第一篇：昆明理工大学通用实验报告

昆明理工大学实验报告

课程名称____________________________________________________________________ 姓名________________专业年级________________ 成绩________________ 学号________________桌号________________同组人员___________ _____________________实验日期________________ 实验项目____________________________________________________________________

第二篇：昆明理工大学控制CAD实验报告

《控制系统CAD》实验报告

学 院：信息工程与自动化 班 级：

姓 名：

学 号：

指导老师： 段绍米

202_年12月

实验一 Matlab 使用方法和程序设计

一、实验目的

1.掌握Matlab软件使用的基本方法；

2.熟悉Matlab的基本运算和程序控制语句； 3.熟悉Matlab程序设计的基本方法。

二、实验内容

1.求多项式的根 P(x)x2x3x5x4

程序：

P=[1 2 3 5 4];X=roots(p)结果截图： 432

2已知fa(bc)b(ca)c(ab),试422422422使用符号运算的方法对其因式分解。

程序：

syms x y a b c;f=a^4*(b^2-c^2)+b^4*(c^2-a^2)+c^4*(a^2-b^2);r=factor(f)结果截图：

结果：

r =(b-c)*(b+c)*(a-c)*(a+c)*(a-b)*(a+b)

3.编写一个函数，完成求和s=1+2+3+...+i+...+n。

程序：求1000个数相加的和

sum=0;for i=1:1000 sum=sum+i;end sum 结果截图：

4.已知一传递函数为部分分式。

程序：num=[1 2];den=[1 5 4];F(s)s2s25s4，试将其分解[r,p,k]=residue(num,den)结果截图：

结果：

常数向量res=[0.6667 0.3333]-1，极点向量poles=[-4-1]-1，余数向量k=[]。

实验二

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。

二、实验内容 1.时域分析

根据下面传递函数模型：绘制其单位阶跃响应曲线并从图上读取最大

超调量,上升时间，绘制系统的单位脉冲响应。3(s25s6)G(s)3s6s210s8

程序：num=[3,15,18];den=[1,6,10,8];g=tf(num,den);time=[0:0.1:20];step(g,time)

grid;impulse(g)

结果截图：

单位脉冲响应：

结果分析：

系统的最大超调量为7.28%，上升时间为tr=1.42s，峰值时间tp=2.2s，稳定时间（调节时间）为ts=3.64s，稳态值为2.25，峰值为2.41。

2.频域分析

典型二阶系统传递函数为：

G(s)wn22

s22wnswn 当 ζ=0.7, ωn 取6时的 Bode Nichols Nyquist图的单位阶跃响应。

（1）Bode 图程序：

num=36;den=[1,8.4,36];g=tf(num,den);bode(g,{0.001,10000});grid;结果截图：

为了便于分析：用程序 figure(2);margin(g);

[Gm,Pm,Wcg,Wcp]=margin(g)结果如图

结果分析：

由图中看出系统的幅值裕度无穷大，相角频率为163.7401，故闭环系统是系统稳定的。

（2）Nichols图程序：

num=36;den=[1,8.4,36];g=tf(num,den);Nichols(g)

结果截图：

结果分析：

由图可知，系统是临界稳定的。

（3）Nyquist图

num=36;den=[1,8.4,36];g=tf(num,den);nyquist(g,{0.1,100})

结果截图：

结果分析：

因为开环系统是稳定的，当频率w由负无穷变到正无穷时，nyquist曲线不包围-1+j0点，故该系统在闭环状态下是稳定的。

3.根轨迹分析

绘制下面负反馈系统系统的根轨迹，并分析系统稳定的K值范围。

K前向通道：G(s)3s25s 反馈通道：

1H(s)s100

程序：

num=1;den=conv([3,5,0],[1,100]);g=tf(num,den);rlocus(g)

求临界k值

rlocfind(g)结果截图：

结果分析：

K的临界取值为3.9873e+004，故使系统稳定的k值取值范围为0到3.9873e+004

4.稳定性分析

（1）根轨迹法判断系统稳定性：

已知系统的开

环传递函数为：

试对系统闭环判别其稳定性。

程序：num=6;den=conv([1 0],conv([1 3],[1 2 2]));g=tf(num,den);Rlocus(g);sgrid;[k,poles]=rlocfind(g);k,poles;

结果截图：

、结果分析：

由于所有的闭环极点都位于S左半平面，故系统是稳定的。

（2）Bode图法判断系统稳定性：

程序：

num=6;Den=conv*([1 0],conv([1 3],[1 2 2]));G=tf(num,den);Bode(g,{0.0001,100});grid;

结果截图：

为了便于分析，引用程序：figure(2),margin(g);

[Gm,Pm,Wcg,Wcp]=margin(g)得到的结果如图

结果分析：

由图可知，系统的幅值裕度为1.3590，相角裕度为17.5593，均大于0，故闭环系统是稳定的。

实验三

一、实验目的

掌握使用Bode 图法进行控制系统设计的方法； 熟悉Ziegler-Nichols 的第二种整定方法的步骤。

二、实验内容

1.设一单位负反馈控制系统，如果控制对象的开环传递函数为：

KGp(s)

s(s4)(s80)

试设计一个串联超前校正装置。

要求：校正后系统的相角裕度γ '≥ 45° ；当系统的输入信号是单位斜坡信号时，稳态误差ess≤0.04;绘制出校正后系统和未校正系统的Bode 图及其闭环系统的单位阶跃响应曲线，并进行对比。

程序：

num=8000;den=conv([1,0],conv([1,4],[1,80]));G=tf(num,den);[Gm,Pm,Wcg,Wcp]=margin(G);GmdB=20*log10(Gm);

w=0.1:0.1:10000;[mag,phase]=bode(G,w);magdb=20*log10(mag);phim1=45;deta=12;phim=phim1-Pm+deta;bita=(1-sin(phim*pi/180))/(1+sin(phim*pi/180));n=find(magdb+10*log10(1/bita)<=0.0001);wc=n(1);w1=(wc/10)*sqrt(bita);w2=(wc/10)/sqrt(bita);numc=[1/w1,1];denc=[1/w2,1];Gc=tf(numc,denc);

GcG=Gc*G;[Gmc,Pmc,wcgc,wcpc]=margin(GcG);GmcdB=20*log10(Gmc);disp('未校正系统的开环传递函数和频域响应参数:Gm,Pm,Wc')G,[GmdB,Pm,Wcp], disp('校正装置传递函数和校正装置的参数T和B值:T,B')Gc,T=1/w1;[T,bita], disp('校正后系统开环传递函数和频域响应参数:Gm,Pm,Wc')GcG,[GmcdB,Pmc,wcpc]，bode(G,GcG);margin(GcG)

结果截图：

结果分析：

由图可知，校正后的系统的幅值裕度和相频裕度均大于0，故经校正后的系统是稳定的。且相角裕度为46.4202，大于45。

2.设一单位负反馈控制系统，其开环传递函数为：

KGp(s)s(0.25s1)(0.1s1)

试设计一个串联滞后校正装置。

要求：校正后系统的相角裕度γ '≥ 40°；幅值裕度大于等于 12dB，静态速度误差系数K ≥ 4。要求绘制校正后系统和未校正系统的Bode 图及其闭环系统的单位阶跃响应曲线，并进行对比。

程序：

num=4;den=conv([1,0],conv([0.25,1],[0.1,1]));G=tf(num,den)

gamma_cas=40;delta=6;gamma_1=gamma_cas+delta;w=0.01:0.01:1000;[mag,phase]=bode(G,w);n=find(180+phase-(gamma_1)<=0.1);wgamma_1=n(1)/100;[mag,phase]=bode(G,wgamma_1);rr=-20*log10(mag);beta=10^(rr/20);w2=wgamma_1/10;w1=beta*w2;numc=[1/w2,1];denc=[1/w1,1];Gc=tf(numc,denc),beta，GcG=Gc*G,bode(G,GcG),[Gm,Pm,Wcg,Wcp]=margin(GcG);GmdB=20*log10(Gm),Pm

结果截图：

结果分析：

经校正后系统的相角裕度为44.2911，大于40，故满足条件，系统比原来更加稳定。

3.设一单位负反馈系统的开环传递函数为：

1Gp(s)s(s1)(s20)

请采用Ziegler-Nichols 第二整定法设计一个PID 控制器，确定PID控制器的Kp，Ti，Td 的值，并求设计出的系统的单位阶跃响应曲线，给出系统的性能指标。

程序：

num=1;den=conv([1,0],conv([1,1],[1,20]));G=tf(num,den);for Km=0:0.1:10000 Gc=Km;GcG=feedback(Gc*G,1);[num,den]=tfdata(GcG,'v');p=roots(den);pr=real(p);prm=max(pr);pr0=find(prm>=-0.001);n=length(pr0);if n>=1 break;end;end;step(GcG,0:0.001:3);

num=1;den=conv([1,0],conv([1,1],[1,20]));G=tf(num,den);Km=1.3789e+003;Tm=1.32-0.245;

Kp=0.6*Km;Ti=0.5*Tm;Td=0.125*Tm;Kp,Ti,Td,s=tf('s');Gc=Kp*(1+1/(Ti*s)+Td*s);GcG=feedback(Gc*G,1);step(GcG);

结果截图：

结果分析：

原系统的等幅振荡的峰值为1.98。

PID控制器的Kp=827.3400，Ti=0.5375，Td=0.1344。

加入PID控制器后系统的最大峰值时间为tp=1.64，最大超调量为64.2%，峰值为1.64，上升时间tr=0.205s，稳定时间（调节时间）ts=2.63s，稳态值为1。

第三篇：昆明理工大学(数字图像处理)实验报告

昆明理工大学（数字图像处理）实验报告

实验名称

图像的基本变换 实验时间 202_ 年 3 月 20 日 专业班级

学 号 姓 名

成 绩 教师评语：

一、实验目的与要求

1．熟悉及掌握在MATLAB中能够处理哪些格式图像。

2．熟练掌握在MATLAB中如何读取图像。

3．掌握如何利用MATLAB来获取图像的大小、颜色、高度、宽度等等相关信息。

4．掌握如何在MATLAB中按照指定要求存储一幅图像的方法。5．图像间如何转化

二、实验原理及知识点

1、数字图像的表示和类别

一幅图像可以被定义为一个二维函数f(x,y),其中x和y是空间(平面)坐标，f 在任何坐标处(x,y)处的振幅称为图像在该点的亮度。灰度是用来表示黑白图像亮度的一个术语，而彩色图像是由单个二维图像组合形成的。例如，在RGB彩色系统中，一幅彩色图像是由三幅独立的分量图像(红、绿、蓝)组成的。因此，许多为黑白图像处理开发的技术适用于彩色图像处理，方法是分别处理三副独立的分量图像即可。

图像关于x和y坐标以及振幅连续。要将这样的一幅图像转化为数字形式，就要求数字化坐标和振幅。将坐标值数字化成为取样；将振幅数字化成为量化。采样和量化的过程如图1所示。因此，当f的x、y分量和振幅都是有限且离散的量时，称该图像为数字图像。

术语‘空间域’指的是图像平面本身，在空间与内处理图像的方法是直接对图像的像素进行处理。空间域处理方法分为两种：灰度级变换、空间滤波。空间域技术直接对像素进行操作其表达式为

g(x,y)=T[f(x,y)] 其中f(x,y)为输入图像，g(x,y)为输出图像，T是对图像f进行处理的操作符，定义在点(x,y)的指定领域内。

定义点(x,y)的空间邻近区域的主要方法是，使用中心位于(x,y)的正方形或长方形区域。此区域的中心从原点(如左上角)开始逐像素点移动，在移动的同时，该区域会包含不同的领域。T应用于每个位置(x,y)，以便在该位置得到输出图像g。在计算(x,y)处的g值时，只使用该领域的像素。

灰度变换T的最简单形式是使用领域大小为1×1，此时,(x,y)处的g值仅由f在该点处的亮度决定，T也变为一个亮度或灰度级变化函数。当处理单设(灰度)图像时，这两个术语可以互换。由于亮度变换函数仅取决于亮度的值，而与(x,y)无关，所以亮度函数通常可写做如下所示的简单形式：

s=T(r)其中，r表示图像f中相应点(x,y)的亮度，s表示图像g中相应点(x,y)的亮度。

1.图像的线性变换g(x,y)=2*I(x,y)

I=imread('D:picture1.jpg');imshow(I);[m,n]=size(I);for x=1:m;for y=1:n;

g(x,y)=2*I(x,y);end end

imshow(g);

图像的线性变换：g(x,y)=I(x,y)

I=imread('D:picture1.jpg');imshow(I);[m,n]=size(I);for x=1:m;for y=1:n;

g(x,y)=I(x,y);end end imshow(g);

3.图像的非线性变换k1=40*log(k+1);

I=imread('D:picture1.jpg');imshow(I);

I1=rgb2gray(I);k=im2double(I1);k1=40*log(k+1);H=uint8(k1);imshow(H);

4.图像的非线性变换k1=40*exp(k+1);I=imread('D:picture1.jpg');subplot(311)imshow(I);

I1=rgb2gray(I);subplot(312)imshow(I1)

k=im2double(I1);k1=40*exp(k+1);H=uint8(k1);subplot(313)imshow(H);

5.图像的分段线性变换

function Z=imadjust_sec(X,a,b,c,d)[m,n]=size(X);X1=im2double(X);for i=1:m for j=1:n

if(X1(i,j)

Z(i,j)=c*X1(i,j)/a;

end

if(X1(i,j)>=a&&X1(i,j)

Z(i,j)=(d-c)*(X1(i,j)-a)/(b-a)+c;

end if(X1(i,j)>=b)

Z(i,j)=(1-d)*(X1(i,j)-b)/(1-b)+d;

end end end

X=imread('D:picture6.jpg');

Z=imadjust_sec(X,0.3,0.5,0.2,0.6);imshow(X),figure,imshow(Z);

第四篇：昆明理工大学电气工程及其自动化 发电机同步实验报告

实验二：同步发电机综合实验

三相同步发电机并网运行

一、实验目的

1、学习三相同步发电机投入并网运行的方法。

2、测试三相同步发电机并网运行条件不满足时的冲击电流。

3、研究三相同步发电机并网运行时的静态稳定性。

4、测试三相同步发电机突然短路时的短路电流。

二、实验原理

1.同步发电机的并网运行 发电机与电网是否符合下列条件： a、双方应有相同的相序； b、双方应有相同的电压；

c、双方应有相同或接近相同的频率； d、双方应有相同的电压初相位。

在实际并网中，这些条件并不要求完全达到，只要在一定的 误差范围之内就可以进行并网，比如转速（频率）相差约（2%～5%）。

总之，在并车的时候必须避免产生巨大的冲击电流，以防止同步电机损坏，避免电力系统受到严重的干扰。2.同步发电机的静态稳定性

发电机输出的电磁功率与功角的关系为：

PeE0UsinPmaxsin Xs

静态稳定的条件用数学表达为

PMP0,我们称M为比整步功率, 又称为整补功率系数, 其大小可以说明发电机维护同步运行的能力，既说明静态稳定的程度，用 Pss 表示。

dPmE0UPSScos

dxsdPE和PE可知，dδ角越小，Pss 数值越大，发电机越稳定。由当δ小于90°时，dPE为正值，在这个范围内发电机的运行是稳定的，d但当δ愈接近90°，其值愈小，稳定的程度越低。当δ等于 90°时，是稳定和不稳定的分界点，称为静态稳定极限。在所讨论的简单系统情况下，静态稳定极限所对应的功角正好与最大功率或称功率极限的功角一致。对应的90o时达到静态稳定功率极限。为了安全可靠，极限功率应该比额定功率大一定的倍数，即发电机的额定运行点都远低于稳定极限，以保持有足够的静稳定储备。Pem 与 Pen 之比称为静过载能力Km，即：

KmPemE0UE0U1 /sinnPenXdXdsinn一般要求 Km >1.7，也可以说发电机带额定有功负荷运行时静态稳定储备应该在 70%以上，因此额定功角n一般应该是 30°左右。

三、实验线路

四、实验结果及分析

a、在短路器断开的情况下，测出电网和发电机的电压波形，找到并联条件满足的点，确定并网的时间，进行并网实验，测试并网时的冲击电流； 实验参数：

图1：励磁电流

图2：相位 实验结果：

图3：电网与发电机的电压波形

图4：调整后的电网与发电机电

压波形

图5：并网时间

图6：冲击电流波形

b、调整发电机的运行条件，分别在初相位不同和电压幅值不同时，进行并网实验，测试并网时的冲击电流 实验参数：

图7：相位不同，幅值相同

图8：并网时间

实验结果：

图9：冲击电流波形

图10：相位相同，幅值不同

图11：并网时间

图12：冲击电流波形 分析：发电机并入电网时必须满足，双方应有相同的相序，电压，相同的或接近相同的频率、相同的电压初相位，当上述条件有一个不满足时，将对发电机运行产生严重的后果。它们都会在发电机绕组中产生比额定值大很多的环流，引起发电机功率振荡，增加运行损耗，运行不稳定等问题，严重可使发电机受到损害，严重影响电力系统。图中数据表明不满足运行条件时都产生很大的冲击电流超出额定值很多倍，所以，并网时赢选择合适的并网时间以减少冲击电流对电力系统的干扰。

c、对并网运行的发电机进行有功功率和无功功率的调整，测试功角随之变化的过程。实验参数：

图13：有功功率参数

图14：无功功率参数

实验结果：

图15：功角变化过程

分析：当励磁电流和有功功率同时影响功角时：当0-2s时励磁电流和有功功率都保持不变功角也不变，当2s时增大有功功率，功角也随着增大，当0-4s时，有功功率不变，4s时励磁电流增大，功角减小，总之功角跟励磁电流呈余弦函数，跟有功功率呈正弦函数，功角同时受二者的影响

d、自拟方案，测出发电机失步后的各物理量变化过程。实验参数：

图16：有功功率参数

图17：无功功率参数 实验结果：

图18：各物理量变化过程

分析：当减小励磁电流时，发电机产生失步现象，此时功角达到90度，之后功角就在-180度和180读之间波动，发电机不能正常运行在发电机和电动机两个运行状态之间来回振荡。当电机电动机运行时，有功功率也在原动机输入值附近波动，但无功功率增加，当电机发电机运行时，无功功率减小。但是在增大有功功率的同时增大励磁，则功角也在增大，增大的幅度比只调节输入功率大，同步机就不会出现于电网失步。所以在我们在增大有功功率的时候，为了不让同步电机与电网失步，在调节输入功率的同时也要增加励磁。

五、结论:同步发电机并入大电网必须满足以下条件：

1.发电机的频率等于电网频率

2.发电机的电压幅值等于电网电压的幅值 3.发电机的电压相序与电网的相序相同

4.在并网时，发电机的电压相角与电网电压的相角一样

如果上述四个条件有一个不满足，将对发电机运行产生严重的后果，它们都会在发电机绕组中产生环流，引起发电机功率振荡，增加运行损耗，运行不稳定等问题

第五篇：昆明理工大学 电子商务实验报告 期末大作业设计

电子商务实验报告

专业班级：

姓 名：

学 号：

指导教师：

实验目的：

1、掌握电子商务网站的基本设计方法；

2、初步了解J2EE架构用于电子商务网站的设计技术；

3、掌握开发所需的数据库服务器、中间服务器和相应环境的配置。实验步骤：

一、环境配置

1、下载安装JavaSDK 下载jdk1.6.0_05（下载地址：http://java.sun.com/javase/downloads/index.jsp）。下载好的JDK是一个可执行安装程序，双击安装。假设安装路径为：C:Program FilesJavajdk1.6.0_05（当然其他路径也可以）。

JDK安装完成之后要设置系统环境变量： 我的电脑点右键，选择“属性”，选择“高级”标签，进入环境变量设置。环境变量设置，分别设置环境变量：JAVA_HOME。

在系统环境变量那一栏中点->新建JAVA_HOME（JAVA_HOME指向的是JDK的安装路径）。变量名： JAVA_HOME；变量值： C:Program FilesJavajdk1.6.0_05 设置JAVA_HOME量的目的：为了方便引用，比如，JDK安装C:Program FilesJavajdk1.6.0_05目录里，则设置JAVA_HOME为该目录路径, 那么以后要使用这个路径的时候, 只需输入%JAVA_HOME%即可, 避免每次引用都输入很长的路径串等。

2、下载web服务器

下载apache-tomcat-6.0.20.exe文件（下载地址：http://download.csdn.net/source/1611296）。双击安装。安装目录为如D:apache-tomcat-6.0.20。

二、建立数据库

本实验使用access数据库。在access中建立名为db的数据库。建立表名为products的数据库表。该表包括5个字段。编号、名称、价格、数量及产地。如下图所示。

图3 建立access数据库

将数据库保存到课本8.3.2要求的目录下。在此基础上配置数据源。方法参见8.3.2(5)。

三、程序设计

1、建立主页面。利用Dreamwave或Frontpage建立页面。

2、新建产品信息页面。利用Dreamwave或Frontpage建立页面。

实现结果如主页面。

3、实现查看并修改和删除对应程序。

四、其它配置

（1）解压tomcat并解压到D盘。

（2）根据课本p288，8.3.2建立相应的目录。

五、启动设计结果

1、启动tomcat。双击D:apache-tomcat-6.0.20bin下的startup文件。关闭则双击shutdown文件。运行结果如下：

图7 tomcat启动界面

2、启动ie。在地址一栏输入http://localhost/productlist.jsp。并检测各项结果。

六、电子商务的首页设计：

打开程序Frontpage建立页面：

代码段修改：

双击startup.bat打开tomcat

输入网址：http://127.0.0.1:8080/netshop/wangtian.htm

单击用户注册：

注册完成后返回首页输入用户信息

登录

用户信息修改：

实验总结、心得体会：

这次网页设计，主要学习了怎样修改页面，怎样排版，怎样链接到后台的数据表。如何使用frontpage。如果没有熟练掌握这些软件，制作网站就是空想。

上了一个学期的电子商务，让我体会最深的是电子商务与实际生活息息相关，而要学好电子商务，完全看个人的自觉性。所谓电子商务，就是是利用计算机技术、网络技术和远程通信技术，实现整个商务(买卖)过程中的电子化、数字化和网络化。它是通过网络，通过网上琳琅满目的商品信息、完善的物流配送系统和方便安全的资金结算系统进行交易。我们学习电子商务，首先要培养自己的电子商务感，要随时随地和商务联系在一起。电子商务感就是无论碰到什么事情都能想想如何用电子商务来帮助解决和实现这个问题，这就是电子商务感。作为电子商务，有时候更多的要扮演一种新文化的传播者和实践者的角色。现在科学发达了，到处都有电脑，我们可以在如何一个上网的角落进行实践。我们完全不必拘于教学形式，去自主的学习、自主的实践。从实际操作中感知电子商务的真谛，其实实践没有那么高深莫测。在学校里我们可以利用课余时间多学习一些关于电子商务的东西，对以后的工作生活会大有帮助。