九游体育官网可变电阻(2k,1k),固定电阻,三极管,光电三极管,光电二极管,继电器,发光二极管,面包板以及导线、利用光电三极管设计并搭建一个利用灯光亮暗模拟液位的报警装置:利用multisim软件画出电路模型图,该电路已利用面包板实际测试:Figure1报警装置电路与原理图
*该图只表示实际电路模型,实验中用到的三极管为9013,其余主要电路元件及参数与该图相同。
第一部分:由U1光电三极管和2kohm可变电阻组成的信号电路,利用光电三极管在有光照和无光照条件下不同分压获得在节点1的不同输入电压。
第二部分:由R1,R2,R3,Q1组成的共射放大电路,其中R1,R2用于提供静态工作点,R3用于改变输出电压。调整静态工作点时,实测获得三极管be间电压为0.6v,通过调节R3,将节点2电压置于约2.5v,此时继电器输出端开路,LED保持暗灯状态。当第一部分,信号电路受到光照时,节点1电压会发生变化,进而通过三极管放大电路,将发放大后的电压信号(大于3v)输出至继电器部分,使得继电器输出开关闭合,使得LED接通,进而发出提示信号。
第三部分:由继电器和LED组成的亮灯电路,当继电器输入电压大于门限电压时,开关接通,LED发光。一般信号电路无光照时,继电器输出端处于断路状态,LED不发光。
1、对于光敏电阻电路,只需改变第一部分(信号电路)可变电阻(R4)阻值,继调整节点1在有光照和无光照时分压比即可。
2、通过合理设置节点2的静态电位(通过R3调节获得)及信号电路可变电阻(R4)阻值,可以达到调节电路灵敏度的目的。
主要元件参数原理图所示(可变电阻需要实际调整获得),调节过程主要注意点有:
整获得,实际中最好在调整R3的同时实测c极电压,实际中设c极电压在2,5vm,进而实际调整获得所需电位,一般R3阻值较小。
通过本次实验,我复习了电路、三极管放大电路的基本知识,并实际搭建了自己设计的电路,锻炼了动手能力。
在设计并搭建本次电路的过程中,我最大的感受是:一个好的构思,合理的设计电路,能够大大提高电路的应用性和功能性。在本次实验中,搭建的电路不仅仅可以满足本次实验的要求,同时适用于光敏电阻路灯通断控制电路,只需稍加调整电阻阻值即可。同时,在实际电路基础上,改变若干个电阻的阻值,即可改变电路测试的灵敏度,满足不同实际场合的需求。
可变电阻(2k,1k),固定电阻,三极管,光电三极管,光电二极管,继电器,发光二极管,面包板以及导线、 灯通断控制电路电路原理图:
本实验主要电路及原理与光电开关设计与应用完全相同,主要差别在于第一部分:信号电路。此时需要将光电三极管换位光敏电阻,同时调节如图所示R8分压电阻阻值,使其能够输出有效电压并驱动继电器。其他电路设计原理与光电开关设计与应用完全相同。
主要元件参数原理图所示(可变电阻阻值通过实际调整获得),调节过程主要注意点有是:调整与光敏电阻串联的可变电阻阻值时,最好能够带电调整,在其余电路完整的情况下,实际调整可变电阻,使其阻值恰好在无光时使得LED暗,这时获得的光敏电阻灵敏度最大。
相比第一个实验,本次实验相对简单,只需要更换光敏电阻,并合理设置其串联电阻阻值,即可满足实验要求。
通过本次实验,复习了三极管的使用及静态工作点相关的问题,通过面包板实际连线,锻炼了自己的动手能力。实验中主要较耗费时间的步骤在于调整三极管静态工作点,此时需要结合可变电阻和万用表同时进行调整。只要调整好静态工作点,并合理匹配前后几电压,即可搭建出满足实验要求的电路。
1. 闭环系统的动态性能与系统的特征根密切相关,在状态空间的分析中可利用状态反馈来配置系统的闭环极点。这种校正手段能提供更多的校正信息,在形成最优控制率、抑制或消除扰动影响、实现系统解耦等方面获得广泛应用。在改善与提高系统性能时不增加系统零、极点,所以不改变系统阶数,实现方便。
值,而在工程中,并不是状态变量都能测量到,而一般只有输出可测,因此希望利用系统的输入输出量构成对系统状态变量的估计。解决的方法是用计算机构成一个与实际系统具有同
?(t)作为系统状态向量x(t)的估值。状态样动态方程的模拟系统,用模拟系统的状态向量x
观测器的状态和原系统的状态之间存在着误差,而引起误差的原因之一是无法使状态观测器
?(t)?y(t)的反馈是为了使状态估计误差尽可能快的初态等于原系统的初态。引进输出误差y
3. 若系统是可控可观的,则可按极点配置的需要选择反馈增益阵k,然后按观测器的动态要求选择H,H的选择并不影响配置好的闭环传递函数的极点。因此系统的极点配置和观测器的设计可分开进行,这个原理称为分离定理。
设计状态反馈矩阵为 k=[4.8 -10..8]则加入状态反馈的系统结构图
B.为给定系统配置状态观测器 系统模拟运算电路图如下: T=0.01 不接入观测窗
通过上图可得,加观测器后,系统快速性提高,系统的稳定时间变小,稳定性显著提高。观测数据跟实际输出基本吻合。
如果系统的初始状态x(0),可以通过一个有限的时间间隔,由输出序列y(0),y(T),y(2T),…y[(n-1)T]唯一地确定,则称系统的状态是完全可观测的。
n?1采样系统完全可控的充要条件是:可控性阵为满秩,即rank[B AB … AB ]=n
5加观测器后,系统快速性提高,系统的稳定时间变小,稳定性显著提高。实验过程中观测数据跟实际输出基本吻合。即系统加状态观测器后,可以增加系统的稳定性,减小系统