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2011“微机控制技术”实验指导书

PAGE  PAGE 12 江西理工大学 《 微机控制技术 》课程实验指导书 主审人:蔡改贫 主撰人: 前言 本课程是自动化、电气工程及其自动化专业的专业基础实验课,通过本课程的学习,使学生计算机控制系统的结构体系、信号的输入输出过程、以及控制器的设计方法、计算机控制系统的设计及调试等,并简单的讲解组态软件、通信网络等内容,为学生毕业后从事微机控制方面的工作打下坚实的基础。 本实验主要包括4大部分:微机控制的原理及体系结构、过程通道的设计、数字控制器的设计方法、控制系统的设计与调试,要求学生通过学时和实验,掌握微型计算机控制系统的基本工作原理、设计方法等。 目录 第一部分 绪论 一、本课程实验的作用与任务 二、本课程实验的基础知识 三、本课程实验教学项目及要求 第二部分 基本实验指导 实验一 步进电机控制实验 实验二 直流电机控制实验 实验三 数字PID控制器设计及仿真 实验四 最少拍有纹波控制器设计及仿真 实验五 最少拍无纹波控制器设计及仿真 实验六 大林算法设计及仿真 实验七 A/D转换器实验 实验八 组态软件设计 第一部分 绪论 本实验指导书是根据《微机控制技术》课程实验教学大纲编写,适用于电气工程及其自动化专业、自动化等专业。 本课程实验的作用与任务 《微机控制技术》实验是计算机学习过程中必不可少的重要实践环节。通过实验和设计,让学生计算机控制系统中输入输出通道的设计、数字程序控制技术、数字控制器的设计方法、组态软件的设计以及整个控制系统的设计过程及步骤,使学生在分析问题和解决问题等方面受到系统科学的训练,从而提高学生理论联系实际能力、自主动手能力和创新能力。 本课程实验的基础知识 本课程要求学生掌握计算机的基本工作原理、编程方法、数字控制器的设计方法等基本知识。学生在学习这门课程之前,必须掌握《自动控制原理》、《微机原理与程序设计》等课程相关内容。 三、 本课程实验教学项目及要求 序 号实验项目名称学 时实验类别实验要求实验类型每组人数主要设备名称目的和要求1步进电机控制实验2专业选修验证2计算机,实验箱掌握数字程序控制的设计与步进电机控制。2直流电机控制实验2专业选修验证2计算机,实验箱掌握定时器产生PWM波的原理及直流电机的调速控制。3数字PID控制器设计及仿真2专业必修设计1计算机掌握PID的参数整定方法和控制效果分析。4最少拍有纹波控制器的设计及仿真2专业必修设计1计算机掌握最小拍控制器的设计步骤、方法及控制效果分析。5最少拍无纹波控制器的设计及仿真2专业选修设计1计算机掌握最小拍控制器的设计步骤、方法及控制效果分析。6大林算法设计及仿真2专业选修设计1计算机掌握大林算法的设计与振铃现象分析。7A/D转换器实验2专业选修验证2计算机,实验箱掌握数模转换的原理及主要芯片的使用。8组态软件应用2专业选修设计1计算机学会组态软件的设计。 第二部分 基本实验指导 实验一 步进电机控制实验 一.实验目 了解步进电机的工作原理,掌握它的转动控制方式和调速方法。 二.实验设备及器件 1.IBM PC机 一台 2.DP-51PRO.NET单片机仿真器.编程器.实验仪三合一综合开发平台 一台 三.实验内容 1.编写程序,通过单片机的P1口控制步进电机的控制端,使其按一定的控制方式进行转动。 2.分别采用双四拍(AB-BC-CD-DA-AB)方式、单双八拍(A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A)方式和单四拍(A-B-C-D-A)方式编程,控制步进电机的转动方向和转速。 3.观察不同控制方式下,步进电机转动时的振动情况和步进角的大小,比较这几种控制方式的优缺点。 四.实验要求 学会步进电机的工作原理和控制方法,掌握一些简单的控制电路和基本的电机基础知识。 步步进电机驱动原理 五.实验步骤 1.安装C10区JP6接口上的短路帽,将C10区J41接口与A2区J61接口的P10~P13对应相连。 2.打开TKStudy仿真器,仿真调试编写好的软件程序,观察步进电机的转动情况。 3.修改步进电机的控制程序,再次运行程序,比较它们的不同控制效果。 六.实验预习要求 认真预习本书2.22节的内容,认真按照本实验的要求提前做好实验准备工作,阅读实验参考程序。 七.实验参考程序 BA EQU P1.0 BB EQU P1.1 BC EQU P1.2 BD EQU P1.3 ORG 00

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