实验一典型环节的动态特性
一．实验目的
1.通过观察典型环节在单位阶跃信号作用下的相应曲线，熟悉它们的动态特性。
2.了解各典型环节中参数变化对其动态特性的影响。
二．实验内容
1．比例环节
G(S)= K
所选的几个不同参数值分别为K1= 33 ; K2= 34 ; K3= 35 ;
对应的单位阶跃响应曲线（在输出曲线上标明对应的有关参数值）：
2．积分环节
G(S)=
S
T
i
1
所选的几个不同参数值分别为T i1= 33 ; T i2= 33 ; T i3= 35 :
对应的单位阶跃响应曲线（在输出曲线上标明对应的有关参数值）：
3．一阶惯性环节
G(S)=
S
T
K
c
1
令K不变（取K= 33 ），改变T c取值：T c1= 12 ；T c2= 14 ；T c3= 16 ；
对应的单位阶跃响应曲线（在输出曲线上标明对应的有关参数值）：
4． 实际微分环节
G(S)=
S
T S
T K D D D 1
令K D 不变（取K D = 33 ），改变T D 取值：T D 1= 10 ；T D 2= 12 ；T D 3= 14 ；
对应的单位阶跃响应曲线（在输出曲线上标明对应的有关参数值）：
5．纯迟延环节
G(S)=
S eτ-
所选的几个不同参数值分别为τ1= 2 ；τ2= 5 ；τ3= 8 ；
对应的单位阶跃响应曲线（在输出曲线上标明对应的有关参数值）：
6． 典型二阶环节
G(S)=
2
2
2n
n n
S S K ωξωω++
令K 不变（取K = 33 ） ① 令ωn = 1 ，ξ取不同值：ξ1=0；ξ2= 0.2 ,ξ3= 0.4 （0<ξ<1）；ξ4=1；ξ5= 3 （ξ≥1）；
对应的单位阶跃响应曲线（在输出曲线上标明对应的有关参数值）：
②令ξ=0，ωn 取不同值：ωn 1= 1 ；ωn 2= 2 ；
对应的单位阶跃响应曲线（在输出曲线上标明对应的有关参数值）：
③令ξ=0.216，ωn取不同值：ωn1= 3 ；ωn 2= 4 ；
对应的单位阶跃响应曲线（在输出曲线上标明对应的有关参数值）：
喷管流动特性与管道截面变化规律的关系 摘要：针对管内流动规律的一般应用中存在的问题，着重讨论了喷管内工质流动特性与管道截面变化规律的关系，从而更准确更完整地反映了喷管内工质流动规律。 关键词：喷管；流动特性；变化规律 通常在研究喷管内工质流动特性时，只着重于对喷管外形的确定，所以总是以状态参数变化为前提，去探讨工质流动截面(即管道截面)的相应变化。这时由可逆绝热流动的基本方程组，即连续性方程、能量方程和过程方程，整理出如下两个关系式： 很明显，式(1)、(2)反映了工质流速c、压力P、截面A之间的变化关系。从数学角度而言，这几个量是可以互为变化前提的。但对具体的管内流动来说，究竟谁是其中的决定性因素，从而控制着(导致)其它两个量的相应变化，这自然是一个非常重要的问题。但这一问题在很多文献［１～3］中并无明确地阐述。 显然，要揭示清楚喷管内工质的流动规律，必须揭示清楚上式中各个量的决定与被决定关系，不然问题的实质就不会充分地显现出来，所得结论也是不完整的，也就无法满足实际应用的需要。特别是个别文献还错误地强调了这种关系，从而让人产生各种疑惑甚至是误解。这也是许多人在学习了喷管内流动特性之后，对一些管内流动现象还仍然解释不清，甚至出现概念上的错误的根本原因。 1对喷管内流动特性与管道截面变化规律关系的分析 任何一种流动都是在一定的外部条件作用下产生的。随流动条件的不同，管内流动现象才是多种多样的。就喷管流动而言，其流动条件应包括如下两个方面：(一)力学条件：即喷管前后的压差；(二)几何条件：即喷管长度L和喷管流动方向(设为x方向)的截面变化规律A=f(x)。 工质降压升速、升压减速等流动特性，即工质压力P、比容v、流速c包括流动截面A的相互变化关系，应属流体自身属性，这种属性不会自发地表现出来，它是从属于流动的外部条件而存在的。这里的力学条件是工质流动和膨胀的动力，几何条件是工质连续降压增速的保证。在流动产生前和流动过程中，其力学条件和几何条件都是客观的，两者共同确定了相应的流动特性，缺一不可。比如，即使在力学条件完全具备的情况下，若没有几何条件的保证，流体降压升速等属性也不会自发地表现出来。对此还可以用一个简单的例子来加以说明：设流动的 力学条件为初压P １与背压Ｐ b ，在流动产生之前，只有P １ 、P b 是客观存在的，P １ 与P b 之间的其它压力以及其它参数都不是客观的。只有在流动产生之后才在各
《控制工程实验》实验报告 实验题目：一阶单容上水箱对象特性的测试 课程名称：《控制工程实验》 姓名： 学号： 专业： 年级： 院、所： 日期： 2019.04.05
实验一一阶单容上水箱对象特性的测试 一、实验目的 1. 掌握单容水箱的阶跃响应测试方法，并记录相应液位的响应曲线； 2. 根据实验得到的液位阶跃响应曲线，用相应的方法确定被测对象的特征参数K、T和传递函数； 3. 掌握同一控制系统采用不同控制方案的实现过程。 二、实验设备 1. 实验装置对象及控制柜 1套 2. 装有Step7、WinCC等软件的计算机 1台 3. CP5621专用网卡及MPI通讯线各1个 三、实验原理 所谓单容指只有一个贮蓄容器。自衡是指对象在扰动作用下，其平衡位置被破坏后，不需要操作人员或仪表等干预，依靠其自身重新恢复平衡的过程。图1 所示为单容自衡水箱特性测试结构图及方框图。阀门F 1-1和F 1-6 全开，设上水箱 流入量为Q 1,改变电动调节阀V1的开度可以改变Q 1 的大小，上水箱的流出量为 Q 2，改变出水阀F 1-11 的开度可以改变Q 2 。液位h的变化反映了Q 1 与Q 2 不等而引起 水箱中蓄水或泄水的过程。若将Q 1 作为被控过程的输入变量，h为其输出变量， 则该被控过程的数学模型就是h与Q 1 之间的数学表达式。 根据动态物料平衡关系有： (1) 变换为增量形式有： (2) 其中：，，分别为偏离某一平衡状态的增量； A为水箱截面积
图1 单容自衡水箱特性测试结构图（a）及方框图（b） 在平衡时，Q 1=Q 2 ，=0;当Q 1 发生变化时，液位h随之变化，水箱出口处的 静压也随之变化，Q 2 也发生变化。由流体力学可知，流体在紊流情况下，液位h 与流量之间为非线性关系。但为了简化起见，经线性化处理后，可近似认为Q 2 与h成正比关系，与阀F 1-11 的阻力R成反比，即 或 (3) 式中: R为阀F 1-11 的阻力，称为液阻。 将式(2)、式(3)经拉氏变换并消去中间变量 Q2，即可得到单容水箱的数学模型为 (4) 式中 T 为水箱的时间常数，T＝RC；K 为放大系数，K＝R；C 为水箱的容量系数。若令 Q1（s）作阶跃扰动，即，=常数，则式(4)可改写为: (5) 对上式取拉氏反变换得 (6) 当 t—>∞时，，因而有
实验报告书写的基本方法与要求 摘要： 实验目的：本实验最主要的目的 实验方法：对实验对象的主要处理，用何种方法得到或反映的实验数据 实验结果：归纳出变化后的实验数据或结果 实验结论：从本实验结果得出的归纳性的结论 引言：在探索性实验，它是实验的基本依据，也就是要阐明你为什么要做这个实验，拟在什么实验对象上，应用什么方法，观察什么指标。由于我们要求大家做的实验一般都是已知结果的，目的是给大家一个探索新知识的范例。因此，我们这里要求大家要归纳出与本实验有关的背景知识。如：“生理因素和药物对呼吸运动的影响”实验，大家都应该紧紧抓住“呼吸运动”来写。要把呼吸运动的概念、肺通气的原理、影响呼吸运动的因素及神经体液因素对呼吸运动的调节等归纳成为一段话，最后加上本实验最主要的目的就可以了。 材料与方法：实验报告的材料与方法不同于科研论文的材料与方法，科研与论文是探索的新知识，锁使用的仪器试剂必须要罗列出来，目的时要说明自己的结果是大家公认的仪器试剂做出来的，因此，必须详细罗列。学生教学实验运用的一般都是普通的试剂和仪器，实验只是起到培养大家基本的科学思维和方法的作用，因此，没有必要罗列仪器和材料。我们一般只要求大家包括以下内容即可：1、对本实验对象的主要处理：2、使用的主要仪器：3、观测的主要指标：4、实验目的。以“生理因素和药物对呼吸运动的影响”实验为例，我们可以这样表述：对麻醉的家兔气管插管并分离双侧迷走神经，用压力换能器和BL-410生物信号记录系统记录家兔的呼吸曲线，用曲线的疏密代表呼吸的频率变化，用曲线的幅度代表呼吸深度的变化，来观察生理因素和药物对呼吸运动的影响。其他实验可以类推。 结果：结果一般是用三线来表示，当然也可以用图来表示（这里的图不是你们剪辑的图，它是由测量出的数据通过做图软件做出来的），具体的请严格按照或参考你们能够看到的书籍的表或来做。表一：增加CO2,N2,无效腔，乳酸和迷走神经对呼吸运动的影响项目呼吸频率（单位）呼吸幅度（单位）处理前处理后处理前处理后CO2 34 56 10 30 备注：讨论： 讨论一定要根据自己的实验结果讨论，一般的格式是：1、罗列变化（增加或减少;增高或降低；增强或减弱）的结果（国际上一般用%表示）。2、根据以上的变化结果推理出结论。3、分析解释这个结论。如“生理因素和药物对呼吸运动的影响”实验中增加CO2为例：本实验发现，麻醉的家兔保持节律的稳定的呼吸运动其呼吸频率是34次/分、呼吸深度是10mmHg,当吸入适量的CO2后，呼吸频率增加X%，呼吸深度增加Y%，由此可知适量的CO2能够增加呼吸运动。由所学的知识可知，CO2是维持呼吸运动必不可少的最重要的生理刺激因子，血液中的CO2可通过血脑屏障。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。讨论完以后，要给一个总结式的结论。如：由本实验可知，适量增加CO2,N2、、、可增强呼吸运动。。。。。。。。可减弱呼吸运动
2.1声音的特性 知识点1 声音的产生 （1）物体振动产生声音。 振动是指物体在某一位置附近做往复运动，往返一次叫振动一次。 固体、液体、气体在振动时都能作为声源发声，在生活中所听到的钟声、海浪声和悠扬的笛声，分别是 由固体（钟）、液体（海水）和笛子中的气体振动发出的。 声源的振动通过气体〔空气〕、液体、固体等介质传播到人的耳朵里，被人感知后人就听到了声音。 知识点2 声音的传播及传播速度 （1）声音在传播时需要介质，真空不能传声。 （2）通常声音在不同介质中的传播速度是不同的。 声音在固体中传播速度最快，在液体中次之，在气体中最慢，即v 固体＞v 液体＞v 气体． 常温下声音在空气中传播的速度是340m/s ． 声音的音调和响度大小并不会影响到声音传播的速度。声音的传播速度只与介质和温度有关。 知识点3 回声 （1）回声的产生： 如果声音在传播过程中遇到较大的障碍物，则发生声音的反射，形成回声． （2）人能区分回声与原声的条件 人耳只能区分时间间隔0.1s 以上的两个声音。如果回声与原声传到人耳的时间间隔小于0.1s ，那么人耳就不能区分回声与原声，这时回声和原声混在一起，使原声加强；如果回声和原声传到人耳的时间间隔不小于0.1s ，人耳就能将回声和原声区别开来，从而听到回声。 [参考资料]：要想听到回声，声源距障碍物至少要多远呢？ 我们可作如下分析：人要听到回声，则回声比原声到达人耳的时间晚0.1s 以上，在此过程中，声音在人和障碍物之间运动了一个来回．因此声音从人到障碍物所需的时间是整个时间的一半，即 0.05s 2 t t '= =，取声速为340m/s ，则340m/s 0.05s=17m s vt '=>?．可见，要想听到回声，声源与障碍物间的 距离至少为17m ．平常我们在教室里时，由于教室的长、宽均小于17m ，所以在教室里听课时听不到回声． （3）利用回声测距 声音在同一均匀介质中传播速度是不变的．从声源发声到听到回声的过程中，声音的运动经历了“声源——障碍物”和“障碍物——声源处接收器（如人耳）”两个过程，所以声音从声源到障碍物所需的时间是整个时间的一半，即2 t t '= ，则2 t s v =?，因此，当已知声音在某一介质中的传播速度时，只要测出从 发声到听到回声的时间，就可算出声源与障碍物之间的距离．
减压器特性实验 1 实验目的 （1）深入了解减压器工作原理及其工作特性。 （2）研究减压器的静态特性，掌握测定减压器静态特性的方法，掌握减压器静态特性的一般规律。 （3）了解减压器的过渡过程压力曲线测定方法，增加对减压器动态特性的感性认识。 2 实验背景 2.1减压器的应用 减压器不仅广泛应用于油、气工业、化工行业、能源工业、基础设施建设等行业，在航空航天领域也发挥着重要作用。在航天行业中，减压器可应用于地面设备(包括地面试验设备)、导弹/运载火箭和卫星航天器。具体而言，减压器可用于： （1）地面试验吹除系统。受系统工作压力的限制，此类减压器出口压力较低，精度要求也不是很高，但质量流量大，要求有较好的启动稳定性。 （2）地面试验或弹箭体供气系统。对于使用气体推进剂的地面发动机试验系统或弹箭体而言，其供气系统中都必须使用到减压器，以保证稳定的压力和流量供应，对减压器的精度!动态特性要求较高。 （3）地面试验或弹箭体液体推进剂输运系统。减压器为推进剂储箱提供恒定的压力，进而为发动机提供需要的推进剂，其出口压力影响到发动机的工作状态，直接关系到整个系统推进剂供应的准确性与安全性，是影响整个发动机推力稳定性的一个重要因素，因此对减压器精度要求较高。 （4）航天器的姿态和轨道控制。在卫星、探空火箭、宇航控制系统、空间站对接操纵系统中以及弹体姿态控制系统中的的冷气推进系统中，减压器出口的气体直接送至喷管进行姿态或轨道控制，具有开启次数频繁，流量变化大的特点，对动态特性、工作范围、控制精度、可靠性和寿命都有较高的要求。 （5）提供基准压力或控制其它调节器。利用减压器出口压力稳定的特点，
实验一、一阶单容上水箱对象特性测试实验 一．实验目的 （1）建立单容水箱阶跃响应曲线。 （2）根据由实际测得的单容水箱液位的阶跃响应曲线，用作图的方法分别确定它们的参数（时间常数T 、放大系数K ）。 二．实验设备 CS2000型过程控制实验装置， PC 机，DCS 控制系统与监控软件。 三、系统结构框图 单容水箱如图1-1所示： 丹麦泵 电动调节阀 V1 DCS控制系统手动输出 h V2 Q1 Q2 图1-1、 单容水箱系统结构图 四、实验原理 阶跃响应测试法是系统在开环运行条件下，待系统稳定后，通过DCS 控制系统监控画面——调整画面，（调节器或其他操作器），手动改变（调节阀的开度）对象的输入信号（阶跃信号），同时记录对象的输出数据或阶跃响应曲线。然后根据已给定对象模型的结构形式，对实验数据进行处理，确定模型中各参数。 五．实验内容步骤 1)对象的连接和检查：
(1)将CS2000 实验对象的储水箱灌满水（至最高高度）。 (2)打开以水泵、电动调节阀、孔板流量计组成的动力支路（1#）至上水箱的出水阀门.关闭动力支路上通往其他对象的切换阀门。 (3)打开上水箱的出水阀至适当开度。 2)实验步骤 (1)打开控制柜中水泵、电动调节阀、24V电源的电源开关。 (2)打开DCS控制柜的电源，打开电脑，启动DCS上位机监控软件，进入主画面，然后进入实验一画面“实验一、一阶单容上水箱对象特性测试实验”。 注满水箱打开出水阀打开阀门，连通电动调节阀 关闭支路阀打开上水箱打开上水箱打开电源 进水阀出水阀 打开泵的开关打开调节阀开关打开24V电源打开DCS控制柜电源
实验报告实验步骤 实验报告实验步骤 【Desriptive Statistis】，再把【总收入分组】拖入到 【Variable（s）】中，点【ok】。 2）点击【数据】-【拆分文件】，把“性别”变量选入分组方 式。然后再点击【分析】-【描述统计】-【频率】，选择“收入分 组”变量，在“显示频率表格”前打勾，按确定输出。 2、筛选除去无收入者，研究有收入人员的行业和职业分布，画出 其条形图进行简单分析。比较一下不同行业的平均收入，哪三个行业 平均收入最高，分别为多少。 点击【数据】-【选择个案】-【如果条件满足】-【如果】，在输入框 中输入“收入分组0”，按确定，筛选去除无收入者。 再点击【分析】-【描述统计】-【频率】，选择“行业”和“职业” 变量，按【图表】，选择“条形图”，按“确定”输出。 完成以上步骤，再点击【数据】-【拆分文件】，选择“行业”变量进 入分组方式。再点击【分析】-【描述统计】-【频率】，选择“总收 入”变量，点击【统计量】里面的均值，按“确定”输出。 3、筛选除去无收入者，对总收入进行标准化处理，计算其均值和 标准差是否为0和1；然后再计算总收入异常值的比重。 【分析】-【描述统计】-【描述】，选择“总收入”变量，在“将标 准化得分另存为变量”前打勾。生成ZA15变量。再选择“ZA15”变 量，勾选【选项】中的“均值”和“标准差”，按“确定”输出。点 击【转换】-【重新编码为不同变量】-
【旧值和新值】，把-3至3编码为0，else编码为1。完成以上步骤后，点击【分析】-【描述统计】-【频率】，选择“异常值”变量，输出“频率表格”。 第二题： 利用外来工调查数据 1、利用变量V1_9_1- V1_9_ 3，计算商业保险、养老保险和医疗保险都有买的人比例，和一种保险都没有买的人数比例。 点击【转换】-【对个案内的值计数】点击【定义值】，在“值”中输入“1”，按“添加”按钮，按“确定”，生成“购买保险种数”变量。 完成以上步骤后，点击【分析】-【描述统计】-【频率】，选择“购买保险种数”变量，按“确定”，输出“频率表格”。 2、V2_9_1- V2_9_10是一道关于感兴趣的书刊杂志多选题的数据，这属于那种多选题分解方法呢？进行多选题分析，看看外来工最感兴趣的前三种书刊分别是什么。 【分析】-【多重响应】-【定义变量集】，根据数据选择是多选项二分法还是多选项分类法。在这题中，应选择多选项分类法。在范围中输入1到10。写好名称和标签。点【添加】生成多重响应集。 完成以上步骤后，再点击【分析】-【多重响应】-【频率】。按“确定”，输出 3、计算食品消费比例（利用食品消费V2_3_1除以总消费 V2_3tot），并求出其中位数。 点击【转换】-【计算变量】，在目标变量中输入变量名称：
2020年初二物理教师教学工作计划 初二物理的教学目标重在培养学生对物理的兴趣，启发学生思维、培养学生学习的积极性和主动性。物理与社会怎息息相关，要使学生将所学知识运用到实际。下面是我带来关于20xx 年初二物理教师教学工作计划的内容，希望能让大家有所收获! 20xx年初二物理教师教学工作计划(一) 一、指导思想 从本学期开始，八年级学生要增加一门新学科——物理。物理是一门自然科学，跟平时的实际生活比较接近，本着"生活中的物理"这一思想来进行教学，让学生在形象生动中体会到物理的乐趣，也为以后的学习打下基础。 二、教材分析 1、内容选配上，注意从物理知识内部发掘素质教育的潜能，积极推动智力因素和非智力因素的相互作用。在学习方法上，积极创造条件让学生主动学习参与实践，尽可能通过学生自己动手、动脑的实际活动，实现学生的全面发展。 2、采用了符合学生认知规律的由易到难、由简到繁，以学习发展水平为线索，兼顾到物理知识结构的体系。这样编排既符合学生认知规律，又保持了知识的结构性。 3、教材强调学生是学习的主体，把学生当作第一读者，按照学习心理的规律来组织材料。全书共5章以及新增添的物理
实践活动和物理科普讲座，每章开头都有几个问题，提示这一章的主要内容并附有章节照片，照片的选取力求具有典型性、启发性和趣味性，使学生学习时心中有数。章下面分节，每节内都有些小标题，帮助学生抓住中心。在引入课题、讲述知识、归纳总结等环节，以及实验、插图、练习中，编排了许多启发性问题，点明思路，引导思考，活跃思维。许多节还编排了 "想想议议"，提出了一些值得思考讨论的问题，促使学生多动脑、多开口。 三、教学目标 通过一学期的教育教学，使学生能进入物理的世界里来，在掌握基础知识的同时，对周围的自然世界有一个重新的，更加科学的认识。 1、了解当前教育改革和课程改革的方向及趋势，学习新的物理教育观念。围绕新的物理课程标准，开展教学研究活动，特别是在科学探究教学上要积极实践，积累经验。 2、加强观察、实验教学。教学中教师要多做演示实验或随堂实验；落实学生实验，认真思考和操作；并适当增加探索性和设计性实验；鼓励学生在课外做一些观察和小实验。加强实验意识和操作训练。 3、进一步突出应用物理知识教学，树立知识与应用并重并举的观念。物理教学要"从生活走向物理，从物理走向社会"，注重培养学生应用物理知识解决简单实际问题的能力。 4、积极探索开展物理实践活动，强化学生的实践环节。
实验十 渐缩(缩放)喷管内压力分布和流量测定 一、实验目的 1．验证并加深对喷管中的气流基本规律的理解，树立临界压力，临界流速，最大流量等喷管临界参数的概念，把理性认识和感性认识结合起来。 2．对喷管中气流的实际复杂过程有概略的了解。 3．通过渐缩喷管气流特性的观测，要明确：在渐缩喷管中压力不可能低于临界压力，流速不可能高于音速，流量仍不能大于最大流量。 4．根据实验条件，计算喷管（最大）流量的理论值，并与实侧值进行对比。 二、实验设备 本设备由2x 型真空泵，PG －Ⅲ型喷管（见图10-1）和计算机（控制与显示设备）构成。由于真空泵的抽吸，空气自吸气口2进入进气管1，流过孔板流量计3，流量的大小可以从U 型管压差计4读出。喷管5用有机玻璃制成，有渐缩、缩放两种型式（见图10-2、10-3），可根据实验要求，松开夹持法兰上的螺丝，向右推开进气管的三轮支架6，更换所需的喷管。喷管各截面上的压力是由插在其中，外径0.2mm 的测压探针连至可移动真空表8测得，探针的顶封死，中段开有测压小孔，摇动手轮——螺杆机构9，即可移动探针，从而改变测压小孔在喷管中的位置，实现对喷管不同截面的压力测量。在喷管的排气管上装有背压真空表10，排气管的下方为真空罐12，起稳定背压的作用，背压的高低用调节阀11调节。罐前的调节阀用作急速调节，罐后的调节阀作缓慢调节，为减少震动，真空罐与真空泵之间用软管13连接。 在实验中必须观测四个变量：（1）测压孔所在截面至喷管进口的距离x ；（2）气流在该截面上压力P ；（3）背压P b ；（4）流量m 。这些变量除可分别用位移指针的位置、移动真空表，背压真空表及 U 形管压差计的读数来显示读出外，还可分别用位移电位器、负压传感器、压差传感器把它们转换为电信号，由计算机显示并绘出实验曲线。位移电位器将在螺杆之旁，它实际上是一只滑杆变阻器。负压传感器和压差传感器分别装在真空表和U 形管压差计附近，其内部结构为一直流电桥，压力和压差改变时将改变电桥中两臂的电阻，从而获得电桥的不平衡电压输出。为了使这些传感器可靠而稳定地工作，都由直流稳压电源供电。 三、实验原理 1．喷管中气流的基本规律 气流在喷管中稳定流动后，喷管任何截面上的质量流量m 均相等，有连续性方程： M= 2 2 21 1 1C A C A AC υυυ = = =定值，[kg/s] （10-1） 式中：A —— 截面积[m 2] C —— 气体流速[m/ s] υ —— 气体比容[m 3/kg] 下标1—— 喷管进口 下标2——喷管出口 气体在喷管中作绝热膨胀，C 1＜C 2，工质为理想流体时，喷管的理论流量可按下式计算： ])()[(121 1 22 12112 2 2 2k k k p p p p p k k A C A m +-?-== υυ （10-2） 式中： k —— 绝热指数，对于空气k=1.4 P 1 —— 喷管进口压力（初压） [N/ m 2] P 2 —— 喷管出口压力 [N/ m 2] 喷管中气体状态参数P 、υ和流动参数C 的变化规律和流通截面积A 的变化以及喷管
实验1 二阶双容中水箱对象特性测试实验 一、实验目的 1、熟悉双容水箱的数学模型及其阶跃响应曲线； 2、根据由实际测得的双容液位阶跃响应曲线，分析双容系统的飞升特性。 二、实验设备 AE2000B 型过程控制实验装置、实验连接线 图1 双容水箱系统结构图 三、原理说明 如图1所示：这是由两个一阶非周期惯性环节串联起来，被调量是第二水槽的水位h 2。当输入量有一个阶跃增加?Q 1时，被调量变化的反应曲线如图2所示的?h 2曲线。它不再是简单的指数曲线，而是呈S 形的一条曲线。由于多了一个容器，就使调节对象的飞升特性在时间上更加落后一步。在图中S 形曲线的拐点P 上作切线，它在时间轴上截出一段时间OA 。 这段时间可以近似地衡量由于多了一个容量而使飞升过程向后推迟的程度，因此称容量滞后，通常以τ C 代表之。 设流量Q 1为双容水箱的输入量，下水箱的液位高度h 2为输出量，根据物料动态平衡关系，并考虑到液体传输过程中的时延，其传递函数为： 2112()()* ()(*1)(*1) s H S K G S Q S T S T S e τ-==++
图2 变化曲线 式中K=R3，T1=R2C1，T2=R3C2，R2、R3分别为阀V2和V3的液阻，C1和C2分别为上水箱和下水箱的容量系数。由式中的K、T1和T2须从由实验求得的阶跃响应曲线上求出。具体的做法是在图3所示的阶跃响应曲线上取： 1）h2（t）稳态值的渐近线h2(∞)； 2）h2（t）|t=t1=0.4 h2(∞)时曲线上的点A和对应 的时间t1； 3）h2（t）|t=t2=0.8 h2(∞)时曲线上的点B和对应 的时间t2。 然后，利用下面的近似公式计算式2-1中的参数 K、T1和T2。其中：2 () K O h R ∞ == 输入稳态值 阶跃输入量 图3 阶跃响应曲线 4）12 12 t t T T 2.16 + +≈ 对于式（2-1）所示的二阶过程，0.32〈t1/t2〈0.46。当t1/t2=0.32时，为一阶环节；当t1/t2=0.46 h 0.4 0.8 2 h h 1 h 2 2 2
《数字信号处理》实验报告 学院诚毅学院专业电子信息工程班级电子109 姓名学号时间2012.10. 实验一熟悉MATLAB环境 一、实验目的 1、熟悉MATLAB的主要操作命令。 2、学会简单的矩阵输入和数据读写。 3、掌握简单绘图命令。 4、用MATLAB编程并学会创建函数。 5、观察离散系统的频率响应 二、实验内容 1、数组的运算：已知两个数组A＝[1 2 3 4] ；B＝[3 4 5 6]；求以下数组： C＝A+B; D＝A－B；E＝A .*B; F＝A ./B; G＝A .^B; 用stem语句画出其中6个数组（向量）的离散序列图（即杆图）。 图－1 A数组图－2 B数组图－3 C数组 图－4 E数组图－5 F数组图－6 G数组
2、序列的产生：（绘杆图，标注横轴、纵轴和标题） a. x(n)=0.8n ；n取0－15。 b. x(n)=e n（0.2＋3j）；n取0－15。 图a 指数序列图b 复指数序列：模相角 c. x(n)=3cos（0.125πn＋0.2π）＋2sin（0.25πn＋0.1π） n取0－15。 图C 复合正弦序列 d. 把c.的x(n)周期化，周期16点，绘4个周期。 e. 把c.的x(n)周期化，周期10点，绘4个周期。 图d－16点周期化图e－10点周期化
3、序列的运算： x(n)= [1，－1，3，5 ] 计算y(n)及p(n)并绘杆图（y(n)为有限长7点,P(n)为9点）。 a. y(n)= 2x(n＋2）－ x(n－1)－2 x(n)； b. p(n)= ∑nx(n－k），求和k＝1，2，～5 图a y(n)序列图b P(n)序列 4、绘时间函数的图形：（在x轴和y轴以及图形上方应加上适当的标注）。 a. x(t)=sin(2πt)；t取0－10秒 b. y(t)=cos(100πt) sin(πt) t 取0－4秒 图a x(t) 正弦信号图b y(t) 调幅信号
压传感器读出。喷管用有机玻璃制成，配有渐缩喷管和缩放喷管各一只。根据实验的要求，可松开夹持法兰上的固紧螺丝，向左推开进气管的三轮支架，更换所需的喷管。喷管各截面上的压力是由插入喷管内的测压探针（外径φ1.2）连至“可移动真空表”测得，由于喷管是透明的，测压探针上的测压孔（φ0.5）在喷管内的位置可从喷管外部看出，它们的移动通过螺杆机构移动，标尺或位移传感器实现测量读数。喷管的排气管上还装有“背压真空表”，其压力大小用背压调节阀进行调节。真空罐直径φ400，起稳定压力的作用。罐的底部有排污口，供必要时排除积水和污物之用。为减小震动，真空罐与真空泵之间用软管连接。在实验中必须测量四个变量，即测压孔在喷管内的不同截面位置X、气流在该 、流量m，这些量可分别用位移指针的位置、可移动真截面上的压力P、背压P b 空表、背压真空表以及U形管压差计的读数来显示。 实验装置特点： 1.可方便地装上渐缩喷管或缩放喷管，观察气流沿喷管各截面的压力变化。 2.可在各种不同工况下（初压不变，改变背压），观察压力曲线的变化和流量的变化，从中着重观察临界压力和最大流量现象。 3.除供定性观察外，还可作初步的定量实验。压力测量采用精密真空表，精度0.4级。流量测量采用低雷诺数锥形孔板流量计，适用的流量范围宽，可从流量接近为零到喷管的最大流量，精度优于2级。 4.采用真空泵为动力，大气为气源。具有初压初温稳定，操作安全，功耗和噪声较小，试验气流不受压缩机械的污染等优点。喷管用有机玻璃制作，形象直观。 5.采用一台真空泵，可同时带两台实验台对配给的渐缩、缩放喷管做全工况观测。因装卸喷管方便，本实验台还可用作其他各种流道喷管和扩压管的实验。 三、实验原理 1、喷管中气流的基本规律 （1）由能量方程： 及 可得 可见，当气体流经喷管速度增加时，压力必然下降。 （2）由连续性方程： 有 及过程方程
第一节 单容自衡水箱液位特性测试实验 一、实验目的 1．掌握单容水箱的阶跃响应测试方法，并记录相应液位的响应曲线； 2．根据实验得到的液位阶跃响应曲线，用相应的方法确定被测对象的特征参数K 、T 和传递函数； 3．掌握同一控制系统采用不同控制方案的实现过程。 二、实验设备 1．实验对象及控制屏、SA-11挂件一个、SA-13挂件一个、SA-14挂件一个、计算机一台（DCS 需两台计算机）、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-21挂件一个、SA-22挂件一个、SA-23挂件一个； 4．SA-31挂件一个、SA-32挂件一个、SA-33挂件一个、主控单元一个、数据交换器两个，网线四根； 5．SA-41挂件一个、CP5611专用网卡及网线； 6．SA-42挂件一个、PC/PPI 通讯电缆一根。 三、实验原理 所谓单容指只有一个贮蓄容器。自衡是指对象在扰动作用下，其平衡位置被破坏后，不需要操作人员或仪表等干预，依靠其自身重新恢复平衡的过程。图2-1所示为单容自衡水箱特性测试结构图及方框图。阀门F1-1、F1-2和F1-8全开，设下水箱流入量为Q 1，改变电动调节阀V 1的开度可以改变Q 1的大小，下水箱的流出量为Q 2，改变出水阀F1-11的开度可以改变Q 2。液位h 的变化反映了Q 1与Q 2不等而引起水箱中蓄水或泄水的过程。若将Q 1作为被控过程的输入变量，h 为其输出变量，则该被控过程的数学模型就是h 与Q 1之间的数学表达式。 根据动态物料平衡关系有 Q 1-Q 2=A dt dh (2-1) 将式(2-1)表示为增量形式 ΔQ 1-ΔQ 2=A dt h d ? (2-2) 式中：ΔQ 1，ΔQ 2，Δh ——分别为偏 离某一平衡状态的增量； A ——水箱截面积。 在平衡时，Q 1=Q 2，dt dh ＝0；当Q 1 发生变化时，液位h 随之变化，水箱出 图2-1 单容自衡水箱特性测试系统 口处的静压也随之变化，Q 2也发生变化 （a ）结构图 （b ）方框图 。由流体力学可知，流体在紊流情况下，液位h 与流量之间为非线性关系。但为了简化起见，经线性化处理后，可近似认为Q 2与h 成正比关系，而与阀F1-11的阻力R 成反比，即 ΔQ 2=R h ? 或 R=2 Q ??h (2-3)
实验报告评语 1、书写认真，干净。实验步骤清晰 2、书写整齐，实验数据真实，明确 3、书写杂乱， 4、实验目的明确，经过数据分析等到的结果很好 5、实验过程有些乱，但总体还好 6、实验设计合理，数据正确 7、通过这份实验报告，可以看出你能很好的完成实验 8、看了这份实验报告，可以看出你对知识的掌握很好 9、通过实验报告，可以看出你严谨的实验态度 学校班级 组别姓名 实验题目:氧气的实验室制取及其化学性质 实验用品:铁架台、大试管、带导管的单孔橡胶塞、集气瓶、水槽、毛玻璃片、药匙、酒精灯、火柴、高锰酸钾、木炭、澄清的石灰水、脱脂棉、水、细木条、剩余药品的回收容器。 实验过程:按照实验内容和步骤完成实验，并将表格中空格部分补充完整。 1 2 学校班级 组别姓名 实验题目:燃烧的条件
实验用品:酒精灯、蜡烛、玻璃棒、玻璃片、火柴、纸盒、小木条、水、坩埚钳、剩余药品的回收容器。 实验过程:按照实验内容和步骤完成实验，并将表格中空格部分补充完整。 3 4 学校班级 组别姓名 实验题目:质量守恒定律 实验用品:托盘天平、砝码、烧杯、镊子、CuSO4溶液、铁钉、砂纸、剩余药品的回收容器。 实验过程:按照实验内容和步骤完成实验，并将表格中空格部分补充完整。 石家庄铁道大学 实验报告 课程名称:管理信息系统任课教师: 陈艳春实验日期: 班级: 姓名:学号: 第 1 页共 4 页 第 2 页共 4 页 第 3 页共 4 页 第 4 页共 4 页 1、书写认真，干净。实验步骤清晰 2、书写整齐，实验数据真实，明确 3、书写杂乱， 4、实验目的明确，经过数据分析等到的结果很好 5、实验过程有些乱，但总体还好 6、实验设计合理，数据正确
广州市育才实验学校2020学年第一学期第1次月考检测 八年级物理试卷 出卷人: 审核人: 说明: 1.本试卷分为选择题部分和非选择题部分,全卷共四大题24小题,共100分,考试时问80分钟 2.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考试科目用2B铅笔涂在答题卡上 3.本卷分＂问卷＂和＂答卷＂，本试卷选择题部分必须填在答题卡上，否则不给分；非选择题部分的试题，学生在解答时必须将答案写在＂答卷＂上指定的位置（方框）内，写在其他地方答案无效，＂问卷＂上不可以用来答题； 4.考试结束后，考生须将本试卷和答题卡一并交回； 5.考生解答填空题和解答题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,如用铅笔作答的试题一律以零分计算； 6.选择題要求用规定型号铅笔填涂,涉及作图的题目,用题目中规定型号的铅笔作图 第一部分(选择题共36分) 一、选择题(本大题共12小题,每题3分,共36分) 1．小张同学对一些物理量进行了估测，其中最接近实际的是 A．某初中生的身高为17dm B．学生书桌高约200cm C．眨眼一次所用时间接近1s D．人正常步行速度约为5m/s 2．某种昆虫的翅膀在1分钟振动600次,其频率是( ) A. 600Hz B. 60Hz C. 6 Hz D.10Hz 3．为了测量学校课室的课桌有多高,应选用下列哪种尺最准确( ) A.量程15cm,分度值0.5mm B. 量程2m,分度值1mm C.量程3m,分度值1dm D. 量程30cm,分度值1mm 4．我国研制的“亿航”自动驾驶载人飞行器具有垂直起降、定速巡航、空中悬停等功能．在一次试飞中，试飞员感觉地面“迎”他而来，这时飞机的运动状态是、 、 A．垂直起飞B．垂直降落C．定速巡航（匀速行驶）D．空中悬停 5．如图所示，两列火车并排停在站台上，小强坐在车厢中向另一列车厢观望．突然，他觉得自己的列车开始缓缓地前进了，但是，“驶过”了旁边列车的车尾才发现，实际上他乘坐的列车还停在站台上．下列说法正确的是 A．小强感觉自己乘坐的列车前进了是以站台为参照物
喷管特性实验 一、实验目的 1.验证喷管中气流的基本规律，加深对临界压力、临界流速和最大流量等喷管临界参数的理解。 2.比较熟练地掌握压力、压差及流量的测量方法。 3.重要概念1的理解：应明确在渐缩喷管中，其出口处的压力不可能低于临界压力，流速不可能高于音速，流量不可能大于最大流量。 4.重要概念2的理解：应明确在缩放喷管中，其出口处的压力可以低于临界压力，流速可高于音速，而流量不可能大于最大流量。 二、实验装置 整个实验装置包括实验台、真空泵（规格为1401型，排气量3200L/min）。实验台由进气管、孔板流量计、喷管、测压探针、真空表及其移动机构、调节阀、真空罐等几部分组成，如图6-4所示。 图6-4 喷管实验台 1-进气管；2-空气吸气口；3-孔板流量计；4-U形管压差计；5-喷管； 6-三轮支架； 7- 测压探针； 8-可移动真空表； 9-位移螺杆机构及位移传感器； 10-背压真空表； 11-背压用调节阀；12-真空罐；13-软管接头；14-仪表箱；15-差压传感器；16-被压传感器；17-移动压力传感器 进气管为φ57×3.5无缝钢管，内径φ50。空气从吸气口入进气管，流过孔板流量计。孔板孔径φ7，采用角接环室取压。流量的大小可从U形管压差计或微
压传感器读出。喷管用有机玻璃制成，配有渐缩喷管和缩放喷管各一只。根据实验的要求，可松开夹持法兰上的固紧螺丝，向左推开进气管的三轮支架，更换所需的喷管。喷管各截面上的压力是由插入喷管内的测压探针（外径φ1.2）连至“可移动真空表”测得，由于喷管是透明的，测压探针上的测压孔（φ0.5）在喷管内的位置可从喷管外部看出，它们的移动通过螺杆机构移动，标尺或位移传感器实现测量读数。喷管的排气管上还装有“背压真空表”，其压力大小用背压调节阀进行调节。真空罐直径φ400，起稳定压力的作用。罐的底部有排污口，供必要时排除积水和污物之用。为减小震动，真空罐与真空泵之间用软管连接。 在实验中必须测量四个变量，即测压孔在喷管内的不同截面位置X 、气流在该截面上的压力P 、背压P b 、流量m ，这些量可分别用位移指针的位置、可移动真 空表、背压真空表以及U 形管压差计的读数来显示。 实验装置特点： 1.可方便地装上渐缩喷管或缩放喷管，观察气流沿喷管各截面的压力变化。 2.可在各种不同工况下（初压不变，改变背压），观察压力曲线的变化和流量的变化，从中着重观察临界压力和最大流量现象。 3.除供定性观察外，还可作初步的定量实验。压力测量采用精密真空表，精度0.4级。流量测量采用低雷诺数锥形孔板流量计，适用的流量范围宽，可从流量接近为零到喷管的最大流量，精度优于2级。 4.采用真空泵为动力，大气为气源。具有初压初温稳定，操作安全，功耗和噪声较小，试验气流不受压缩机械的污染等优点。喷管用有机玻璃制作，形象直观。 5.采用一台真空泵，可同时带两台实验台对配给的渐缩、缩放喷管做全工况观测。因装卸喷管方便，本实验台还可用作其他各种流道喷管和扩压管的实验。 三、实验原理 1、喷管中气流的基本规律 （1）由能量方程： 221dc dh dq += 及 dp dh dq ν-= 可得 cdc dp =-ν 可见，当气体流经喷管速度增加时，压力必然下降。 （2）由连续性方程： 有 及过程方程 常数=k p ν 常数=?=??????=?=?νννc A c A c A 222111c dc d A dA -=νν
实验四控制系统频率特性的测试 一．实验目的 认识线性定常系统的频率特性，掌握用频率特性法测试被控过程模型的原理和方法，根据开环系统的对数频率特性，确定系统组成环节的参数。二．实验装置 （1）微型计算机。 （2）自动控制实验教学系统软件。 三．实验原理及方法 （1）基本概念 一个稳定的线性定常系统，在正弦信号的作用下，输出稳态与输入信号关系如下： 幅频特性相频特性 （2）实验方法 设有两个正弦信号： 若以) (y tω为纵轴，而以tω作为参变量，则随tω的变xω为横轴，以) (t 化，) (y tω?所确定的点的轨迹，将在 x--y平面上描绘出一条封闭的xω和) (t 曲线（通常是一个椭圆）。这就是所谓“李沙育图形”。 由李沙育图形可求出Xm ，Ym，φ， 四．实验步骤 （1）根据前面的实验步骤点击实验七、控制系统频率特性测试菜单。（2）首先确定被测对象模型的传递函数, 预先设置好参数
T1、T2、ξ、K （3）设置好各项参数后，开始仿真分析，首先做幅频测试，按所得的频率范围由低到高，及ω由小到大慢慢改变，特别是在转折频率处更应该多取几个点 五.数据处理 （一）第一种处理方法： （1）得表格如下： （2）作图如下： （二）第二种方法： 由实验模型即，由实验设置模型根据理论计算结果绘制bode图，绘制Bode图。 （三）误差分析 两图形的大体趋势一直，从而验证了理论的正确性。在拐点处有一定的差距，在某些点处也存在较大的误差。 分析： （1）在读取数据上存在较大的误差，而使得理论结果和实验结果之间存在。 （2）在数值应选取上太合适，而使得所画出的bode图形之间存在较大的差距。 （3）在实验计算相角和幅值方面本来就存在着近似，从而使得误差存在，而使得两个图形之间有差异 六.思考讨论 （1）是否可以用“李沙育”图形同时测量幅频特性和想频特性
实验报告的书写格式模版 有关实验报告的书写格式 一、完整实验报告的书写 完整的一份实验报告一般包括以下项目：实验名称： 实验目的： 实验器材： 实验原理： 实验步骤： 实验数据记录（表格）及处理： 实验结论（结果推导）： 实验讨论或分析等。 二、实验报告书写方法 1、实验名称：就是这个实验是做什么的。 2、实验目的：一般都写掌握什么方法啊；了解什么啊；知道什么啊；会什么啊；…… 等。 3、实验器材：就是做这个实验需要的所有器材（仪器）。 4、实验原理：就是这个实验是根据什么来做的，一般书上会写，抄一下也就可以啦。 5、实验步骤：就是你做实验的过程，开始操作时，（1）做什么； （2）做什么；（3）做什么；……
6、实验数据记录（表格）及处理：根据实验中涉及以及实验得到的数据，设计表格，将有关数据填在表格相应的位置；数据处理，就是该计算的，按要求计算后填入表格对应位置。 7、实验结论（结果推导）：就是做这个实验要得到的结果。 8、分析于讨论：写你的实验结果是否适合真实值？如果有误差要分析产生误差的原因，还有实验的一些比较关键的步骤的注意事项等。 对于初中生或小学生来说，书写的实验报告也可简单一点，有时也可不要分析于讨论，也可不写实验原理等。 三、探究实验书写一般有七个环节 1．提出问题：就是在生活中发现、提出问题。 2．猜想与假设：发现问题，就要弄清楚问题，在没有搞清楚之前总有基本的猜测和设想，这就是猜想与假设。 3．制定计划与设计实验：有了猜想，就有了实验的目的，再根据实验的目的设计实验方案，制定实验计划，包括取得证据的途径和方法，确定收集证据的范围。包括实验的理论依据（实验原理）、实验器材、实验步骤等。 4．进行实验与收集证据：上一步是动脑、思维活动，这一步是手脑并用的实验过程。 5．分析与论证：通过上面的实验，收集到一些数据，观察到一些现象，对其分析，得出事实与假设的关系，通过归纳、概括等方法，得到结论。
实验报告格式及写法 （一）实验报告的特点 1．实录性实验报告是实验研究工作的如实记录。内容包括整个实验的主要过程，如实验步骤、方法、实验结果等。 2．科学性科技实验报告既可以描述创新的内容，又可以记述重复实验的工作。另外，实验报告可以不要求具有明确的结论，只要对科学研究有参考或借鉴价值，无论结果是否达到预期要求，都可以写成科学实验报告。 3．目的性以如实记载实验过程与结果为目的的所有科学实验工作都可以写成科技实验报告 4．规范性一般的实验报告如分析报告、教学中的实（试）验报告、病理化验单等，内容比较单一，而且项目固定，并按一定的格式印成表，由实验者根据要求逐项填写；比较复杂的实验，要按一定的格式写成实验报告，其写作方法具有特定的规范性。 （二）实验报告的种类 1．教学实验报告这类实验报告主要指理工科大学生撰写的实验报告。重复科学技术史上前人已做过的实验，目的是为了验证某一学科定律或结论，训练学生的动手能力和表达能力。其实验步骤和方法一般是由教师自己拟定的，只不过是教学中的一个环节。这种实验报告通常印制成表格，由实验者逐项填写。它是重复前人已做过的实验，不具有学术价值。
2．科技实验报告这类实验报告主要指科技工作者撰写的实验报告。它是描述、记录某项科研课题实验的过程和结果的报告，是科技报告中应用范围广泛的一种报告形式。它是科技工作者自己设计、具有新的实验过程和结果的记录。不是简单重复和再现前人的成果。这类实验报告往往具有科技创新意义和学术价值。 三、实验报告的格式写法 实验报告的写作格式主要包括以下几个部分： 1．标题即实验或试验项目的名称。有时在项目之前加“关于”两字。如“关于xxx的实验报告”。实验报告标题要力求明确、醒目，集中反映实验的内容。 2．作者及单位凡是直接参加实验研究的全部工作或主要工作，能对报告负责的人，都要署名并写明所在单位，这样既表明了成果的归属，同时也是文责自负，也便于读者联系。署名要用真名，不能用笔名，单位要写明全称和地址。 3．摘要摘要是对报告内容不加注释和评论的简短陈述，内容具有独立性、自含性，即不阅读报告的全文，就能获得必要的信息。也供文摘等二次文献采用。写摘要要注意：一般应说明实验的目的、方法、结果和最终结论等；一般不用图、表、化学结构式等；字数一般不超过200字；位于正文之前。 4正文 (1）引言。引言部分应是一系列间题的说明，如：研究的对象、实验的意义和作用；此前该项工作的发展概况以及存在的问题；本实