
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
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本文格式為Word版,下載可任意編輯——工程測(cè)試試驗(yàn)報(bào)告
華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院
試驗(yàn)二:球桿定位控制系統(tǒng)試驗(yàn)
1.機(jī)械建模分析:
球桿定位系統(tǒng)是一個(gè)經(jīng)典的控制理論數(shù)學(xué)模型,它具有物理模型簡(jiǎn)單,概念明了,便于用控制理論算法進(jìn)行控制的特點(diǎn),系統(tǒng)給出一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的模型。
鋼球在滑道加速滾動(dòng)的力是小球的重力在同滑道平行方向上的分力與摩擦力的合力。鋼球滾動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程,鋼球在滑道上滾動(dòng)加速度:
a=μgcosα-gsinα
其中?為鋼球與軌道之間的摩擦系數(shù),而?為滑道與水平面之間的夾角。
為了簡(jiǎn)化系統(tǒng)模型,考慮到摩擦系數(shù)比較小,摩擦力可以忽略不記,因此,其基本的數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)換成如下公式:
..
Mx=mgsinα
當(dāng)?(ssGetPWork(S)[0]);//GetdataaddressesofI/O
InputRealPtrsTypeu=ssGetInputPortRealSignalPtrs(S,0);real_T*y=ssGetOutputPortRealSignal(S,0);//
//CallAddTomethodandreturnpeakvalue//y[0]=da->AddTo(*u[0]);
//shortval_ad;shortAD_No;WORDadr_AD;AD_No=*u[0];adr_AD=0;
if(AD_No==2)adr_AD=0x23e;if(AD_No==5)adr_AD=0x241;if(adr_AD!=0){TS_GetIntVariable(adr_AD,val_ad);*y=400.00*((float)(unsignedshort)val_ad/65535.00);}
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總結(jié):
1.收獲與心得體會(huì):
本次試驗(yàn)我們選到的題目是噪聲的測(cè)量與聲頻分析,試驗(yàn)中我們的思想是先通過Simulink調(diào)用采集卡采集噪聲信號(hào),再將采集噪聲傳到Matlab工作空間,運(yùn)行聲頻分析進(jìn)行濾波后獲取噪聲波形及相應(yīng)的頻譜。試驗(yàn)過程中我們遇到大量問題,界面設(shè)計(jì)是我們經(jīng)過多方修改,最終定下最終這個(gè)方案,采集原始信號(hào)并做頻譜分析,然后進(jìn)行濾波并獲得頻譜,觀測(cè)兩者差異。濾波子程序進(jìn)過多方設(shè)計(jì)修改,然后在試驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試,選取適合截止頻率,獲得理想波形信號(hào)。通過噪聲測(cè)量及聲頻分析試驗(yàn),我們了解并熟悉了Matlab中界面設(shè)計(jì)的兩種基本方法,試驗(yàn)中,我們是通過編寫代碼實(shí)現(xiàn)的,我們還學(xué)到了如何利用Simulink搭建模型實(shí)現(xiàn)硬件和軟件的交互,通過試驗(yàn)我們深刻體會(huì)到Matlab是一個(gè)功能十分強(qiáng)大的軟件,但是她的大量東西對(duì)于我們一個(gè)初學(xué)者是十分困難的,試驗(yàn)實(shí)踐中需要我們付出時(shí)間去熟悉,去認(rèn)真思考,去實(shí)際操作,從基礎(chǔ)開始學(xué)習(xí),認(rèn)真走好每一步,才能順利完成試驗(yàn)。通過這學(xué)期的工程測(cè)試綜合試驗(yàn),經(jīng)過前面噪聲信號(hào)的采集測(cè)試與頻譜分析試驗(yàn),我們還進(jìn)行了球桿定位控制系統(tǒng)試驗(yàn),首先搭建曲柄運(yùn)動(dòng)的速度、加速度位置控制系統(tǒng),及小球位置采集系統(tǒng),并且通過試驗(yàn)對(duì)小球的水平位置進(jìn)行判定,通過該試驗(yàn)對(duì)機(jī)械機(jī)構(gòu),電氣機(jī)構(gòu)及傳感器在工程中的運(yùn)用有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。最終,我們?cè)邳S老師的指導(dǎo)下,對(duì)以上幾個(gè)系統(tǒng)組合,建立PID控制器--控制小球在球桿的某個(gè)位置的Simulink控制模型,并通過調(diào)理測(cè)試實(shí)現(xiàn)了小球的位置控制。
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通過一系列試驗(yàn),在黃老師的耐心輔導(dǎo)下,我們進(jìn)一步了解了MATLAB這一強(qiáng)大的數(shù)學(xué)工具在工程中的應(yīng)用,對(duì)工程測(cè)試知識(shí)在工程實(shí)際中的應(yīng)用有了更深一層的認(rèn)識(shí),同時(shí)深刻認(rèn)識(shí)到自己知識(shí)的匱乏,衷心感謝黃老師的指導(dǎo)!
2.分工:
雷翔:matlab界面編寫,數(shù)據(jù)采集濾波程序的編寫和解釋,simulink仿真模型調(diào)試運(yùn)行潘緒文:matlab界面編寫,波形濾波程序設(shè)計(jì),試驗(yàn)報(bào)告及總結(jié)閆學(xué)文:球桿控制試驗(yàn)的搭建運(yùn)行調(diào)試,simulink仿真模型運(yùn)行
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華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院
//#ifndefWIN32
//#error\//#endif
#include\
#defineS_FUNCTION_LEVEL2
#defineS_FUNCTION_NAMEMove_Abs
//Needtoincludesimstruc.hforthedefinitionoftheSimStructand//itsassociatedmacrodefinitions.#include\
#include\
//#include\
#pragmacomment(lib,\#pragmawarning(disable:4761)
#defineIS_PARAM_DOUBLE(pVal)(mxIsNumeric(pVal)
ssSetNumSFcnParams(S,0);
//ParametermismatchwillbereportedbySimulink
if(ssGetNumSFcnParams(S)!=ssGetSFcnParamsCount(S)){return;}
//SpecifyI/O
if(!ssSetNumInputPorts(S,3))return;for(i=0;i(ssGetPWork(S)[0]);//GetdataaddressesofI/O
InputRealPtrsTypeu=ssGetInputPortRealSignalPtrs(S,0);real_T*y=ssGetOutputPortRealSignal(S,0);//
//CallAddTomethodandreturnpeakvalue//y[0]=da->AddTo(*u[0]);
//shortrtn;FILE*pfile;
pfile=fopen(\
fprintf(pfile,\fprintf(pfile,\fprintf(pfile,\
rtn=TS_MoveAbsolute(*u[0],*u[1],*u[2],UPDATE_IMMEDIATE,FROM_REFERENCE);
//rtn=TS_MoveAbsolute(2000,5,0.01,UPDATE_IMMEDIATE,FROM_REFERENCE);
fprintf(pfile,\fclose(pfile);
//}//Function:mdlTerminate=====================================================//Abstract:
//Inthisfunction,youshouldperformanyactionsthatarenecessary//attheterminationofasimulation.Forexample,ifmemorywas
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華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院
//allocatedinmdlStart,thisistheplacetofreeit.staticvoidmdlTerminate(SimStruct*S){
//RetrieveanddestroyC++object
//DoubleAdder*da=static_cast(ssGetPWork(S)[0]);//deleteda;}
//RequiredS-functiontrailer
#ifdefMATLAB_MEX_FILE/*IsthisfilebeingcompiledasaMEX-file?*/#include\/*MEX-fileinterfacemechanism*/#else
#include\
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