计算机控制技术实验指导书1..doc

《计算机控制技术》 实验指导书 张友斌 编 茂名学院 二○○六年十月 目 录 第一章 概 述 5 1．1系统功能特点 5 1．2系统构成 6 1.3 AD?C812概述 6 1.4 实验设备中的模拟量输入通道 7 1.5 实验设备中的模拟量输出通道 8 1.6 AD?C812与上位机的关系与分工 8 1．7计算机控制实验系统实验内容 9 1．8 实验注意事项 9 1．9 虚拟示波器 10 1．6 开放型脚本编辑环境 10 1．7完整的系统信息 11 第二章 软件使用说明 12 2．1 菜单功能说明 12 2．1．1 文件 12 2．1．2 实验 12 2．1．3 系统 13 2．1．4 窗口 13 2．1．5 显示 13 2．1．6 操作 15 2．1．7 帮助 15 2．2 工具条功能说明 15 2．3 脚本编辑器 16 2．4 虚拟示波器 16 2．4．1 X-t、X-Y两种显示模式 16 2．4．2 四种量程选择 17 2．4．3 各通道显示/隐藏功能 17 2．4．4 各通道缩放功能 18 2．4．5 各通道读数功能 18 2．4．6 采样通道反相功能 18 2．4．7 网格显示/隐藏功能 18 2．4．8 显示曲线位移功能 18 2．5 信息框 19 第三章 VBScript 编程及疑难解答 20 3．1 VBScript简介 20 3．2 VBScript 基础 20 3．2．1 VBScript 数据类型 20 3．2．2 VBScript 变量 21 3．2．3 VBScript 常数 24 3．2．4 VBScript 运算符 24 3．2．5使用条件语句 25 3．2．6使用循环语句 28 3．2．7 VBScript 过程 31 3．2．8 VBScript 编码约定 33 3．3 脚本编程 37 3．3．1 脚本四个模块 37 3．3．2 系统对象 41 第四章 实 验 45 实验一 A/D与D/A 转换实验 45 实验二 数字滤波 50 实验三 数字PID控制算法的研究 53 实验四 D(s)离散化方法的研究 57 实验五 串级控制算法的研究 62 实验六 解耦控制算法的研究 65 实验七 最少拍控制算法的研究 70 实验八 具有纯滞后系统的大林控制 76 实验九 组态软件实验 79 第一章 概 述 ACT-I型计算机控制实验上位机程序是与“ACT-I型自动控制理论及计算机控制技术实验装置”配套的上位机控制程序。本软件必须与“ACT-I型自动控制理论及计算机控制技术实验装置”配套使用，实验装置上配备有并行口接口，使用本软件前，计算机必须与实验装置通过并口进行连接，并合上实验装置电源。脱离实验装置，本软件将无法正常使用。 程序主界面（User Interface）如图1.1所示。 1．1系统功能特点 1．以PC微机为操作台，高效率支持“计算机控制”的教学实验。 2．系统含有高阶电模拟单元，可根据教学实验需要进行灵活组合，构成各种典型环节与系统。 3．系统含有界面友好、功能丰富的软件。PC微机在实验中，除了用作实验测试所需的虚拟仪器外，还可用作测试信号发生器以及具有很强柔性的数字控制器。 4．系统的硬件、软件设计，充分考虑了开放型、研究型实验的需要。可自己设计实验内容，构建系统对象，编写控制算法，进行计算机控制技术的研究。 1．2系统构成 实验系统由上位PC微机（含实验系统软件）、ACT-I型自动控制理论及计算机控制技术实验装置、并行通讯线等组成。ACT-I型自动控制理论及计算机控制技术实验装置内装有以AD?C812芯片（含数据处理系统软件）为核心构成的数据处理卡，通过并口与PC微机连接。 1．ACT-I型自动控制理论及计算机控制技术实验装置简介 ACT-I型自动控制理论及计算机控制技术实验装置提供一个硬件开发区。它主要由电源部分U1单元，信号源部分U2单元，与PC机进行通讯的数据处理单元U3，元器件单元U4，非线性单元U5，U6，U7，模拟电路单元U8～U16组成，详见实验装置及附图。 电源单元U1，包括电源开关，保险丝，＋5V，－5V，＋15V，－15V，0V，1.2V～15V可调电压的输出。 U2为信号源单元，可以产生周期方波信号、周期斜坡信号、周期抛物线信号和正弦信号，频率幅值可调。 U3单元为数据处理模块，用于完成数据采集与数据输出，并通过并行口与上位PC机进行通讯。 U4单元提供了实验所需的电容与电阻，电位器，另提供插接电路，供放置自己选定大小的元器件。 U5，U6，U7分别为典型的非线性环节电路。 U8～U16为由运算放大器与电阻，电容