位操
作系统技术，支持复杂的计算模拟。其优化的软件结构可以改善计算性能和提高存储
器的利用率。这些特点可以让软件支持更大规模的网络模拟。新版软件还可以支持包
括反射式半导体光放大器RSOA在内的新器件。
快速入门
此部分我们将了解如何载入文件，运行仿真，编辑局部变量，全局变量，和获取仿真结果。进一步的熟悉和运用此软件解决相关问题，将在接下来的课时中利用举例练习的方法，逐渐让大家熟知。
若运行Optisystem，执行以下操作
#开始——程序——Optiwave Software——OptiSystem7——OptiSystem
此时OptiSystem 软件将被加载，用户端操作界面如Figure 1所示
用户端操作界面（GUI）的主要组成部分
GUI主要由以下几个主窗口组成：
*任务区（Project layout）
*泊坞窗（Dockers）
——器件库（Component Library）
——任务浏览器（Project Browser）
——描述栏（Description）
*状态栏（Status Bar）
任务区（Project layout）
Project layout，顾名思义，是我们进行主要仿真工作的操作界面，相当于你的试验平台，在
这里我们可以完成插入器件，编辑器件，连接器件等工作（见Figure 2）
泊坞窗（Dockers）
Dockers相当于?试验平台?Project Layout周边的工具箱调试器以及记录本负责主窗口的
器件载入，当前操作任务的新近及历史信息显示：
——器件库（Component Library）
——任务浏览器（Project Browser）
——描述栏（Description）
器件库（Component Library）
Component Library内存有搭建光通信系统的几乎所有光学以及电学器件，观测设备，以
及Matlab 和Optiwave 公司其他软件的导入模块，是Optisystem软件拥有强悍的仿真功能
的关键所在。我们可以通过Component Library来实现器件的选择、导入和构搭。（如Figure3
所示）
任务浏览器（Project Browser）
实现对当前任务更有效的操作、管理、以及结果实现，同时也能实现对当前任务的脉络导航。（这点类似于Win 操作系统中资源管理器的侧栏）（见Figure4）
描述栏（Description）
编辑显示当前任务的详细信息，起到备注索引的作用。（见Figure5）
状态栏（Status Bar）
显示单签任务计算进程信息。Optisystem 软件的相关提示信息，以及其他辅助信息。位于Project Layout窗口下方。（见Figure6）
另外菜单栏中的Optisystem 特有的选项图标都各自有它们的功用，大家可以再以后的学习和运用中慢慢体会它们的功用。
位于操纵窗口右侧的一纵列图表，也是我们经常用到的一些小工具，在接下来的课程中我们会穿插于实例之中慢慢向大家介绍它们的功能。
（注：关于各个窗口，图标，工具栏等的具体功用介绍，大家可以参阅Optisystem User Reference. pdf 文件。）
（另注：请各位牢记此课时介绍的各种表栏的功用以及英文标识，即：GUI，Project layout，Dockers，Component Library ，Project Browser，Description，Status Bar，在以下的课时中，为了叙述方便，我们将不再标注它们所对应的中文译词。）
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第二课 软件操作入门（Getting started ）（下）
载入一个简单文件
执行以下操作流程，我们可以实现文件的导入。（实例：直接调制样本文件 Modulation Sample>的提取） 步骤 操作 从菜单栏中的 File 中选择 Open 选项 依 次 打 开 OptiWave-Optisystem-Optisystem7.0-Samples-Introductory Tutorial ，之后，选择 Quick Start Direct Modulation. osd . 这时，Direct Modulation 的样本文件将出现在 Main layout 中（见 Figure7） 此传输装置应用的是半导体激光器的直接调制机制，由以下几个基本器件组成（这些器件在 Component Library 中是可以找到的） 传输装置：伪随机码发生器（Pseudo-Random Bit Sequence Generator ），由于此装置的伪 随机特性与实际链路中的信息源的随机特性一致，在通信类的科研实验中，它通常被当做信 息源使用。在这里，Pseudo-Random Bit Sequence Generator 将数据流发送到非归零码电脉 冲发生器（NRZ Pulse Generator ）中，输出电脉冲信号直接调制可调制激光器（Laser Measured ）（此装置为库内特有装置，特殊的实验链路，以及直接调制机制中使用）输出激 光光束经过光衰减器（Optical Attenuator ）接入 PIN 光电探测器（Photodetector PIN ），转 化成电信号之后通过低通贝塞尔滤波器（Low Pass Bessel Filter ）。 观测仪器：光谱仪（Optical Spectrum Analyzer ）：从波长域（频域）上观察被调制输出 1 的光信号。 光时域观察仪（Optical Time Domain Visualizer ）：从时域上观察被调制的光信号。 示波器（Oscilloscope Visualizer ）：从时域上观察经 PIN 光电转换之后的电信号。 误码率分析仪（BER Analyzer ）：用于对原始信号和传输解调信号的比较，以判断信号传 输质量。 注：在仿真中器件的输出接口可同时接通一个以上的观测仪器。 运行仿真链路 要对当前 Project Layout 中的文件进行运算仿真，需要经过以下步骤。 步骤 操作 从 File 菜单中选择 Calculate （见 Figure 8），此时 OptiSystem Calculation 对 话框将出现在 Main Layout 之上。（见 Figure 9） 2 在OptiSystem Calculation对话框中，点击Run按钮（见Figure9） 此时，运算流程将显示在Calculation Output窗口中，此运算流程包括当前运 算器件，已运算完成结果等。 从观测设备中观察结果 执行以下步骤，观测观察结果（以Optical Time Domain Visualizer为例） 操作 在Project layout中双击要观测的设备图标，相关的仿真结果和图表会生 成。（见Figure10）。 器件参数 浏览及编辑器件参数 双击器件会弹出器件参数窗口，在这里我们可以进行器件参数的浏览及设定。浏览Laser Measured的性能参数，执行以下操作。 操作 在Project layout内双击Laser Measured器件。Laser Measured Properties对话框将弹出。 器件参数以目录框的形式显示。Laser Measured拥有七个性能参数目录框，每 个目录框都对应一个参数列表。（见Figure11） *Main *Measurements *Physical *Initial estimate *Simulation *Noise *Random numbers 每个目录框下都有一组参数，参数表征按一下特性分类： *Disp（显示） *Name（参数名称） *Value（参数值） *Units（单位） *Mode（模式） 在Laser Measured的对话框中，第一个被显示的目录框列表时Main，在Main表内，你可以对信号光的频率和功率进行编辑和更改。 在Main目录框下，第一列参数为Disp，当在对应行前打“对号”，对应的参数值将呈现在Project Layout 中对应的器件之下。例如：如果你在Frequency和Power前打“对号”，其 参数值将显示在Project Layout中，（见Figure12）. 对于每一个参数，在列表中都有Name，Value，Units，and Mode，五个分类。一些参数有 1 2 不同的单位制。例如：你选择 Frequency 参数的 Unit ，分别有 Hz ，THz ，nm 三个单位与 之对应，三者之间的转换关系，在这里不做过多说明。当你选择不同单位时，对应的 Value 也会自动翻转。（见 Figure13） 器件参数编辑 如编辑 NRZ Pulse Generator 的参数，按如下步骤操作： 步骤 操作 双击 Project Layout 中的 NRZ Pulse Generator 器件图标。 NRZ Pulse Generator 性能参数对话框将弹出（见 Figure 14） 点击 Simulation 目录框 对于Sample rate参数，Mode 设置在Script（脚本）选项上（见Figure15）。此时参数值将有系统默认自动生成，统一于Global parameters（全局变量）。同样的，Laser Measured 器件的Sample rate也与Global parameters一致。 （注：全局变量的设定和意义，将在第三课时说明。） 1 编辑观测仪器参数 进入 Optical S pectrum Analyzer ，执行以下操作步骤。 步骤 操作 右键单击 Optical Spectrum Analyzer 将弹出下拉菜单（见 Figure16） 选择Component properties选项。 Optical Spectrum Analyzer Properties对话框将弹出（见 Figure17）. 数控仿真实验指导书 机电一体化机械设计制造自动化专业 2008年实训中心编制 目录 实验一数控车床仿真软件操作学习 (2) 实验二数控车编程及仿真加工实例 (5) 实验三数控铣床仿真软件操作学习 (7) 实验四数控铣床编程及仿真加工实例 (10) 实验五数控机床(加工中心)仿真软件操作学习 (12) 实验六广州数控系统车床操作学习 (15) 实验一数控车床仿真操作学习 一、实验目的 通过使用数控模拟仿真软件，使学生从计算机上直观的学习包括法那克、西门子、华中数控等系统的数控车床的基本操作方法，同时可输入程序进行仿真加工实验，达到对学生理论课巩固和理解以及提高学生操作技能的目的。 二、实验内容 1、 FANUC Oimate数控系统车床操作界面及仿真加工过程 2、华中数控HNC21T、西门子802d操作界面 三、实验步骤 1、进入仿真系统 （1）在桌面上找到“机电国贸CZK系列软件”的文件夹，双击进入,找到“数控车床系列”,双击进入,然后选择CZK-Fanuc0iMate。 （2）出现重新选择主机提示框，选择确定（主机名是服务端的计算机名，已经设定好了，学生无须改动）。登录窗口出现后，选择训练模式。 （3）整个仿真软件主要由机床操作面板、仿真机床窗口组成。 2、仿真机床操作面板按键说明（以FANUC Oimate为例） 一>MDI键盘 （1）常用功能键 POS 当前机床位置显示 PROGRAM 程序显示 OFSET 偏置量显示 （2）常用的编辑键 RESET 复位键：终止当前一切操作、CNC复位、解除报警。 INPUT 用于参数、偏置量的输入 地址/数字键用于字母、数字等的输入 CAN取消输入键用于删除已输入到缓冲器的文字或符号 ↑↓光标的移动键 分板机操作规范（CY-8800A） 制作：李炜 一,主程序编辑步骤： 1．打开桌面RasemAutoCut程序设备将进行归零，等 设备回归机械原点窗口关闭后，确认零点坐标是否为0再进行操作设备。2．打开档案→新建档案 3．确认设置→一般设置→双盘参数，设备是否有无数据图所示为可进行编程状态。 4．程序编辑 4.1新建档案： 4.1.1.在教导模式下，在档案栏处点击新建档案（如图1）。 4.1.2检查双盘参数是否有数据存在，(注)双盘参数应没有任何数据（如图3）。 图1 图2 4.1.3检查工作参数是否在可接受的范围内一般预设快速进给速度X Y Z轴都设置为500mm/s,预设补间速度 为30mm/s，设置可参考（图2）。 图3 图4 4.1.4进行设备归零（如图4），后再进行编辑切割路径。 4.1.5检查软件极限的X轴，Y轴，Z轴下面的有效前面应打上√。（如图5）所示 图5 图6 4.2 路径编辑： 4.2.1把刀具影像设置为（图6）所示。 4.2.2 编辑工具说明： 4.2.2.1 插入行：在二个行号之间，插入一行号。处行号的资料会与上一笔行号相同。 4.2.2.2 删除行：删除行号，将不要的行号进行移除。利用鼠标左健点击欲删除行再单击删除行。 4.2.2.3 更新行：当X，Y轴有移动位置，要做坐标变更时，利用鼠标左健点欲要更改行，再点击更新 行，坐标就会更新成当前的坐标。 4.2.2.4 编辑行：在编写程序中，如要编辑程序。修改命令完成后，请点编辑行完成变更指令动作。 4.2.2.5 增加行：在编写程序过程中，如要新增程序。 4.2.3 切割命令说明： 4.2.3.1快速移动:是指机台快速移动到定点位置。如下图 4.2.3.2直线补间：设定跑直线切割。设定方式如下。如下图 1 先做快速移动到起点。 2 第二点的坐标就设定为线的终点。 3 画一个正方形一共要五点行号;快速移动1->直线补间2->直线补间3->直线补间4->直线 补间5。快速移动到1是起点，直线补间5是做终点。所以到最后一点时，坐标是一样的。 4.2.3.3 圆心CW：顺时针画圆切割。 4.2.3.4 圆心CCW：逆时针画圆切割。 4.2.3.5 圆弧；圆弧终点：圆弧制作方式。制做圆弧要用三个点。如下图 1 先做快速移动到起点。 《电力电子技术实验》指导书 合肥师范学院电子信息工程学院 实验一电力电子器件 仿真过程： 进入MATLAB环境，点击工具栏中的Simulink选项。进入所需的仿真环境，如图所示。点击File/New/Model新建一个仿真平台。点击左边的器件分类，找到Simulink和SimPowerSystems，分别在他们的下拉选项中找到所需的器件，用鼠标左键点击所需的元件不放，然后直接拉到Model平台中。 图 实验一的具体过程： 第一步：打开仿真环境新建一个仿真平台，根据表中的路径找到我们所需的器件跟连接器。 提取出来的器件模型如图所示： 图 第二步，元件的复制跟粘贴。有时候相同的模块在仿真中需要多次用到，这时按照常规的方法可以进行复制跟粘贴，可以用一个虚线框复制整个仿真模型。还有一个常用方便的方法是在选中模块的同时按下Ctrl键拖拉鼠标，选中的模块上会出现一个小“+”好，继续按住鼠标和Ctrl键不动，移动鼠标就可以将模块拖拉到模型的其他地方复制出一个相同的模块，同时该模块名后会自动加“1”，因为在同一仿真模型中，不允许出现两个名字相同的模块。 第三步，把元件的位置调整好，准备进行连接线，具体做法是移动鼠标到一个器件的连接点上，会出现一个“十字”形的光标，按住鼠标左键不放，一直到你所要连接另一个器件的连接点上，放开左键，这样线就连好了，如果想要连接分支线，可以要在需要分支的地方按住Ctrl键，然后按住鼠标左键就可以拉出一根分支线了。 在连接示波器时会发现示波器只有一个接线端子，这时可以参照下面示波器的参数调整的方法进行增加端子。在调整元件位置的时候，有时你会遇到有些元件需要改变方向才更方便于连接线，这时可以选中要改变方向的模块，使用Format菜单下的Flip block 和Rotate 系统仿真综合实验指导书 电气与自动化工程学院 自动化系 2011年6月 前言 电气与自动化工程学院为自动化专业本科生开设了控制系统仿真课程，为了使学生深入掌握MATLAB语言基本程序设计方法，运用MATLAB语言进行控制系统仿真和综合设计，同时开设了控制系统仿真综合实验，30学时。为了配合实验教学，我们编写了综合实验指导书，主要参考控制系统仿真课程的教材《自动控制系统计算机仿真》、《控制系统数字仿真与CAD》、《反馈控制系统设计与分析——MATLAB语言应用》及《基于MATLAB/Simulink的系统仿真技术与应用》。 实验一MATLAB基本操作 实验目的 1．熟悉MATLAB实验环境，练习MATLAB命令、m文件、Simulink的基本操作。 2．利用MATLAB编写程序进行矩阵运算、图形绘制、数据处理等。 3．利用Simulink建立系统的数学模型并仿真求解。 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，这一连串命令就被执行了。因为这样的文件都是以“.m”为后缀，所以称为m-文件。 2．m-文件编辑窗口（The Edit Window） 我们可以用m-文件编辑窗口来产生新的m-文件，或者编辑已经存在的m-文件。在MATLAB 主界面上选择菜单“File/New/M-file”就打开了一个新的m-文件编辑窗口；选择菜单“File/Open”就可以打开一个已经存在的m-文件，并且可以在这个窗口中编辑这个m-文件。 3．图形窗口（The Figure Window） 图形窗口用来显示MATLAB程序产生的图形。图形可以是2维的、3维的数据图形，也可以是照片等。 MATLAB中矩阵运算、绘图、数据处理等内容参见教材《自动控制系统计算机仿真》的相关章节。 Simulink是MATLAB的一个部件，它为MATLAB用户提供了一种有效的对反馈控制系统进行建模、仿真和分析的方式。 有两种方式启动Simulink: 切脚机安全操作规程 1、开机前检查面板电源按钮是否处于关闭状态。 2、开机前检查各部件是否安装牢固。检查防护档板及限位装置是否正常，保证 其位置准确无脱落现象。检查刀片应固定牢固。 3、开机前在电源按钮关闭及拔掉电源插头的状态下根据要切脚的PCB板宽度调 整好两条轨道之间的宽度，以PCB板能轻松从轨道始端推至未端为宜。 4、开机前在电源按钮关闭及拔掉电源插头的状态下，打开防护档板参照PCB板 的引脚高度要求，摇动机器右侧手轮调整两条轨道至刀片高度到适当位置。 5、盖上防护档板方可开机，先插上电源插头此时指示灯点亮，然后打开电源按 钮，空载试转几圈后并关闭电源按钮，待确认机器无抖动和异常噪声后才允许正式启动进行切脚作业。 6、作业时必须稳握操作把手均匀用力平推，且PCB板要可靠放置到两条轨道间。 7、作业时若发现刀片转速急速减缓时，则应立即减缓操作把手的平推速度，以 使刀片转速恢复，不得进行强力切割操作。 8、作业时若发现元件脚有倒脚、切不断现象，则需立即停机并通知设备维修人 员更换刀片或磨刀。 9、作业期间若机器出现抖动和异常噪声及其它故障时，需应立即停机并通知设 备维修人员进行处理。 10、作业切割时易产生火星四溅，机器周边应无易燃易爆物品。 11、作业期间严禁把手伸进防护挡板内拿取PCB板。 12、作业结束时先关闭电源按钮，然后再拔掉电源插头。 13、作业结束后务必在刀片停止旋转状态下将轨道上的PCB板拿掉，并对机台及 周围场地进行清洁。 14、严禁操作人员疲惫、酒后或服用影响人员反应能力的药物之后进行作业。 15、严禁操作人员戴手套或手链作业。 16、设备维修人员更换刀片作业时需注意如下事项： 1)必须在关闭电源按钮，且拔掉电源插头的状态下才能进行作业。 2)刀片锋利必须戴厚手套作业，以防割手。 3)严禁使用残缺的刀片。 4)本机适宜内圆厚度为2.1～2.3mm的刀片。 5)安装压盖力度要均匀且不可过紧以免损坏压盖。 6)安装后检查压盖是否有变形或裂痕，再用手旋转刀片并检查是否有滑动， 确认无以上现象之后方可开机。 实验平台操作及注意事项 一、实验平台基本操作方法 在使用实验平台进行实验时，要按照标准的规范进行实验操作，一般的实验流程包含以下几个步骤： （1）将实验台面整理干净整洁，设备摆放到对应的位置开始进行实验； （2）打开实验箱箱盖，或取下箱盖放置到合适的位置；（不同的实验箱盖要注意不能混淆）； （3）简单检查实验箱是否有明显的损坏；如有损坏，需告知老师，以便判断是否可以进行正常实验； （4）根据当前需要进行的实验内容，由老师或自行更换实验模块；更换模块需要专用的钥匙，请妥善保管； （5）为实验箱加电，并开启电源；开启电源过程中，需要注意观察实验箱电源指示灯（每个模块均有电源指示），如果指示灯状态异常，需要关闭电源，检查原因； （6）实验箱开启过程需要大约20s时间，开启后可以开始进行实验； （7）实验内容等选择需用鼠标操作； （8）在实验过程中，可以打开置物槽，选择对应的配件完成实验； （9）实验完成后，关闭电源，整理实验配件并放置到置物槽中； （10）盖上箱盖，将实验箱还原到位。 二、实验平台系统功能介绍 实验平台系统分为八大功能板块，分别为实验入门、实验项目、低频信号源、高频信号源、频率计、扫频仪、高频故障（实验测评）、系统设置。 1.设备入门 设备入门分为四类，分别是平台基本操作、平台标识说明、实验注意事项、平台特点概述。 2.实验项目 实验项目是指实验箱支持的实验课程项目，可以完成的实验内容列表，分为高频原理实验和高频系统实验。 高频原理实验细分为八大实验分类,分别是小信号调谐放大电路实验、非线性丙类功率放大电路实验、振荡器实验、中频放大器实验、混频器实验、幅度解调实验、变容二极管调频实验、鉴频器实验。如下图所示。 实验一MATLAB的实验环境及基本命令 一实验目的： 1．学习了解MA TLAB的实验环境 2．在MA TLAB系统命令窗口练习有关MA TLAB命令的使用。 二实验步骤 1．学习了解MA TLAB的实验环境： 在Windows桌面上，用mouse双击MA TLAB图标，即可进入MA TLAB系统命令窗口： 图1-1 MA TLAB系统命令窗口 ①在命令提示符”>>”位置键入命令: help 此时显示MA T ALAB 的功能目录， 其中有“Matlab\general ”，“toolbox\control ”等；阅读目录的内容； ② 键入命令： intro 此时显示MA TLAB 语言的基本介绍，如矩阵输入、数值计算、曲线绘图等。要求阅读命令平台上的注释内容，以尽快了解MA TLAB 语言的应用。 ③ 键入命令： help help 显示联机帮助查阅的功能，要求仔细阅读。 ④ 键入命令： into 显示工具箱中各种工具箱组件和开发商的联络信息。 ⑤ 键入命令： demo 显示MA TLAB 的各种功能演示。 2． 练习MA TLAB 系统命令的使用。 ① 表达式 MA TLAB 的表达式由变量、数值、函数及操作符构成。实验前应掌握有关变量、数值、函数及操作符的有关内容及使用方法。 练习1-1: 计算下列表达式: 要求计算完毕后，键入相应的变量名，查看并记录变量的值。 ②．向量运算： ) 6 sin(/250π =d 2 /)101(+=a ) sin(3.2-=e c i b 53+= n 维向量是由n 个成员组成的行或列数组。在MA TLAB 中，由分号分隔的方括号中的元素产生一个列向量；由逗号或空号分隔的方括号中的元素产生一个列向量；同维的向量可进行加减运算，乘法须遵守特殊的原则。 练习1-2 已知：X=[2 ；-4；8] 求 ：Y=R ＇；P=5*R ；E=X .*Y ；S=X ＇* Y 练习1-3 ⑴产生每个元素为1的4维的行向量； ⑵产生每个元素为0的4维的列向量； ⑶产生一个从1到8的整数行向量，默认步长为1； ⑷产生一个从π到0，间隔为π/3的行向量； ③矩阵基本运算操作。 要求熟悉矩阵的输入方法及矩阵运算的有关命令。 练习1-4求出下列运算结果，并上机验证。已知矩阵： （1） A （：，1） （2）A （2，：） （3）A （：，2：3） （4）A （2：3，2：3） （5） A （：，1：2：3） （6）A （2：3） （7）A （：） （8）A （：，：） （9） ones(2,2) (10)eye(2) (11)[A,[ones(2,2);eye(2)]] (12)diag(A) (13)diag(A,1) (14)diag(A,-1) (15)diag(A,2) (16)fliplr(A) (17)flipud(A) (18)rot90(A) (19)tril(A) ] 5,9,4 [-=π tg R ????? ???????=4443 4241 343332312423222114131211 A 设备操作说明书第 1 页共3页 设备名称V-CUT分板机设备功能线路板分板文件编号 设备型号YS-805 厂商深圳源尚版本 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 一﹑按钮﹑开关﹑部件说明﹕ 1为模式﹔2为0位置﹔3﹑4﹑5﹑7为走刀行程﹔6为高/低速开关﹔8为急停开关﹔9为侧板﹔10为下刀片﹔11为上刀片﹔12为上刀片高度调整旋﹔13上刀片挡板﹔14前工作台﹔15升降台调节装置﹔16﹑电子眼。 二﹑操作说明﹕ A﹑控制面板说明﹕ 1﹑高/低速开关为调速转换开关﹐分慢速和快速。 2﹑0﹑100﹑200﹑300﹑400为走刀行程。 3﹑模式开关为制式开关。分为工作时一直脚踩或点动﹐在选择一直脚踩模式下工作时未走到制定行程则指示灯会闪烁报警﹐须取消报警在继续工作。 4﹑急停为紧急停止键﹐当卡板时使用。 5﹑设备使用完后﹐须将上刀回到起点位置后方断掉电源﹐保证安全。 核准审核制作日期 设备操作说明书 第2 页共3页设备名称V-CUT分板机设备功能线路板分板文件编号 设备型号YS-805 厂商深圳源尚版本 B﹑操作说明﹕ 1﹑接上电源﹐启动开关。指示灯0和400闪烁﹐按一下闪烁指示灯对应的按钮则变成长亮﹐踩脚踩开关﹐上刀回到原点则可在0-400之间行程行走。 2﹑调整上﹑下刀之间的间隙﹐一般在0.1-0.2mm之间﹐上﹑下刀必须在同一平面内﹐误差不能超过0.1mm 3﹑将待切之基板放于设备上﹐必须将板上之V-CUT的位置位于下刀上﹐然后踩动脚踏开关﹐进行切开(如图) V-CUT位置下刀 上刀高度调节旋钮 核准审核制作日期 设备操作说明书 第3页共3页 1. 目的：为使开料、散件裁切工序的工艺操作符合质量标准，确保产品质量处于受控状态。 2. 围：适用于印刷开料裁切、散件裁切作业工序。 3. 容： 工艺 流程 工艺技 术参数 作业要点 质量标准 作业图示 生产订单 1. 根据生产订单上的纸 规格和开纸尺寸到仓库领取相应数量的纸。 略 工艺 流程 工艺技 术参数 作业要点 质量标准 作业图示 生产订单 机台调整1.零部件的准备 2.刀片的更换 1）松开螺丝 2）降刀 3）卸刀 4）不同刀片厚度调整 5）装刀步骤与拆刀相反 3.控制面版本 略 工艺流程工艺技 术参数 作业要点质量标准作业图示 刀片刀套刀条松开螺丝 卸刀不同刀片厚度调整 数显装置 裁切步骤1. 切纸刀必须保持 锋利，双胶纸 60000（±1000）、 双铜纸40000 （±1000）、 白板纸25000 （±1000）时 必须更换新的磨刀 片。 2.单面刀每次裁切 高度h≤120mm。 1.从托盘上搬取未裁切 的白料至裁切机台。 2.在裁切机台上串纸,使 纸疏松,并串齐纸。 3.用铁块将纸侧边叠放 的不平处靠齐。 4.用钢尺测量待切纸尺 寸，设定待切尺。 5.批量裁切前由机长作 首件检查，抽取最上面 和最下面各1用钢板 尺测量，并对折检查直 角，抽检数2/规格。 6.将切掉的废白料纸边 投入废纸筐。 7.检查刀口是否锋利。 1.首先进行裁切尺寸的校验用废 页裁切，误差不得超过± 1.5mm。 2.调整推纸器与切刀的平行，侧 档规与推纸器的垂直，操作时 每刀（叠）纸要串齐并放正， 拍打压出纸叠中空气，纸叠直 角侧面紧靠推纸器和侧挡规， 确保裁切件的正方直角。 3.调整好压纸器压力，切纸刀斜 率误差上下不得超过 0.5mm；裁切口要保持锋利， 不能有毛刺或有缺口，确保切 后无刀花、无纸粉屑，保证切 后外观整洁无脏污。 工艺流程工艺技 术参数 作业要点质量标准作业图示 闯纸 用铁块将纸张侧边 叠放的不平处靠齐 测量待切纸尺寸，并设定待切尺寸。 机电控制技术 系统仿真综合实验指导书 南京工业职业技术学院 机械工程系 2008年2月 实验一MATLAB基本操作 实验目的 1．熟悉MATLAB实验环境，练习MATLAB命令、m文件、Simulink的基本操作。 2．利用MATLAB编写程序进行矩阵运算、图形绘制、数据处理等。 3．利用Simulink建立系统的数学模型并仿真求解。 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MA TLAB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MA TLAB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，这一连串命令就被执行了。因为这样的文件都是以“.m”为后缀，所以称为m-文件。 2．m-文件编辑窗口（The Edit Window） 我们可以用m-文件编辑窗口来产生新的m-文件，或者编辑已经存在的m-文件。在MATLAB主界面上选择菜单“File/New/M-file”就打开了一个新的m-文件编辑窗口；选择菜单“File/Open”就可以打开一个已经存在的m-文件，并且可以在这个窗口中编辑这个m-文件。 3．图形窗口（The Figure Window） 图形窗口用来显示MA TLAB程序产生的图形。图形可以是2维的、3维的数据图形，也可以是照片等。 MA TLAB中矩阵运算、绘图、数据处理等内容参见教材《机电控制技术》P18-26。 Simulink是MATLAB的一个部件，它为MA TLAB用户提供了一种有效的对反馈控制系统进行建模、仿真和分析的方式。 有两种方式启动Simulink: 印务公司程控切纸机作业指导书 1 开机前巡视机器及周围工作场地，确认机器及其周围无异常。无影响正常生产的因素或隐患后方可接通设备电源。 2 对机器进行必要的例行安全检测和润滑作业。 3 试空刀三次，确认设备运转正常。 4 对照生产通知单，确认所领品料、名称、规格、尺寸、色泽、数量、批次无误后签字领用，堆放于工作场地合适位置。 5 对照生产通知单，确定裁切方案；重要品料、复杂规格应画好蓝图，在裁切过程中精确施工。 6 搬运切料时，稳拿稳放；确保堆摞整齐、平稳、无倾斜。 7 填写裁切成品卡，写清产品名称、规格、数量、机台，如有附加说明，须在成品卡上一并注明。 8 裁切的质量标准为：（1）所领品料名称、品种、数量、批次、色泽等规格要求准确无误； （2）切后品料尺寸规格准确一致，正反无误，刀口光滑，整齐方正无损伤，整体前误差≦1.5MM； （3）个别品料因故理化性质发生变化，如不能适应生产，须立即向主管反映情况；如经鉴定仍可使用，切前须做必要处理，确保生产机台的印刷适性。（4）成品切料时，须严格按照成品规格施工，误差不大于1.0mm；特殊产品，需经请示主管确认后，方可裁切。节约材料，降低消耗。 （5）断料的具体标准：尺寸规格符合要求，光边达到90°，误差不超过2mm，封皮不超过1mm；光后各边不歪不斜，无毛边，无窝角。 （6）断页的具体标准：闯前先溜四边，防止串号，倒头，缺色，把窝、脏、跑、白、残的不合格品挑出。（7）裁刀规矩整齐一致，不歪不斜，上下刀符合标准。断页后放到指定地点，码齐，堆垛之间分隔清晰，标 识和附带注意事项要醒目易识。 （8）裁零件的具体标准：裁前必须审查大小洋，反复认真比照计量，确保规格尺寸符合工艺和客户要求。如有疑问，须问明情况，确认无误后再开刀裁切，严防错裁。 （9）裁成品的具体标准：每刀数量一致，按工艺要求的规格尺寸裁切，如有不明或疑问，应立即请示汇报。（10）成品规格不歪不斜，没有明显刀花，不勒、不破、前后一致，误差小于0.5mm. 9 将成品标示卡与裁切完好的品料做最后一次核查，确认正确无误后，将成品单贴于醒目处。 10 通知机台人员前来领纸或放于妥善位置。选取堆 放位置时，需考虑到季节、天气等因素下余部的温湿度等环境因素对裁切成品料的理化指标的影响，尽量使下一工序的生产不受影响。 11 裁纸完成后，清扫工作场地，并作必要的日检和保养。对品料的包装纸分类整理堆放。 “自动控制理论”仿真软件简介 “自动控制理论”仿真软件是在MATLAB6.5的平台上进行开发的，其内容与构成该课程核心的一些基本概念、基本理论和基本方法相关联。 将光盘中的MATLAB程序（不能是文件夹）拷贝到当前工作路径中（默认路径一般为MATLAB6p5/Work目录）。双击桌面MATLAB6.5图标打开主界面，在命令窗口中输入“kzllfz”并按回车键，启动仿真软件后，将MATLAB主界面最小化至任务栏，出现第一个界面如图0-1所示。 图0-1“自动控制理论仿真”进入界面 用鼠标点击“简介”按钮，打开一个文本窗口，如图0-2所示，它对本仿真内容作一简介。图0-2窗口下部有一个“返回”按钮，点击后将回到图0-1界面。 图0-2“自动控制理论仿真”简介界面 点击图0-1“退出”按钮，将关闭窗口，退出本仿真。点击图0-1“进入”按钮，进入目录界面，如图0-3所示。仿真内容各部分之间是相互独立的。点击仿真名称左侧的相应按钮，即可进入每个仿真环境。 图0-3“自动控制理论仿真”目录界面 仿真一 线性连续控制系统的仿真 一、仿真目的 1．掌握用数字仿真的方法，求取控制系统输出响应曲线； 2．观察分析在阶跃、斜坡等信号输入下给定系统的响应曲线； 3．掌握由阶跃响应曲线求取系统相关性能指标的方法； 4．了解仿真参数（特别是仿真步长）的设置对仿真结果的影响。 二、仿真原理 已知单位负反馈控制系统的方框图如图1-1所示。 图1-1 单位负反馈控制系统方框图 由图6-1求得该系统的闭环传递函数为 ) (1) ()()(s G s G s R s C += 当系统输入为单位阶跃信号时，即s s R 1 )(=，则系统的输出为 s s G s G s C 1 )(1)()(?+= 对上式取拉氏反变换，即可求得系统的单位阶跃响应表达式。 同理，可求得系统在单位斜坡输入[21)(s s R =]、单位抛物波输入[3 1 )(s s R =]下的响应表达 式。 三、仿真内容 （1）某单位负反馈系统的开环传递函数为 1 10 )(+=s s G 求其在单位阶跃输入下的响应曲线及其性能指标； （2）某单位负反馈系统的开环传递函数为 ) 828.2(4 )(+=s s s G 求其在单位阶跃输入下的响应曲线及其性能指标； （3）某单位负反馈系统的开环传递函数为 ) 15)(4(10 )(++=s s s s G 求其在单位斜坡、单位抛物线函数输入下的响应曲线。 四、仿真步骤 点击图0-3目录界面中的“仿真一”按钮,进入图1-2。 企业管理综合仿真实训 实 训 指 导 书 编写：鲍桑 2017年 6 月 编写说明 1.实训总体目标 “企业管理综合仿真实训”是讲授企业经营管理的实训课程。它采用一种全新的授课方法，课程的开展就是针对一个模拟企业，把企业能赢所处的内外部环境定义为一系列的规则，由受训者组成三个供应商,六个制造商相互竞争的模拟企业，通过模拟企业一年的经营，使受训者在分析市场、制定战略、营销策划、组织生产、财务管理等一系列活动中，参悟科学的管理规律，全面提升管理能力。 2.适用专业 工商管理、人力资源管理 3.先修课程 《供应链管理》、《财务管理》、《基础会计》、《生产管理》 4.实训课时分配 实训项目实训内容课时 创建模拟公司1.组建供应商公司 2.组建生产商公司 3.组建管委会 4.组建其他职能机构 4 报价获取订单1.各组人员分工 2.投放产品报价及广告费用 3.开展商品订货会PPT制作 4 预生产1月份订单1.锁定订单排名并发放订单 2.各组计算产能、人员招聘 3.生产商、制造商采购、运输合同签订；管委会机构（税务、 银行、运输、外贸、客户）系统确认 4.生产前准备 4 生产2-6月订单1.k/3系统凭证分录录入 2.生产排程检测，确定生产进度 3.根据“看板式”管理确认原材料、仓库、运输车辆、各组 人员、资金情况，合理调度。 4.各机构K/3系统输入和手工操作 4 制作财务报表及手 工凭证1. 订单商品出库、运输、交货、银行汇兑 2. 组内信息汇总完成手工填写内容 3. 清仓、对账 4 合计20 5.实训环境 企业管理综合仿真实训在专业的实训室完成，该实训室共有12组实训场景,共计电脑30台。 6.实训总体要求 企业管理综合仿真实训是集知识性、趣味性、对抗性于一体的企业管理技能训练课程。受训学生被分成若干个团队，每个团队由若干个学生组成，每个学生将担任总经理、营销总监、生产总监、财务总监、供应总监等。每个团队经营一个拥有销售良好、资金充裕的虚拟公司，连续从事1个会计年度的经营活动。通过仿真模拟企业实际运行状况，内容涉及企业整体战略、产品研发、生产、市场、销售、财务管理、团队协作等多方面，让学员在游戏般的训练中体验完整的企业经营过程，感受企业发展的典型历程，感悟正确的经营思路和管理理念。在短短一周的训练中，学员将遇到企业经营中常出现的各种典型问题，他们必须一同发现机遇，分析问题，制定决策，保证公司成功及不断成长。 The Daily Operation Mode, It Includes All The Implementation Items, And Acts To Regulate Individual Actions, Regulate Or Limit All Their Behaviors, And Finally Simplify Management Process. 编订：XXXXXXXX 20XX年XX月XX日 分板机安全操作规程简易 版 分板机安全操作规程简易版 温馨提示：本操作规程文件应用在日常的规则或运作模式中，包含所有的执行事项，并作用于规范个体行动，规范或限制其所有行为，最终实现简化管理过程，提高管理效率。文档下载完成后可以直接编辑，请根据自己的需求进行套用。 1. 目的： 本程序对分板机之作业规范,以确保产品之 质量,并延长设备之使用寿命。 2. 适用范围： 适用于分板机管理和使用规范。 3. 操作规程： 1、分板时须带静电手环。 2、分板前须先确认元件的高度及器件距 离板边距离要符合分板要求。 3、分板不可施力于电解电容，立式电阻 等元件及SMD器件。 4、分板时先分工艺边，然后分拼板，进 板时须保证PCB板V-CUT卡好于分板机上下定位板内，以免切坏PCB板。 5、分板时须保持PCB与分板机垂直，分板时不可用力掰PCB板，以免造成元件锡裂或破损，分板结束前须用手接住分板之PCB板，以防PCB底部元件受损。 4. 注意事项： 1、 PCB拼板不能使用手、钳子等方式搬开，易产生物理损坏造成PCB报废。 2、分板时不可将手伸入，防止切伤手指。 该位置可填写公司名或者个人品牌名 Company name or personal brand name can be filled in this position 电子电路调试与应用 高频仿真实验指导书 卢敦陆编写 广东科学技术职业学院机电工程学院 二OO八年九月 高频仿真实验一LC串并联谐振回路的特性分析 一、实验目的 1．理解LC串并联调谐回路的谐振特性； 3．掌握谐振回路特性参数的计算和测量方法 二、实验过程和数据分析 （一）LC串联调谐回路的谐振特性 1．打开multisim2001软件，创建如下所示的电路图： 2．若要求以上回路的谐振频率为1MHZ，那么回路电感L= uH， 3．谐振时回路的阻抗最（大或小），阻抗R= 4．回路的品质因数Q=ωL/R1= 。 5．通频带理论值BW= ，实际测量值BW= 。 6．请画出谐振特性曲线。(即对3点作交流分析，如下图) （二）LC并联调谐回路的谐振特性 1．打开multisim2001软件，创建如下所示的电路图： 2．若要求以上回路的谐振频率为30MHZ，那么回路电容C= PF。3．谐振时回路的阻抗最（大或小），阻抗R= 。 4．回路的品质因数Q= R1/ωL = 。 5．通频带理论值BW= ，实际测量值BW= 。 6．请画出谐振特性曲线（即对4点作交流分析，如下图所示）。 高频仿真实验二单调谐振回路小信号高频放大器 一、实验目的 1．复习multisim2001的使用方法 2．了解单调谐回路小信号高频放大器的工作原理和调谐方法 3．学习测量单调谐回路小信号高频放大器的带宽 二、实验过程和数据分析 1．打开multisim2001软件，创建如下所示的电路图： 2．分析三极管的直流工作点，其中Vb= V，V e= V ，Vc= V。 3．用示波器观察输出信号的幅度，V omax= V，放大倍数Avmax= 。 4．调节可变电容C6的容量，观察输出信号幅度的变化，当增大或减小C6时，输出信号幅度变（大或小）了。 5．用波特图仪确定放大器的带宽。如下图所示： 《系统建模与仿真实验设计与指导》机电工程学院电气工程及自动化实验室 2013年3月 目录 基础实验（一）控制系统建模及稳定性分析 基础实验（二）控制系统的数字仿真 基础实验（三）控制系统的时域分析 基础实验（四）控制系统的频域分析 综合实验（五）控制系统的设计 实验说明： 通过本课程的实验教学，学生应熟练掌握MATLAB语言的程序设计与使用。掌握MATLAB软件实现控制系统数学模型的建立、变换和稳定性分析；控制系统的数字仿真；控制系统的时域、频域分析；控制系统设计。通过实验对所学的专业理论知识有更深入的理解和认识，从而具备解决自动化及相关专业领域中实际系统分析、设计与综合等问题的能力。 实验报告要求给出具体的MATLAB程序和简要的实验总结。 实验一 控制系统建模及稳定性分析 一、实验目的 1.掌握Matlab中系统模型描述相关命令函数及使用； 2.掌握系统模型变换； 3.掌握Matlab中不同方法的系统稳定性分析。 二、实验内容 1.系统数学模型建立与转换 2.控制系统稳定性分析 三、实验步骤 1.系统数学模型建立 2. 系统数学模型转换 3. 控制系统稳定性分析 给定SISO 系统输入为“flow”，输出为“Temp”，传递函数为 使用MATLAB 表示该传递函数 ()22321.32 2.5e ()0.5 1.21 s s s G s s s s -++=+++ 将状态空间模型 转换为传递函数和零 极点增益模型。 R ) 已知控制系统结构图如图所示， 实验二 控制系统数字仿真一、实验目的 掌握Matlab中典型闭环系统的数字仿真； 二、实验内容 典型闭环系统的数字仿真MATLAB实现 三、实验步骤 求如图所示系统的阶跃响应y(t)的数值解。 高频电路（仿真）实验指导书 电子信息系 2016年3月 实验一、共射级单级交流放大器性能分析 一、实验目的 1、学习单级共射电压放大器静态工作点的设置与调试方法。 2、学习放大器的放大倍数（A u）、输入电阻（R i）、输出电阻（R o）的测试方法。 3、观察基本放大电路参数对放大器的静态工作点、电压放大倍数及输出波形的影响。 4、熟悉函数信号发生器、示波器、数字万用表和直流稳压电源等常用仪器的使用方法。 二、实验原理 如图所示的电路是一个分压式单级放大电路。该电路设计时需保证U B>5～10U BE， I1≈I2>5～10I B，则该电路能够稳定静态工作点，即当温度变化时或三级管的参数变化时，电路的静态工作点不会发生变化。 U B=V CC I C I E 由上式可知，静态工作时，U B是由R1和R2共同决定的，而U BE一般是恒定的，在0.6到0.7之间，所以I C、I E只和有关。 当温度变化时或管子的参数改变时（深究来看，三极管的特性并非是完全线性的，在很多的情况下，必须计入考虑），例如，管子的受到激发而I C欲要变大时，由于R E的反馈作用，使得U BE节压降减小，从而I B减小，I C减小，电路自动回到原来的静态工作点附近。所以该电路不仅有较好的温度稳定性，还可以适应一定非线性的三极管，只要电路设计得当。 调整电阻R1、R2，可以调节静态工作点高低。若工作点过高，使三极管进入饱和区，则会引起饱和失真；反之，三极管进入截止区，引起截止失真。 图1-1 分压式单级放大电路 如图1-1，C1、C2为耦合电容，将使电路只将交流信号传输到负载端，而略去不必要的直流信号。发射极旁路电容C E一般选用较大的电容，以保证对于交流信号完全是短路的，即相当于交流接地。也是防止交流反馈对电路的放大性能造成影响。电路的放大倍数 A U=，输入电阻R i=R1∥R2∥r be，输出电阻R O=R L’，空载时R O=R C。 当发射极电容断开时，在发射极电容上产生交流负反馈，电压的放大倍数为A U=，输入电阻R i=R1∥R2∥[]。输出电阻仍近似等于集电极负载电阻。 《系统建模与仿真实验设计与指导》 机电工程学院电气工程及自动化实验室 2013年3月 目录 基础实验（一）控制系统建模及稳定性分析 基础实验（二）控制系统的数字仿真 基础实验（三）控制系统的时域分析 基础实验（四）控制系统的频域分析 综合实验（五）控制系统的设计 实验说明： 通过本课程的实验教学，学生应熟练掌握MATLAB语言的程序设计与使用。掌握MATLAB软件实现控制系统数学模型的建立、变换和稳定性分析；控制系统的数字仿真；控制系统的时域、频域分析；控制系统设计。通过实验对所学的专业理论知识有更深入的理解和认识，从而具备解决自动化及相关专业领域中实际系统分析、设计与综合等问题的能力。 实验报告要求给出具体的MATLAB程序和简要的实验总结。 控制系统建模及稳定性分析 一、 实验目的 1. 掌握Matlab 中系统模型描述相关命令函数及使用； 2. 掌握系统模型变换； 3. 掌握Matlab 中不同方法的系统稳定性分析。 二、 实验内容 1. 系统数学模型建立与转换 2. 控制系统稳定性分析 三、 实验步骤 1. 系统数学模型建立 P87 2. 系统数学模型转换 P99 3. 控制系统稳定性分析 P170 给定SISO 系统输入为“flow”，输出为“Temp”，传递函数为 使用MATLAB 表示该传递函数 () 22321.32 2.5e ()0.5 1.21 s s s G s s s s -++= +++ 将状态空间模型 转换为传递函数和零 极点增益模型。 []0100001052011100???? ????=+??? ?????---????= x x u y x R ) 已知控制系统结构图如图所示， 求取系统的闭环极点，并判别闭环系统的稳定性。 操作规程 V-CUT分板机操作规程 一、操作前准备： 1.机器可靠接地。 2.连接220V交流电源。 3.将外托盘用两粒托盘固定螺丝固定在机器上，根据线路板的零件的高度，将托盘调整到合适 的高度，并手动锁定托盘下的旋钮螺丝。 4.将脚踏开关插头插入机器背后相应的插座。 二、操作步骤： 1．打开电源开关：原点和最右边灯闪烁。 2．速度选择：按下六个键切换高低速度（共有两个速度）。 3．切换位置； 1）左位置选择按下当前左位置灯灭，按第1键和第5键开始闪烁，再按下新位置确定，当前指示灯亮。 2）右位置选择按下当前位置灭灯，第1键和第5键闪烁，再按下新位置确定当前位置指示灯亮。 4．当重新设置左右位置时，脚踏开关需先回零。 5．左右有两个极限开关防止走出位。 6．当出现报警时,左右极限处开关均可复位，再按下脚踏开关先回零，如已在零位则开始工作。 7．根据线路板的厚度,可通过上刀片高度调整旋钮调节上刀片的高度。 8．调整上、下刀之间的间隙，一般在0.1～0.2mm之间，上定位刀和下切刀的间隙一般为PCB 板的厚度。 9．上、下切刀必须在同一平面内，误差不能超过0.1mm。 10．工作平台可上、下调节。 11．当卡板时使用急停按钮，紧急停止机器工作。 三、注意事项： 1．操作机器时，不应穿着过于宽松衣服，长头发应扎好，避免被机器卷入。 2．任何情况下，切不可将刀片周围的防护板去掉，以免造成危险。 四、设备维护: 1.专业操作人员负责操作和维护。 2.保持机器本身清洁，。 3.定期对上下刀片、上下挡板涂抹防锈油即可。 4.为保证机器精度，请勿在温度过高或过底的地方使用或保存。 5.工作完成，请关掉电源，清除碎屑。 6.随时注意对上下切刀的保护。 7．长时间不工作时，请卸下上、下切刀，并涂机油加以保护，使用前擦去即可。8．注意检查各螺丝的紧固情况，如有松动及时处理。 编制：陈锋审核: 批准： 化工原理计算机仿真实验 前言 计算机仿真实验教学是当代非常重要的一种教学辅助手段，它形象生动且快速灵活，集知识掌握和能力培养于一体，是提高实验教学效果的一项十分有力的措施。 本仿真实验由华南理工大学研制，实验内容与化工原理实验相衔接，学生在进行实际实验前先进行仿真实验，以求对实验原理、设备结构、设备操作等有一基本认识和了解。 一、仿真软件的组成 本套软件系统包括8个单元仿真实验与演示实验： 实验一离心泵仿真实验 实验二阻力仿真实验 实验三传热仿真实验 实验四流体流动形态的观察 实验五柏努利方程演示实验 实验六吸收仿真实验 实验七干燥仿真实验 实验八精馏仿真实验 二、仿真软件操作的一般规则： 首先进入要运行的单元操作所在的子目录，待屏幕显示版本信息后，连续按回车键或空格键直至显示如下菜单： 1.仿真运行 2.实验测评 3.数据处理 4.退出。 根据指导教师要求选择相应的内容进行操作。 1.仿真运行操作 当显示菜单后，按“1”键，屏幕显示流程图，并且在屏幕下部显示操作菜单，根据化工原理实验操作程序的要求，选择操作菜单提示的各项控制点依次进行操作。每项控制点由数字代码表示，选定后按↑或者↓键进行开、关或量的调节。每完成一项操作按回车键又回到主菜单。 当需要记录数据时，按R或W键自动将当前状态的数据记录下来并存入硬盘中，以便数据处理时调用。 2.实验测评操作 按“2”键，选择实验测评，此时屏幕显示第一大题，可按↑或↓键选择每小题进行 回答，选中小题后即在题号左端出现提示符，认为对的按Y键，错的按N键，可以反复按Y键或N健。测评题目要求全判断，即多项双向选择。做完一大题后，可按PgDn键选择下一大题，也可按PgUp键选上一大题，可对选中的小题进行修改，即更正原先的选择。按数字“0”键选择答题总表，以便观察各题解答情况。 整个操作在屏幕下方有详细说明。当做题时间满15分钟或按Ctrl+End键，计算机自动退出并给出测评分数，再接回车键返回主菜单。 3.数据处理操作： 按“3”键，选择数据处理。数据处理程序可处理仿真操作所记录的数据，也可以处理从实验装置采集的数据。 （1）处理仿真操作实验数据： 进入数据处理操作后，连续按↓键或↑键，使选择标记即“长方格”移动至“读磁盘数据”一栏，按回车键屏幕左下方提示输入数据，按R键即读入磁盘数据（做过仿真操作才有数据）。然后，再按↓键，每按一次读入一组仿真操作时所采集到的数据，直到读完为止。要显示或打印，则将“长方格”移至“显示或打印”栏中，按回车键，即可把实验数据按实验报告的形式显示或打印出来。每按一次回车键，即显示一屏幕数据或图形，连续按回车键直到显示完成为止。选中“退出”栏按回车则退出数据处理系统。 （2）处理从实验装置采集的数据： 选中要输入数据的那一栏，按回车键，输入相应的符号或数据，再按回车键，便改变原来数据而输入新的数据。输入各项数据时，可用→、←键进行输入或修改，直至正确为止。最后选中“显示或打印”栏，按回车键，显示数据处理结果。数控仿真软件实验指导书
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