廣西大學實驗報告紙
姓名：
指導老師：
成績：
學院：電氣工程學院
專業：自動化
班級：
實驗內容：利用含本質非線性環節的三階系統產生正弦信號
20**年月日
各個組員及各自發揮的作用：
1.
。
【實驗時間】20**年3月18日
【實驗地點】綜合樓自動控制實驗室
【實驗目的】
1、
掌握用描述函數法分析非線性控制系統的穩定性和自振蕩原理
2、
掌握利用MATLAB/Simulink進行非線性系統的描述函數分析方法
【實驗設備與軟件】
1、
labACT實驗臺與虛擬示波器
2、
MATLAB軟件
3、
Multisim/Simulink仿真軟件
【實驗原理】
1、
實驗對象與含本質非線性環節的閉環系統
傳遞函數：
2、
描述函數分析非線性系統
非線性環節的描述函數的定義為非線性環節的輸入正弦波信號與穩態輸出的基波分量的復數比。描述函數法是非線性控制系統的一種近似分析法，它表達了非線性元件對正弦的傳遞能力，由于大多數不包含儲能元件，它們輸出與輸入頻率無關。所以常見的描述函數僅是非線性環節輸入正弦波信號幅值A的函數，用N（A）來表示。
閉環系統頻率特征：
從特征方程
可得
由此可以按Nyquist穩定性判定方法判定系統穩定性。
3、
接線與操作方法
輸入信號通過按下信號發生器（B1）階躍信號按鈕時+5V→0階躍產生。需要注意的是，如果有飽和現象產生，需人工放電。
【實驗內容、方法、過程與分析】
1、
實驗內容
①基于圖1所示的閉環系統，針對非線性部分選為理想繼電型（M=3.6）通過MATLAB進行仿真分析求取描述函數，分析清楚后，要求在Multisim中構建一個典型的模擬系統驗證，正確后在labACT實驗箱上進一步實驗。要求列表記錄標志性數據。
②基于圖1所示的閉環系統，針對非線性部分選為飽和繼電型（M=3.6）選取合適參數，使其出現自持振蕩，通過MATLAB進行仿真分析求取描述函數，算出自持振蕩的幅值和角頻率。分析清楚后，要求在Multisim中構建一個典型的模擬系統驗證，正確后在labACT實驗箱上進一步實驗。要求列表記錄標志性數據。
2、
實驗方法
①利用已知對象傳遞函數和非線性系統描述函數，列式求解自持振蕩的幅值和頻率（通過MATLAB計算）。
②利用有源電路（運算放大器、電阻、電容、穩壓管等）模擬系統對象和非線性環節。
③利用Multisim仿真，驗證計算自持振蕩幅值和頻率的正確性，并另取不同輸入進一步研究系統特性。
④在labACT上對仿真結果進行驗證。
3、
實驗過程與分析
（1）
實驗過程
①列式求解自持振蕩幅值和頻率
1）
理想繼電型：
控制對象傳遞函數為：，頻域特性為：
非線性環節描述函數為：
根據自持振蕩公式：，則
即
得：ω=√2=1.414rad/s，A=1.53
2）
飽和繼電型：
控制對象傳遞函數為：，頻域特性為：
非線性環節描述函數為：
根據自持振蕩公式：，則
即
，取
即
得：ω=√2=1.414rad/s，A=1.51
②利用Multisim進行仿真實驗
1）
理想繼電型：
仿真電路：
仿真輸出：
2）
飽和繼電型：
仿真電路：
仿真輸出：
③labACT實驗箱操作
1）
理想繼電型
輸出波形：
實驗結果：
T=4.418s，則ω=1.503rad/s；A=1.37V
2）
飽和繼電型
輸出波形：
實驗結果：
T=4.386s，則ω=1.433rad/s;A=1.29V
④實驗結論
labACT實驗箱操作結果與Multisim仿真結果相近，因實際設備中存在誤差（如電阻、電容的數值不一定完全準確等），所以實驗成功。
（2）
實驗分析
①非線性環節的描述函數為，負倒描述函數為。
在復平面上，的曲線隨著參數A的變化而移動，頻率特性曲線隨著ω的變化而移動。
可以由Nyquist判據知道，參數A的變化趨勢：
a、若曲線不包圍曲線，非線性系統穩定；
b、若曲線包圍曲線，非線性系統不穩定；
c、若曲線與曲線有交點，對應非線性系統等幅周期運動。
②在本系統中，一直對象為，根據以上分析：
a、理想繼電型對象Nyquist曲線與非線性環節負倒描述函數曲線的關系如下：
由圖可知，兩曲線存在交點，故系統響應為自激振蕩，經列式計算可得對應的頻率ω和幅值A。這一結論由實驗得到驗證。
b、飽和繼電型對象Nyquist曲線與非線性環節負倒描述函數曲線的關系如下：
由圖可知，當k>3時兩曲線存在交點，此時系統響應為自激振蕩（故實驗中去k=10），經列式計算可得對應的頻率ω和幅值A。這一結論由實驗得到驗證。
【實驗總結】
通過本次實驗，我們掌握了用描述函數分析非線性控制系統的穩定性和自震蕩的原理，所謂非線性環節的描述函數的定義，為非線性環節的輸入正弦波信號與穩態輸出的基波分量的復數比。我們使用了頻域分析法，本質就是應用諧波線性化的方法。我們還在
Simulink進行非線性系統的描述函數分析方法。
篇2：臺風預警信號防御措施
臺風預警信號有白色、綠色、黃色、紅色和黑色五種臺風信號。
一、白色臺風信號
1、含義:熱帶氣旋48小時內可能影響我市。
2、防御措施:請住戶注意防風。
二、綠色臺風信號
1、含義:熱帶氣旋24小時內可能影響我市,平均風力可達6-7級。
2、防御措施:管理處要積極巡查,在各樓道門上和宣傳欄上張貼有關臺風、暴雨消息和住戶安全注意事項、公司值班電話、三防辦電話。
三、黃色臺風信號
1、含義:熱帶氣旋12小時內將影響我市,平均風力可達8級以上。
2、防御措施:
a、通知中小學和幼兒園停課;
b、通知所有戶外作業停止。
3、管理處主任到崗,各部門主管留守管理處,按各自分工準備應急措施:
1)工程維修部
a、負責檢查油料,備足柴油隨時準備發電;切斷霓紅燈及有關危險的室外電源。
b、負責地下水池儲水,確保業主(住戶)的正常供水;檢查地下室污水泵工作情況,確保正常啟動和使用功能;隨時關閉前后地下室大門,確保雨水不能浸入地下設備室;在有雨水易流入的位置加強疏導工作,及時消除隱患;
c、全面檢查樓面電梯機房情況,防止風吹開門窗;門、窗鎖扣有問題要及時更換;防止雨水從窗、門天面浸入,確保電梯的正常運行;
2)綜合管理部和清潔部
a、檢查天面,加固不牢天線,清除雜物。
b、清查樓面各出水口疏通情況。
c、關閉各樓道門窗,固定不牢的樓道門窗來不及修復的由工程維修部配合拆除。
d、檢查地下明、暗雨水溝通水情況。
e、對污水與雨水易混合的化糞池井蓋要布置明顯的警醒標志或重物壓蓋,防止化糞池污蓋被水頂起發生危險。
f、觀察各樓宇住戶陽臺有無固定不牢雜物和其它隱患。
g、加固捆綁小區內所有樹木以防吹倒。
3)保安部
a、保安主管做出應急方案,成立搶險分隊布置各分隊任務。
b、保安部值班人員密切關注風雨情況,加強巡邏密度,對重點部位做重點防守。如發現緊急情況,立即發出警報。
c、休班人員不得離開小區并保持戒備狀態,接到報告后須"緊急集合",以便迅速到達現場。
四、紅色臺風信號
1、含義:熱帶氣旋12小時內可能影響或已經影響我市,平均風力可達10級以上。
2、防御措施:公司總部所有人員、各管理處所有管理人員分別在公司和管理處集中,進入緊急臨戰狀況,搶險隊伍到位。
五、黑色臺風信號
1、含義:熱帶氣旋12小時內可能影響或已經影響我市,平均風力可達12級以上。
2、防御措施:同紅色臺風信號。
六、緊急情況的處理
1.當接到或發現險情報告后,全體人員應緊急出動趕赴現場,由管理處主任統一指揮參加搶險。
2.大廈地下室進水應立即起動排水泵排水,用沙袋在入口處碼成護堤,如出現水泵排水故障,應一邊向公司或其他單位求援,一邊借用潛水泵排水。
3.電梯房進水應將電梯上至頂層鎖住,堵住進水口、排水、關閉電梯電源,并對電梯房設備用風機吹干,::經維修部或電梯養護單位同意后方可開啟使用。
4.因風猛雨大造成人員受傷或有生命危險,應立即將受傷人
篇3：文化大廈消防報警信號處理程序
文化大廈消防報警信號處理程序
1.消防監控中心當值保安員收到消防報警信號或電話報警時：
?。?）用對講機通知巡樓保安員或管理員即時到現場核實；
?。?）即時向當值主管報告，講清報警地點；
?。?）將監控鏡頭定在報警樓層監視，并將情況及時向當值主管報告。
2.巡樓保安員或管理員接到消防監控中心當值保安員呼叫后，以最快速度趕到報警地點核實，并且遵循以下規則：
?。?）報警地點在公共地方，直接進入報警地點檢查。
?。?）報警地點在寫字樓單元內，先按門鈴，向用戶簡要說明理由后，進入報警地點檢查。
?。?）報警地點在商場內，與商場管理人員一起進入報警地點檢查。
?。?）報警地點在停車場內，與停車場管理人員一起進入報警地點檢查。
?。?）報警地點在寫字樓單元且上鎖，即時報告當值主管，并留守注意觀察，等待當值主管到場后決定是否破鎖進入檢查。
?。?）報警地點在商場獨立商鋪內且已上鎖，即時報告當值主管和商場當值負責人，留守現場觀察，等待當值主管和商場當值負責人到場后決定是否破鎖進入檢查。
3.當值主管接到消防監控中心保安員報告后，即時帶領機動人員以最快速度趕到報警地點現場檢查。
?。?）經到報警地點現場檢查，確認屬誤報，即時通知消防監控中心當值保安員復位，若進入寫字樓單元內、商鋪內、停車場內檢查，需向用戶解釋清楚，致歉后方可離開。
?。?）報警地點在寫字樓單元內或商場獨立鋪位且已上鎖時，若觀察到有明火或煙，必須破鎖進入現場檢查，排除險情后加鎖，并通知用戶。
?。?）經現場檢查確認為火警后，按初期火警處理程序處理。
4.消防監控中心當值保安收到當值主管指令后將信號復位，并做好記錄。