matlab结题报告(电偶极子的辐射场)

matlab结题报告(电偶极子的辐射场)

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电偶极子的辐射场

背景与意义：

对于一个带电体来说，如果正负电荷呈电偶分布，正、负电荷的重心不重合，那么讨论这种带电体的电场时，可以把它模拟成两个相距很近的等量异号的点电荷+q 和?q ，这样的带电系统称为电偶极子。实际生活中电偶极子的例子随处可见，例如，在研究电解质极化时，采用重心模型描述后电解质分子可等效为电偶极子；在电磁波的发射和吸收中电子做周期性运动形成振荡电偶极子；生物体所有的功能和活动都以生物电的形式涉及到电偶极子的电场等，当天线长度l 远小于波长时，它的辐射就是电偶极辐射。因此，研究电偶极子在空间激发的电场问题具有重要意义。我们主要讨论宏观电荷系统在其线度远小于波长情形下的辐射问题。

基本内容介绍：

1. 计算辐射场的一般公式

A B ??= (1)

B k

ic E ??= （2） 其中

(3)

若电流J 是一定频率的交变电流，有

(4) 代入（3）式得

， （5）

式中 为波数。令

有 ')'(π4μ)(0dV r

e x J x A V ikr ?= （6） 2. 失势的展开

在失势公式（6）中，存在三个线度：电荷分布区域的线度l ，它决定积分区 的大小；波长 以及电荷到场点的距离r 。我们研究分布于一个小区域的电流所产生的辐射。所谓小区域是指它的线度远小于波长 以及观察距离r ，即

λ<

这种情况下，可以讲失势做展开得

(7) 3. 电偶极辐射

我们研究展开式的第一项 ')'(πR 4μ)(0dV x J e x A V ikR

?= （8）

先看电流密度体积分的意义。电流是有运动的带电粒子组成的。设单位体积内有 个带电荷为 ,速度为 的粒子，则它们各自对电流密度的贡献为 ，因此

∑=i i

i i v q n J

其中求和符号表示对各类带电粒子求和。上式也等于对单位体积内的所有带电粒子的qv 求和。因此

∑?=v q dV x J V '')(

式中求和符号表示对区域内所有带电粒子求和。但 p dt

p d x q dt d v q ===∑∑ 式中

是电荷系统的电偶极矩。因此 p dV x J V =?'')(

如右图所示，当两个相距为 的导体球组成，两个

导体之间由导线连接。当导线上有交变电流I 时，两导体上的电荷 就交替变化，形成一个振荡电偶极子。这系统的电偶极矩为 l Q p ?=

当导线上有电流I 时，Q 的变化率为 I dt

dQ = 因而体系的电偶极矩变化率为 '')(dV x J l I l Q dt d dt p d p V ?=?=?== （9）

由此可得，（8）式代表振荡电偶极矩产生的辐射 p e x A ikR πR

4μ)(0= （10） 在计算电磁场时，需要对

作用算符 。我们只保留1/R 低次项，因而算符 不需作用到分母的R 上，而仅需作用到因子 上，作用结果相当于代换

R

e ik →?

ωi t -→?? 由此得辐射场

R ikR R ikR e p e R c p e e R k i A B ?=?=??=200414πεπμ (11) R R ikR R e e p R c e e B c B k ic E ??=?=??=)(420πε （12） 写成分量形式得

3

)/()]sin()[cos(cos 2kr kr t kr kr t A E r ---=ωωθ （13） 322)/()]sin()cos()1[(sin kr kr t kr kr t r k A E ----=ωωθθ (14) 0

=φE

(15)

编程实现：

要实现电场的可视化操作，首先要得出电场线的方程

由电场个分量之间关系可得出

(16) 由式中K 为积分常数，K 取不同的值则得到不同的电力线。因此由(16)式可绘制出电偶极子的电力线族。在绘图时，需要将球坐标还原成直角坐标：

22212221; cos (/); tan (/)r x y z z x y z y x θφ--=++=++=

由于电场分布与φ角无关，故电场分布关于z 轴对称，因此可以只考虑某个过z 轴的平面(如xoz 平面)上电力线图，对于xoz 平面，y=0，因此(4)式中球坐标 ; (17)

且x 、z 的取值范围均为[,]r r -。

显然，(16)式可以写成 (,)u x z K =的形式，这其实是标量函数u(x,z)的等值线方程，因此电偶极子的电力线方程就是函数u(x,z)的等值线方程。MATLAB 提供了一个专门的函数用于绘制标量函数u 的等值线(或称等高线)图：

[c, h] = contour (X, Z, U, V)

其中，X,Z,U 为同维的矩阵，X ，Z 指定平面上点的x 、z 坐标，可由meshgrid 命

令取得，在本例中：

x=–r:0.1:r; z=-r:0.1:r; [X,Z]=meshgrid(x, z);

k是函数u(x,z)在坐标X,Z上的值，V 是向量，指定各条等高线的高度值（例如(16)式中的K值）。h 是返回的句柄值。

1. 以影片动画的方式仿真电偶极子辐射过程

要模拟电偶极子辐射场的动态过程，首先要绘制各个时刻的电力线图，即使用contour函数在ωt取不同值的情况下绘制电力线方程式。绘制电力线图时应注意下面几个环节：

①适当选取每个画面上电力线的根数，太多连成一片，太少没有真实感。有2

个参数控制电力线的根数，一为K值，K每取一个值代表一条电力线（环形线，见附图），K的值越多则电力线越多，一组K值对应一套电力线(族)；另一个是波数k，k越大，电力系将越密，每幅画面将包含更多的电力线数。

②每个周期内，画面的个数，即适当选取ωt以及?ωt的值，应以感觉画面连续

为准。

③最大辐射半径r max的选取，即x、z的范围。r max越大，x、z的范围越大，所

画电力线也越多。其值的选取应以感觉向无限远处传播出去为宜。

根据经验，上述参数可参照下列值：

K=[-2.0,-1.5,-0.8,-0.4,-0.2,0.2,0.4,0.8,1.5,2.0];

k=1；

rmax=10*pi;

ωt=n*pi/N，N=50，n=0,1,2,...,N-1，即?ωt=π/24。N实际就是“拍照”次数，也是帧结构体的长度，N越小，动画速度越快。

2. 以实时动画的方式仿真电偶极子辐射过程

由于实时动画以实时擦除的方式实现动画效果，故画面不宜太复杂，否则效果不好。因此电力线数目不宜过多，上述参数需要重新调整。

4.matlab编程模拟

程序如下：

clear

filename='a.gif'

syms x y z k w t K r mabide

for n=1:500

r=7*pi;

k=1;

K=[-2.0,-1.5,-0.8,-0.4,-0.2,0.2,0.4,0.8,1.5,2.0];

N=50;

wt=(n-1)*pi/N;

x=-r:0.1:r;

z=-r:0.1:r;

[X,Z]=meshgrid(x,z);

r=sqrt(X.^2+Z.^2);

a=acos(Z./r);

mabide=sin(a).^2.*(cos(wt-k.*r)-k.*r.*sin(wt-k.*r))./ (k.*r);

[c,h]=contour(X, Z, mabide, K);

f = getframe(gcf);

imind = frame2im(f);

[imind,cm] = rgb2ind(imind,256);

if n==1

imwrite(imind,cm,filename,'gif',

'Loopcount',inf,'DelayTime',0.1);

else

imwrite(imind,cm,filename,'gif','WriteMode','append','Del ayTime',0.1);

end

end

动画模拟结果为：动画.gif

继续在不同频率下的模拟图像如下：

四、思考题

请根据仿真结果，尝试找出电偶极子的辐射有何特点？

1.高度空间对称性，在空间上是同时关于z轴和xoy平面对称的；

2.随着交变电流频率增大，辐射波长也相应变化；

3.在高频和超高频条件下的辐射需要进一步研究。

简谐振动电偶极子辐射场分析(最终报告)

研究简谐振动的电偶极子电场 【摘 要】本文首先对振动性偶极子电场的物理模型进行简要的分析并推导出其电场线方程，然后利用数学软件Matlab 对隐函数直接作图的功能作出其电场线的演化进程图像，并用Matlab 动画模拟其电场线辐射过程，最后结合图像和动画对了振动性偶极子电场进行具体的分析，得出结论。特别是，文中清楚地模拟了部分不闭合电场线“分裂”出闭合电场线的过程，这在一般论文和教材中较为少见。 【关键字】振动性偶极子(振荡电偶极子 偶极振子)；Matlab ；作图；动画；感应电场；库仑电场 1． 引言 振动性偶极子是电磁波辐射理论的基础，对其电场辐射情况的研究具有重要的意义。但由于振动性偶极子电场的概念抽象，理论计算过程又十分复杂，推导和掌握需要较深的数学基础，而图形绘制也要考虑诸多因素，极其繁琐，致使这方面的研究较为困难。使用Matlab 则可以轻松地应对这些问题，它能够针对振动性偶极子电场的各个参量变化时的特点快速地绘制出其电场线图像。在图形的帮助下，就很容易对其电场进行简明而清楚的分析。 2． 物理模型 2．1振动性偶极子的电场 设振动性偶极子的电矩为 0cos x P e P t ω= 采用球坐标可得到在任意时刻t ，空间任意处r 的辐射电场[4]： 3032 0211cos cos()cos()4()()2r P k E t kr t kr kr kr πθωωπε?? =-+-+???? 30320111sin []cos()cos()4()()2P k E t kr t kr kr kr kr θπθωωπε??=--+-+???? （2-1） 0=?E 上式中k c ω = 。 在kr>>l 的远区，库仑电场比感应电场弱得多，故远区的电场以感应电场为主导。而在 kr<

水力学实验报告思考题答案(供参考)

水力学实验报告 实验一流体静力学实验 实验二不可压缩流体恒定流能量方程（伯诺利方程）实验 实验三不可压缩流体恒定流动量定律实验 实验四毕托管测速实验 实验五雷诺实验 实验六文丘里流量计实验 实验七沿程水头损失实验 实验八局部阻力实验 实验一流体静力学实验 实验原理 在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程 或 (1.1) 式中：z被测点在基准面的相对位置高度； p被测点的静水压强，用相对压强表示，以下同； p0水箱中液面的表面压强； γ液体容重； h被测点的液体深度。 另对装有水油（图1.2及图1.3）U型测管，应用等压面可得油的比重S0有下列关系： (1.2) 据此可用仪器（不用另外尺）直接测得S0。 实验分析与讨论

1.同一静止液体内的测管水头线是根什么线？ 测压管水头指，即静水力学实验仪显示的测管液面至基准面的垂直高度。测压管水头线指测压管液面的连线。实验直接观察可知，同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。 2.当P B<0时，试根据记录数据，确定水箱内的真空区域。 ，相应容器的真空区域包括以下三部分： (1)过测压管2液面作一水平面，由等压面原理知，相对测压管2及水箱内的水体而言，该水平面为等压面，均为大气压强，故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域，均为真空区域。 (2)同理，过箱顶小水杯的液面作一水平面，测压管4中，该平面以上的水体亦为真空区域。 (3)在测压管5中，自水面向下深度某一段水柱亦为真空区。这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等，亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。 3.若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定γ0。 最简单的方法，是用直尺分别测量水箱内通大气情况下，管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度h和h0，由式，从而求得γ0。 4.如测压管太细，对测压管液面的读数将有何影响？ 设被测液体为水，测压管太细，测压管液面因毛细现象而升高，造成测量误差，毛细高度由下式计算 式中，为表面张力系数；为液体的容量；d为测压管的内径；h为毛细升高。常温(t=20℃)的水，=7.28dyn/mm，=0.98dyn/mm。水与玻璃的浸润角很小，可认为cosθ=1.0。于是有 (h、d单位为mm)

大学物理实验报告思考题部分答案(周岚)

实验十三拉伸法测金属丝的扬氏弹性摸量 预习题】 1．如何根据几何光学的原理来调节望远镜、光杠杆和标尺之间的位置关系如何调节望远镜 答：（1）根据光的反射定律分两步调节望远镜、光杠杆和标尺之间的位置关系。第一步：调节来自标尺的入射光线和经光杠杆镜面的反射光线所构成的平面大致水平。具体做法如下：①用目测法调节望远镜和光杠杆大致等高。②用目测法调节望远镜下的高低调节螺钉，使望远镜大致水平；调节光杠杆镜面的仰俯使光杠杆镜面大致铅直；调节标尺的位置，使其大致铅直；调节望远镜上方的瞄准系统使望远镜的光轴垂直光杠杆镜面。第二步：调节入射角（来自标尺的入射光线与光杠杆镜面法线间的夹角）和反射角（经光杠杆镜面反射进入望远镜的反射光与光杠杆镜面法线间的夹角）大致相等。具体做法如下：沿望远镜筒方向观察光杠杆镜面，在镜面中若看到标尺的像和观察者的眼睛，则入射角与反射角大致相等。如果看不到标尺的像和观察者的眼睛，可微调望远镜标尺组的左右位置，使来自标尺的入射光线经光杠杆镜面反射后，其反射光线能射入望远镜内。 （2）望远镜的调节：首先调节目镜看清十字叉丝，然后物镜对标尺的像（光杠杆面镜后面2D处）调焦，直至在目镜中看到标尺清晰的像。2．在砝码盘上加载时为什么采用正反向测量取平均值的办法答：因为金属丝弹性形变有滞后效应，从而带来系统误差。思考题】1．光杠杆有什么优点怎样提高光杠杆测量微小长度变化的灵敏度答：（1）直观、简便、精度高。 （2）因为L x，即x 2D，所以要提高光杠杆测量微 b 2D L b 小长度变化的灵敏度x，应尽可能减小光杠杆长度 b （光杠杆后L 支点到两个前支点连线的垂直距离），或适当增大D（光杠杆小镜子到标尺的距离为D）。 2．如果实验中操作无误，得到的数据前一两个偏大，这可能是什么原因，如何避免 答：可能是因为金属丝有弯曲。避免的方法是先加一两个发码将金属丝的弯曲拉直。3．如何避免测量过程中标尺读数超出望远镜范围答：开始实验时，应调节标尺的高低，使标尺的下端大致与 望远镜光轴等高，这样未加砝码时从望远镜当中看到的标尺读数接近标尺的下端，逐渐加砝码的过程中看到标尺读数向上端变化。这样就避免了测量过程中标尺读数超出望远镜范围。

电力拖动自动控制系统试验报告

； 电力拖动自动控制系统实验报告 实验一双闭环可逆直流脉宽调速系统 一，实验目的： 1.掌握双闭环可逆直流脉宽调速系统的组成、原理及各主要单元部件的工作原理。 2.熟悉直流PWM专用集成电路SG3525的组成、功能与工作原理。 3.掌握双闭环可逆直流脉宽调速系统的调试步骤、方法及参数整定。 二，实验内容： 1.PWM控制器SG3525的性能测试。 2.控制单元调试。 3.测定开环和闭环机械特性n=f(Id)。

4.闭环控制特性n=f(Ug)的测定。 三．实验系统的组成和工作原理 GM *U*. 'U00ASR GD PWM ACR DLD UPW ＋＋UU i - ； 图6—10 双闭环脉宽调速系统的原理图 在中小容量的直流传动系统中，采用自关断器件的脉宽调速系统比相控系统具有更多的优越性，因而日益得到广泛应用。 双闭环脉宽调速系统的原理框图如图6—10所示。图中可逆PWM变换器主电路系采用MOSFET 所构成的H型结构形式，UPW为脉宽调制器，DLD为逻辑延时环节，GD为MOS管的栅极驱动电路，FA为瞬时动作的过流保护。 脉宽调制器UPW采用美国硅通用公司（Silicon General）的第二代产品SG3525，这是一种性能优良，功能全、通用性强的单片集成PWM控制器。由于它简单、可靠及使用方便灵活，大大简化了脉宽调制器的设计及调试，故获得广泛使用。 四．实验设备及仪器 1．MCL系列教学实验台主控制屏。 2．MCL—18组件（适合MCL—Ⅱ)或MCL—31组件（适合MCL—Ⅲ）。 3．MCL—10组件或MCL—10A组件。

4．MEL-11挂箱 5．MEL—03三相可调电阻（或自配滑线变阻器）。 6．电机导轨及测速发电机、直流发电机M01（或电机导轨及测功机、MEL—13组件。 7．直流电动机M03。 8．双踪示波器。 五．注意事项 1．直流电动机工作前，必须先加上直流激磁。 2．接入ASR构成转速负反馈时，为了防止振荡，可预先把ASR的RP3电位器逆时针旋到底，使调节器放大倍数最小，同时，ASR的“5”、“6”端接入可调电容（预置7μF）。 3．测取静特性时，须注意主电路电流不许超过电机的额定值（1A）。 4．系统开环连接时，不允许突加给定信号U起动电机。g5．起动电机时，需把MEL-13的测功机加载旋钮逆时针旋到底，以免带负载起动。 6．改变接线时，必须先按下主控制屏总电源开关的“断开”红色按钮，同时使系统的给定为零。7．双踪示波器的两个探头地线通过示波器外壳短接，故在使用时，必须使两探头的地线同电位（只用一根地线即可），以免造成短路事故。 8．实验时需要特别注意起动限流电路的继电器有否吸合，如该继电器未吸合，进行过流保护电路调试或进行加负载试验时，就会烧坏起动限流电阻。 六．实验方法 采用MCL—10组件 1．SG3525性能测试 分别连接“3”和“5”、“4”和“6”、“7”和“27”、“31”和“22”、“32”和“23”，然后. '． ； 打开面板右下角的电源开关。 （1）用示波器观察“25”端的电压波形，记录波形的周期，幅度（需记录S1开关拨向“通”和“断”两种情况） （2）S5开关打向“OV”, 用示波器观察“30”端电压波形，调节RP2电位器，使方波的占空比为50％。 S5开关打向“给定”分别调节RP3、RP4，记录“30”端输出波形的最大占空比和最小占空比。（分别记录S2打向“通”和“断”两种情况） 2．控制电路的测试 （1）逻辑延时时间的测试 S5开关打向“0V”，用示波器观察“33”和“34”端的输出波形。并记录延时时间。 t= d（2）同一桥臂上下管子驱动信号死区时间测试 分别连接“7”和“8”、“10”和“11”，“12”和“13”、“14”和“15”、“16”和“17”、“18”和“19”，用双踪示波器分别测量V和V以及V和V的死区时间。GSVT2VT4VT3GSVT1GSGS。。。。t= d.VT1.VT2 t= d.VT3.VT4注意，测试完毕后，需拆掉“7”和“8”以及“10”和“11”的连线。 3．开环系统调试 （1）速度反馈系数的调试 断开主电源，并逆时针调节调压器旋钮到底，断开“9”、“10”所接的电阻，接入直流电动机 M03，电机加上励磁。

电力拖动自动控制系统实验报告

电力拖动自动控制系统实验报告 实验一双闭环可逆直流脉宽调速系统 一，实验目的： 1.掌握双闭环可逆直流脉宽调速系统的组成、原理及各主要单元部件的工作原理。 2.熟悉直流PWM专用集成电路SG3525的组成、功能与工作原理。 3.掌握双闭环可逆直流脉宽调速系统的调试步骤、方法及参数整定。 二，实验内容： 1.PWM控制器SG3525的性能测试。 2.控制单元调试。 3.测定开环和闭环机械特性n=f(Id)。

4.闭环控制特性n=f(Ug)的测定。 三．实验系统的组成和工作原理 图6—10 双闭环脉宽调速系统的原理图 在中小容量的直流传动系统中，采用自关断器件的脉宽调速系统比相控系统具有更多的优越性，因而日益得到广泛应用。 双闭环脉宽调速系统的原理框图如图6—10所示。图中可逆PWM变换器主电路系采用MOSFET 所构成的H型结构形式，UPW为脉宽调制器，DLD为逻辑延时环节，GD为MOS管的栅极驱动电路，FA为瞬时动作的过流保护。 脉宽调制器UPW采用美国硅通用公司（Silicon General）的第二代产品SG3525，这是一种性能优良，功能全、通用性强的单片集成PWM控制器。由于它简单、可靠及使用方便灵活，大大简化了脉宽调制器的设计及调试，故获得广泛使用。 四．实验设备及仪器 1．MCL系列教学实验台主控制屏。 2．MCL—18组件（适合MCL—Ⅱ)或MCL—31组件（适合MCL—Ⅲ）。 3．MCL—10组件或MCL—10A组件。 4．MEL-11挂箱 5．MEL—03三相可调电阻（或自配滑线变阻器）。 6．电机导轨及测速发电机、直流发电机M01（或电机导轨及测功机、MEL—13组件。 7．直流电动机M03。

电拖实验报告伍宏淳

广东工业大学实验报告 __ 自动化_ _学院 __ 自动化 __专业 _ 1 __班成绩评定___________ 学号 3114000825 姓名_伍宏淳_(合作者____学号____) 教师签名_______ 实验_ 一 _ 题目_ 直流调速系统的稳态调速性能实验 _ 第＿11 周星期三＿ 一、实验目的 1. 掌握PWM直流调速系统的组成结构和工作原理； 2. 掌握直流调速系统的机械特性测试方法； 3. 理解开环、闭环调速方法的稳态机械特性； 4. 理解转速负反馈的作用。 二、实验内容和要求 1. 完成PWM直流调速系统的接线； 2. 测定开环调速方式的机械特性； 3. 测定转速负反馈有静差、无静差调速方式的静特性； 4. 分析对比开环、有静差、无静差调速的稳态机械特性。 三、实验结果和数据处理 1. 实验结果 2. 调速方式的稳态机械特性分析对比 ①根据表1和表2的数据，绘制开环调速、单闭环无静差调速的稳态机械特性图，分析对比这两种调速 方式的稳态机械特性。 1、闭环系统静特性可以比开环系统机械特性硬得多； 2、闭环系统的静差率要比开环系统小得多； 3、如果所求的静差率一定，则闭环系统可以大大提高调速范围。 ②根据表3和表4的数据，绘制双闭环有静差调速、双闭环无静差调速的稳态机械特性图，分析对比这 两种调速方式的稳态机械特性。

1、双闭环有静差调速的输出只取决于输入偏差量的现状； 2、双闭环无静差调速的输出包含了输入偏差量的全部历史，虽然到稳态时?Un=0，只要历史上有过?Un， 其积分就有一定数值，足以产生稳态运行所需要的控制电压Uc。这就是积分控制规律和比例控制规 律的根本区别。 四、结论与心得 本次实验是直流电机调速的各种方法的测试和对比，在课本的学习中我们掌握了理论知识，知道直流 调速方法有很多，只有清楚知道各自的优缺点，才能根据工程的要求，采用合理的方法，以用合理的方式 完成直流电机的调速。 五、问题与讨论 1. 根据直流开环调速、单闭环无静差调速的稳态机械特性图，思考转速负反馈的作用。 闭环后，当负载增大时，由于转速反馈调节的作用，电压可升高到Ud02，使工作点水平向上平移，稳态速 降比开环系统要小得多。 2. 根据直流双闭环有静差调速、无静差调速的稳态机械特性图，思考积分调节器的作用。 采用积分调节器，使得在有静差调速的情况下差值只能在是瞬时时刻，因为有积分调节器的加入，使得可 以全部历史时刻控制，以致没有差值的产生。 广东工业大学实验报告 __ 自动化_ _学院 __ 自动化 __专业 _ 1 __班成绩评定___________ 学号 3114000825 姓名_伍宏淳_(合作者____学号____) 教师签名_______ 实验_ 二 _ 题目_ 直流调速系统的动态调速性能实验 _ 第＿12 周星期三＿ 一、实验目的 1. 掌握直流调速系统的动态响应特性测试方法； 2. 理解转速单闭环、转速电流双闭环调速方法的动态响应特性，以及电流闭环控制的作用； 3. 理解可逆直流调速系统转速反向的过渡过程； 4. 理解转速调节器的比例、积分参数对系统动态性能的影响。 二、实验内容和要求 1. 完成PWM直流调速系统的接线； 2. 记录转速单闭环调速方式的动态响应曲线； 3. 记录转速电流双闭环调速方式的动态响应曲线； 4. 分析对比单闭环、双闭环调速方式在转速跟随、抗负载扰动、抗电网电压扰动方面的性能； 5. 记录可逆直流调速系统转速反向的过渡过程的I-N曲线； 6. 测定转速调节器在不同的比例、积分参数下，调速系统的动态响应特性。 三、实验结果和数据处理 1.空载零速启动实验 图1.1转速单闭环转速和电流波形图1.2双闭环转速电流波形 2.负载扰动实验 图2.1单闭环负载突加图2.2 单闭环负载突减 图2.3双闭环负载突加图2.4双闭环负载突减

水力学实验报告思考题答案(想你所要)..

实验二不可压缩流体恒定流能量方程（伯诺利方程）实验 成果分析及讨论 1.测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同？为什么？ 测压管水头线（P-P）沿程可升可降，线坡J P可正可负。而总水头线（E-E）沿程只降不升，线坡J 恒为正，即J>0。这是因为水在流动过程中，依据一定边界条件，动能和势能可相互转换。测点5至测点7，管收缩，部分势能转换成动能，测压管水头线降低，Jp>0。测点7至测点9，管渐扩，部分动能又转换成势能，测压管水头线升高，J P<0。而据能量方程E1=E2+h w1-2, h w1-2为损失能量，是不可逆的，即恒有h w1-2>0，故E2恒小于E1，（E-E）线不可能回升。(E-E) 线下降的坡度越大，即J越大，表明单位流程上的水头损失越大，如图2.3的渐扩段和阀门等处，表明有较大的局部水头损失存在。 2.流量增加，测压管水头线有何变化？为什么？ 有如下二个变化： （1）流量增加，测压管水头线（P-P）总降落趋势更显著。这是因为测压管水头 ，任一断面起始时的总水头E及管道过流断面面积A为定值时，Q增大， 就增大，则必减小。而且随流量的增加阻力损失亦增大，管道任一过水断面上的总水头E相应减 小，故的减小更加显著。 （2）测压管水头线（P-P）的起落变化更为显著。 因为对于两个不同直径的相应过水断面有 式中为两个断面之间的损失系数。管中水流为紊流时，接近于常数，又管道断面为定值，故Q增大，H亦增大，（P-P）线的起落变化就更为显著。 3.测点2、3和测点10、11的测压管读数分别说明了什么问题？ 测点2、3位于均匀流断面（图2.2），测点高差0.7cm，H P=均为37.1cm（偶有毛细影响相差0.1mm）， 表明均匀流同断面上，其动水压强按静水压强规律分布。测点10、11在弯管的急变流断面上，测压管水头差为7.3cm，表明急变流断面上离心惯性力对测压管水头影响很大。由于能量方程推导时的限制条件之一是“质量力只有重力”，而在急变流断面上其质量力，除重力外，尚有离心惯性力，故急变流断面不能选作能量方程的计算断面。在绘制总水头线时，测点10、11应舍弃。 4.试问避免喉管（测点7）处形成真空有哪几种技术措施？分析改变作用水头（如抬高或降低水箱的水位）对喉管压强的影响情况。 下述几点措施有利于避免喉管（测点7）处真空的形成： （1）减小流量，（2）增大喉管管径，（3）降低相应管线的安装高程，（4）改变水箱中的液位高度。

电拖实验报告

第一章直流电机 实验一认识实验 一．实验目的 1．学习电机实验的基本要求与安全操作注意事项。 2．认识在直流电机实验中所用的电机、仪表、变阻器等组件及使用方法。 3．熟悉他励电动机（即并励电动机按他励方式）的接线、起动、改变电机方向与调速的方法。 二．预习要点 1．如何正确选择使用仪器仪表，特别是电压表、电流表的量程。 2．直流电动机起动时，励磁电源和电枢电源应如何调节？为什么？若励磁回路断开造成失磁时，会产生什么严重后果？ 3．直流电动机调速及改变转向的方法。 三．实验项目 1．了解电机系统教学实验台中的直流稳压电源、涡流测功机、变阻器、多量程直流电压表、电流表、毫安表及直流电动机的使用方法。 2．用伏安法测直流电动机和直流发电机的电枢绕组的冷态电阻。 3．直流他励电动机的起动，调速及改变转向。 四．实验设备及仪器 1．教学实验台主控制屏 2．电机导轨及测功机、转速转矩测量（NMEL-13A） 3．直流并励电动机M03 4．直流电动机电枢电源（NMEL-18/1 5．直流电动机励磁电源（NMEL-18/2 6．可调电阻箱（NMEL-03/4） 7．直流电压、毫安、安培表 1 各面板的布置及使用方法，注意事项。 2．在控制屏上按次序悬挂NMEL-13A、 件，并检查NMEL-13A 3 U：直流电动机电枢电源（NMEL-18/1

R ：可调电阻箱（NMEL-03/4）中R 1与R 2其中一组串联 V ：直流电压表（NMEL-06） A ：直流安培表（NMEL-06） M ：直流电机电枢 （1）经检查接线无误后，直流电动机电枢电源调至最小。直流电压表量程选为300V 档，直流安培表量程选为2A 档。 （2）依次闭合主控制屏绿色“闭合”按钮开关，可调直流稳压电源的船形开关，建立直流电源，并调节直流电源至220V 输出。 调节R 使电枢电流达到0.2A （如果电流太大，可能由于剩磁的作用使电机旋转，测量无法进行，如果此时电流太小，可能由于接触电阻产生较大的误差），改变电压表量程为20V ，迅速测取电机电枢两端电压U M 和电流I a 。将电机转子分别旋转三分之一和三分之二周，同样测取U M 、I a ，填入表1-1。 （3）增大R （逆时针旋转）使电流分别达到0.15A 和0.1A ，用上述方法测取六组数据，填入表1-1。 取三次测量的平均值作为实际冷态电阻值Ra= 3 13 2a a a R R R ++。 表1-1 室温 25 序号 U M （V ） I a （A ） R （Ω） R a 平均（Ω） R aref （Ω） 1 4.62 0.2 R a11 23.1 R a1 23.03 24.55 29.27 4.56 R a12 22.8 4.64 R a13 23.2 2 3.7 0.15 R a21 2 4.6 R a2 24.38 24.55 29.27 3.7 R a22 2 4.6 3.59 R a23 24.0 3 2.37 0.1 R a31 2 3.7 R a3 26.2 24.55 29.27 2.46 R a32 24.6 3.04 R a33 30.4 表中R a1=（R a11+R a12+R a13）/3 R a2=（R a21+R a22+R a23）/3 R a3=（R a31+R a32+R a33）/3 （4）计算基准工作温度时的电枢电阻 由实验测得电枢绕组电阻值，此值为实际冷态电阻值，冷态温度为室温。按下式换算到基准工作温度时的电枢绕组电阻值： R aref =R a a ref θθ++235235 式中R aref ——换算到基准工作温度时电枢绕组电阻。（Ω） R a ——电枢绕组的实际冷态电阻。（Ω） θref ——基准工作温度，对于E 级绝缘为75。 θa ——实际冷态时电枢绕组的温度。（）

液晶的电光特性实验报告含思考题

西安交通大学实验报告 第1页（共9页）课程：_______近代物理实验_______ 实验日期：年月日 专业班号______组别_______交报告日期：年月日 姓名__Bigger__学号__报告退发：（订正、重做） 同组者__________教师审批签字： 实验名称：液晶的电光特性 一、 二、实验目的 1) 2)了解液晶的特性和基本工作原理； 3) 4)掌握一些特性的常用测试方法； 5) 6)了解液晶的应用和局限。 三、 四、实验仪器 激光器，偏振片，液晶屏，光电转换器，光具座等。 五、 六、实验原理 液晶分子的形状如同火柴一样，为棍状，长度在十几埃，直径为4～6埃，液晶层厚度一般为 5-8微米。排列方式和天然胆甾相液晶的主要区别是：扭曲向列的扭曲角是人为可控的，且“螺距” 与两个基片的间距和扭曲角有关。而天然胆甾相液晶的螺距一般不足1um，不能人为控制。扭曲向

列排列的液晶对入射光会有一个重要的作用，他会使入射的线偏振光的偏振方向顺着分子的扭曲方向旋转，类似于物质的旋光效应。在一般条件下旋转的角度(扭曲角)等于两基片之间的取向夹角。 对于介电各向异性的液晶当垂直于螺旋轴的方向对胆甾相液晶施加一电场时，会发现随着电场的增大，螺距也同时增大，当电场达到某一阈值时，螺距趋于无穷大，胆甾相在电场的作用下转变成了向列相。这也称为退螺旋效应。由于液晶分子的结构特性,其极化率和电导率等都具有各向异性的特点，当大量液晶分子有规律的排列时,其总体的电学和光学特性,如介电常数、折射率也将呈现出各向异性的特点。如果我们对液晶物质施加电场，就可能改变分子排列的规律。从而使液晶材料的光学特性发生改变，1963年有人发现了这种现象。这就是液晶的的电光效应。 为了对液晶施加电场，我们在两个玻璃基片的内侧镀了一层透明电极。将这个由基片电极、取向膜、液晶和密封结构组成的结构叫做液晶盒。根据液晶分子的结构特点,假定液晶分子没有固定的电极,但可被外电场极化形成一种感生电极矩。这个感生电极矩也会有一个自己的方向，当这个方向以外电场的方向不同时，外电场就会使液晶分子发生转动，直到各种互相作用力达到平衡。液晶分子在外电场作用下的变化，也将引起液晶合中液晶分子的总体排列规律发生变化。当外电场足够强时，两电极之间的液晶分子将会变成如图1中的排列形式。这时，液晶分子对偏振光的旋光作用将会减弱或消失。通过检偏器，我们可以清晰地观察到偏振态的变化。大多数液晶器件都是这样工作的。 图1液晶分子的扭曲排列变化 若将液晶盒放在两片平行偏振片之间，其偏振方向与上表面液晶分子取向相同。不加电压时，入射光通过起偏器形成的线偏振光，经过液晶盒后偏振方向随液晶分子轴旋转90°，不能通过检偏器；施加电压后，透过检偏器的光强与施加在液晶盒上电压大小的关系见图2；其中纵坐标为透光强度，横坐标为外加电压。最大透光强度的10%所对应的外加电压值称为阈值电压(U th)，标志了液晶电光效应有可观察反应的开始(或称起辉)，阈值电压小，是电光效应好的一个重要指标。最大透光强度的90%对应的外加电压值称为饱和电压(U r)，标志了获得最大对比度所需的外加电压数值，U 小则易获得良好的显示效果，且降低显示功耗，对显示寿命有利。对比度D r=I max/I min，其中I max r 为最大观察(接收)亮度(照度)，I min为最小亮度。陡度β=U r/U th即饱和电压与阈值电压之比。 图2液晶电光效应关系图

数电实验报告(一)

数字电路实验设计报告

实验名称：组合逻辑研究（一）——QuartusⅡ软件的使用 实验目的： 1.学会使用QuartusⅡ软件，运用该软件设计电路原理图。 2.学会用语言设计电路原理图，并会对设计图进行功能和时序 仿真。 3.学会从QuartusⅡ软件中下载原理图到FPGA,测试电路功能。实验仪器： 1.计算机1台 2.数字电路实验板1块 实验内容： 1.利用软件，用原理图输入的方法实现三变量多数表决器电 路，进行功能和时序仿真，记录仿真波形。 2.利用QuartusⅡ软件，用VHDL文本输入的方法实现一位全加 器电路，进行功能和时序仿真，并下载入FPGA，在试验箱上 测试其电路功能。 设计过程及仿真结果： 1.三变量多数表决器原理图

功能仿真波形 时序仿真波形 2.一位全加器的VHDL语言描述 entity add1 is port( A,B,C: in bit; D,S: out bit ); end add1; architecture one of add1 is begin S<=A XOR B XOR C; D<=((A XOR B) AND C) OR (A AND B); end one;

一位全加器功能真值表 验证其功能 功能仿真波形 时序仿真波形

实验结果分析： （1）由仿真结果可以看出，三变量多数表决器电路原理图及一位全加器的VHDL语言描述正确。 （2）由仿真结果可知，功能仿真时对信号的输入没有延迟，而时序仿真时，当多个输入信号在同一时刻处同时发生变化时，此时电路存在竞争，会有冒险，故从仿真图上可以看到毛刺。

电偶极子和磁偶极子的对比讲解

电偶极子和磁偶极子的对比 目录 1引言 (1) 2定义 (1) 2.1电偶极子的定义 (1) 2.2磁偶极子的定义 (2) 3电偶极子和磁偶极子比较---主动方面 (2) 3.1电偶极子和磁偶极子的场分布 (2) 3.2电偶极子和磁偶极子辐射 (4) 4电偶极子和磁偶极子比较---被动方面 (4) 4.1电偶极子和磁偶极子在外场E和B中的力和力矩 (4)

4.2电偶极子和磁偶极子在外场中的相互作用能 (5) 5应用 (8) 5.1心脏的活动 (8) 5.2赫濨磁偶极子天线 (9) 6结论 (9) 参考文献：................................... 致谢......................................

电偶极子和磁偶极子的对比 摘要：本文介绍了电偶极子和磁偶极子模型的建立，并对两者在数学表达上的类似和内在结构土的不同所引起的差别作了讨论。这里的关键是通过电偶极子 和磁偶极子各方面的的性质做出了基本论述电偶极子和磁偶极子都是非常实用的物理模型，让同学们更好的认识电磁偶极子非常重要的事。在研究物质电磁性态时，用电偶极子和磁偶极子就能很好地说明极化和磁化现象，在研究电磁辐射时，偶极辐射不论在理论上或实际应用中都十分重要。由于电偶极子和磁偶极 子分别是复杂点体系和次体系的一级近似在数学表达上有不少的类似之处，使得研究更具更利，但应当认识到，这种类似只是形式上的，因为至今尚未有存在磁单极的实验证据，我们在进行类比并由此高清电偶极子和磁偶极子。 关键词：电偶极子；磁偶极子；相互作用力；相互作用能

1引言 电偶极子和磁偶极子都是非常实用的物理模型，让同学们更好的认识电磁偶极子非常重要的事，但数学公式较繁琐，导致初学者在认识上要产生障碍，使得教与学都功倍事半。应用它们往往能将复杂的问题大大简化又不失本质的东西例如，在研究物质电磁性态时，用电偶极子和磁偶极子就能很好地说明极化和磁化现象；在研究电磁辐射时，偶极辐射不论在理论上或实际应用中都十分重要由于电偶极子和磁偶极子分别是复杂电体系和磁体系的一级近似，，在数学表达上有不少类似之处，使得研究更具便利，但是应当认识到，这种类似只是形式上的，因为至今尚未有存在磁单极的实验证据，现有电磁理论的电磁对称是破缺的，所以我们在进行类比时要时刻记住偶极模型的根源，并由此搞清电偶极子 和磁偶极子的差别。研究电偶极子与磁偶极子在生活中的实际应用，围绕其性质及作用，进行科学性研究论述！ 2定义 2.1电偶极子的定义 一个实体，它在距离充分大于本身几何尺寸的一切点处产生的电场强度都和一对等值异号的分开的点电荷所产生的电场强度相同。 电偶极子(electric dipole )是两个相距很近的等量异号点电荷组成的系 统。电偶极子的特征用电偶极距P= lq描述，其中I是两点电荷之间的距离，I 和P的方向规定由一q指向+ q。

电工实验思考题答案汇总

实验1 常用电子仪器的使用 实验报告及思考题 1．总结如何正确使用双踪示波器、函数发生器等仪器,用示波器读取被测信号电压值、周期（频率）的方法。答：要正确使用示波器、函数发生器等仪器，必须要弄清楚这些仪器面板上的每个旋钮及按键的功能，按照正确的操作步骤进行操作． 用示波器读取电压时，先要根据示波器的灵敏度，知道屏幕上Y轴方向每一格所代表的电压值，再数出波形在Y轴上所占的总格数h，按公式计算出电压的有效值。 用示波器读取被测信号的周期及频率时，先要根据示波器的扫描速率，知道屏幕上X轴方向每一格所代表的时间，再数出波形在X轴上一个周期所占的格数d，按公式T= d ×ms/cm，，计算相应的周期和频率。 2.欲测量信号波形上任意两点间的电压应如何测量？答：先根据示波器的灵敏度，知道屏幕上Y轴方向每一格所代表的电压值，再数出任意两点间在垂直方向所占的格数，两者相乘即得所测电压。 3.被测信号参数与实验仪器技术指标之间有什么关系，如何根据实验要求选择仪器？

答：被测信号参数应在所用仪器规定的指标范围内，应按照所测参量选择相应的仪器。如示波器、函数发生器、直流或交流稳压电源、万用表、电压表、电流表等。 4.用示波器观察某信号波形时，要达到以下要求，应调节哪些旋纽？①波形清晰；②波形稳定；③改变所显示波形的周期数；④改变所显示波形的幅值。答：①通过调节聚焦旋钮可使波形更清晰。 ②通过配合调节电平、释抑旋钮可使波形稳定。 ③调节扫描速度旋钮。 ④调节灵敏度旋钮。 实验2 基尔霍夫定律和叠加原理的验证 七、实验报告要求及思考题 1．说明基尔霍夫定律和叠加原理的正确性。计算相对误差，并分析误差原因。 答：根据实验数据可得出结论：基尔霍夫定律和叠加原理是完全正确的。 实验中所得的误差的原因可能有以下几点：

电机拖动实验报告

电机拖动实验报告 班级：自动化103班 学号：41050216 姓名：王彦琳 2013年1月

实验一直流他励电动机机械特性 一．实验数据 1．直流他励电动机机械特性及回馈制动特性 M为直流他励电动机M03，请抄写电机铭牌上的参数并填入下表中： G为直流发电机M12，请抄写电机铭牌上的参数并填入下表中： 调额定点时，先增大直流电动机的励磁电阻R1，使转速为额定值，再减小发电机负载电阻R4、R3（先调节R4，再调节R3），使电枢电流增加，随着电流的增加，转速会下降，要同时增大直流电动机的励磁电阻R1，使转速保持在额定值，最后调到额定点。记录此时的I a、n、I fN值填入下表中。 保持电动机的U=U N=220V，I f=I fN不变，增大R3、R4阻值，记录n、I a，直到R3、R4增大到最大值（空载状态）为止，此过程中记录数据填入下表中。 保持电枢电压U=U N=220V，I f=I fN，把开关S2合向“1”端，此时开始记录数据，把R4值减小，R4值减小到零后，再调节R3阻值使阻值逐渐增加，电动机M的转速升高，当A1表的电流值为0时，此时电动机转速为理想空载转速，继续增加R3阻值，则电动机进入第二象限回馈制动状态运行，R3阻值增加到最大时停止，此过程中记录数据填入下表中。 记录完数据后调节直流可调电源的电位器，使V1读数为U N=0伏，R2阻值调至180Ω。 2．自由停车及能耗制动

3．反接制动。 二．实验报告 根据实验数据绘出电动机机械特性曲线及回馈制动特性曲线。 1.电动机的机械特性曲线如下所示 2.电动机的回馈制动特性曲线如下所示 三．思考题

数电实验报告(含实验内容)

数电实验报告(含实验内容) 班级：专业：姓名：学号：实验一用与非门构成逻辑电路 一、实验目的 1、熟练掌握逻辑电路的连接并学会逻辑电路的分析方法 2、熟练掌握逻辑门电路间的功能变换和测试电路的逻辑功能 二、实验设备及器材 KHD-2 实验台 集成 4 输入2 与非门74LS20 集成 2 输入4 与非门74LS00 或CC4011 三、实验原理 本实验用的逻辑图如图 2-1 所示 图1-1 图1-1 四、实验内容及步骤 1、用与非门实现图1-1电路，测试其逻辑功能，将结果填入表1-1中，并说明该电路的逻辑功能。 2、用与非门实现图1-1电路，测试其逻辑功能，将结果填入表1-2中，并说明该电路的逻辑功能。 3、用与非门实现以下逻辑函数式，测试其逻辑功能，

将结果填入表1-3中。 Y(A,B,C)=A’B+B’C+AC 班级：专业：姓名：学号：五、实验预习要求 1、进一步熟悉 74LS00、74LS20 和CC4011 的管脚引线 2、分析图 1-1 (a)、的逻辑功能，写出逻辑函数表达式，并作出真值表。 六、实验报告 1、将实验数据整理后填入相关的表格中 2、分别说明各逻辑电路图所实现的逻辑功能 A B C Z A B C Y 表1-1 表1-2 A B C Y 表1-3 班级：专业：姓名：学号：实验二组合逻辑电路的设计与测试 一、实验目的 1、掌握组合逻辑电路的设计与测试方法 2、进一步熟悉常用集成门电路的逻辑功能及使用 二、实验设备及器材 KHD-2 实验台 4 输入2 与非门74LS20 2 输入4 与非门74LS00 或CC4011

三、实验原理 使用中、小规模集成电路来设计组合电路是最常见的逻辑电路的设计方式。设计组合电路的一般步骤如图2-1 所示。 图 2-1 组合逻辑电路设计流程图 根据设计任务的要求建立输入、输出变量，并列出真值表。然后用逻辑代数或卡诺图化简法求出简化的逻辑表达式。并按实际选用逻辑门的类型修改逻辑表达式。根据简化后的逻辑表达，画出逻辑图，用标准器件构成逻辑电路。最后，用实验来验证设计的正确性。 四、实验内容及步骤 1、用与非门设计一个数码转换电路，将一个三位二进制码转换成3 位格雷码。即当输入信号为三位二进制代码时其输出为相应的3 位格雷码。要求： 1）分析逻辑功能，作出真值表，写出逻辑表达式。 班级：专业：姓名：学号： 2）简化逻辑表达式，画出逻辑图 3）按逻辑图连接逻辑电路并测试其逻辑功能。 2、用与非门设计一个一位的数值比较器，即比较两个1 位的二进制数A、B 的大小，假定当A>B 时，1 号灯亮，AB 时，1 号灯亮，A

电力拖动自动控制完整系统实验报告

电力拖动自动控制系统实验

实验一转速反馈控制直流调速系统的仿真 一、实验目的 1、了解MATLAB下SIMULINK软件的操作环境和使用方法。 2、对转速反馈控制直流调速系统进行仿真和参数的调整。 二、转速反馈控制直流调速系统仿真 根据课本的操作步骤可得到如下的仿真框图： 图 1 仿真框图 1、运行仿真模型结果如下： 图2 电枢电流随时间变化的规律

图3 电机转速随时间变化的规律 2、调节参数Kp=0.25 1/τ=3 系统转速的响应无超调但调节时间长 3、调节参数Kp=0.8 1/τ=15 系统转速的响应的超调较大，但快速性较好

实验小结 通过本次实验初步了解了MATLAB下SIMULINK的基本功能，对仿真图的建立了解了 相关模块的作用和参数设置。并可将其方法推广到其他类型控制系统的仿真中。

实验二转速、电流反馈控制直流调速系统 仿真 一、实验目的及内容 了解使用调节器的工程设计方法，是设计方法规范化，大大减少工作计算量，但工程设计是在一定近似条件下得到的，用MATLAB仿真可根据仿真结果对设计参数进行必要的修正和调整。 转速、电流反馈控制的直流调速系统是静、动态性能优良、应用最广泛的直流调速系统，对于需要快速正、反转运行的调速系统，缩短起动、制动过程的时间成为提高生产效率的关键。为了使转速和电流两种负反馈分别起作用，可在系统里设置两个调节器，组成串级控制。 一、双闭环直流调速系统两个调节器的作用 1)转速调节器的作用 （1）使转速n跟随给定电压 * m U变化，当偏差电压为零时，实现稳态无静 差。 （2）对负载变化起抗扰作用。 （3）其输出限幅值决定允许的最大电流。 2)电流调节器的作用 （1）在转速调节过程中，使电流跟随其给定电压 * i U变化。 （2）对电网电压波动起及时抗扰作用。 （3）起动时保证获得允许的最大电流，使系统获得最大加速度起动。 （4）当电机过载甚至于堵转时，限制电枢电流的最大值，从而起大快速的安全保护作用。当故障消失时，系统能够自动恢复正常。 三、电流环仿真模型设计

matlab结题报告(电偶极子的辐射场)

matlab结题报告(电偶极子的辐射场)

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电偶极子的辐射场 背景与意义： 对于一个带电体来说，如果正负电荷呈电偶分布，正、负电荷的重心不重合，那么讨论这种带电体的电场时，可以把它模拟成两个相距很近的等量异号的点电荷+q 和?q ，这样的带电系统称为电偶极子。实际生活中电偶极子的例子随处可见，例如，在研究电解质极化时，采用重心模型描述后电解质分子可等效为电偶极子；在电磁波的发射和吸收中电子做周期性运动形成振荡电偶极子；生物体所有的功能和活动都以生物电的形式涉及到电偶极子的电场等，当天线长度l 远小于波长时，它的辐射就是电偶极辐射。因此，研究电偶极子在空间激发的电场问题具有重要意义。我们主要讨论宏观电荷系统在其线度远小于波长情形下的辐射问题。 基本内容介绍： 1. 计算辐射场的一般公式 A B ??= (1) B k ic E ??= （2） 其中 (3) 若电流J 是一定频率的交变电流，有 (4) 代入（3）式得 ， （5） 式中 为波数。令 有 ')'(π4μ)(0dV r e x J x A V ikr ?= （6） 2. 失势的展开 在失势公式（6）中，存在三个线度：电荷分布区域的线度l ，它决定积分区 的大小；波长 以及电荷到场点的距离r 。我们研究分布于一个小区域的电流所产生的辐射。所谓小区域是指它的线度远小于波长 以及观察距离r ，即 λ<

电拖实验报告伍宏淳完整版

电拖实验报告伍宏淳 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】

广东工业大学实验报告 __ 自动化_ _学院 __ 自动化 __专业 _ 1 __班成绩评定___________学号 25 姓名_伍宏淳_(合作者____学号____) 教师签名_______ 实验_ 一 _ 题目_ 直流调速系统的稳态调速性能实验 _ 第＿11 周星期三＿ 一、实验目的 1. 掌握PWM直流调速系统的组成结构和工作原理； 2. 掌握直流调速系统的机械特性测试方法； 3. 理解开环、闭环调速方法的稳态机械特性； 4. 理解转速负反馈的作用。 二、实验内容和要求 1. 完成PWM直流调速系统的接线； 2. 测定开环调速方式的机械特性； 3. 测定转速负反馈有静差、无静差调速方式的静特性； 4. 分析对比开环、有静差、无静差调速的稳态机械特性。 三、实验结果和数据处理 1. 实验结果 2. ①根据表1和表2的数据，绘制开环调速、单闭环无静差调速的稳态机械特性图，分析对比这两种调速 方式的稳态机械特性。 1、闭环系统静特性可以比开环系统机械特性硬得多； 2、闭环系统的静差率要比开环系统小得多； 3、如果所求的静差率一定，则闭环系统可以大大提高调速范围。 ②根据表3和表4的数据，绘制双闭环有静差调速、双闭环无静差调速的稳态机械特性图，分析对比这 两种调速方式的稳态机械特性。

1、双闭环有静差调速的输出只取决于输入偏差量的现状； 2、双闭环无静差调速的输出包含了输入偏差量的全部历史，虽然到稳态时Un=0，只要历 史上有过Un，其积分就有一定数值，足以产生稳态运行所需要的控制电压Uc。这就是积分控制规律和比例控制规律的根本区别。 四、结论与心得 本次实验是直流电机调速的各种方法的测试和对比，在课本的学习中我们掌握了理论知识，知道直流调速方法有很多，只有清楚知道各自的优缺点，才能根据工程的要求，采用合理的方法，以用合理的方式完成直流电机的调速。 五、问题与讨论 1. 根据直流开环调速、单闭环无静差调速的稳态机械特性图，思考转速负反馈的作用。 闭环后，当负载增大时，由于转速反馈调节的作用，电压可升高到Ud02，使工作点水平向上平移，稳态速降比开环系统要小得多。 2. 根据直流双闭环有静差调速、无静差调速的稳态机械特性图，思考积分调节器的作用。采用积分调节器，使得在有静差调速的情况下差值只能在是瞬时时刻，因为有积分调节器的加入，使得可以全部历史时刻控制，以致没有差值的产生。 广东工业大学实验报告 __ 自动化_ _学院 __ 自动化 __专业 _ 1 __班成绩评定___________ 学号 25 姓名_伍宏淳_(合作者____学号____) 教师签名_______ 实验_ 二 _ 题目_ 直流调速系统的动态调速性能实验 _ 第＿12 周星期三＿ 一、实验目的 1. 掌握直流调速系统的动态响应特性测试方法； 2. 理解转速单闭环、转速电流双闭环调速方法的动态响应特性，以及电流闭环控制的作用； 3. 理解可逆直流调速系统转速反向的过渡过程； 4. 理解转速调节器的比例、积分参数对系统动态性能的影响。 二、实验内容和要求 1. 完成PWM直流调速系统的接线； 2. 记录转速单闭环调速方式的动态响应曲线； 3. 记录转速电流双闭环调速方式的动态响应曲线； 4. 分析对比单闭环、双闭环调速方式在转速跟随、抗负载扰动、抗电网电压扰动方面的性能； 5. 记录可逆直流调速系统转速反向的过渡过程的I-N曲线； 6. 测定转速调节器在不同的比例、积分参数下，调速系统的动态响应特性。 三、实验结果和数据处理 1.空载零速启动实验 图转速单闭环转速和电流波形图双闭环转速电流波形 2.负载扰动实验 图单闭环负载突加图单闭环负载突减