北京科技大学_计算机控制实验报告.doc

word完美格式 精心整理 学习帮手 word完美格式 精心整理 学习帮手 《计算机控制技术》 实验报告 学 院 自动化学院 专业班级??? 自1303 同组成员 姓??名?? 学??号? 2016年 6月 目 录 TOC \o HYPERLINK \l _实验一__ 实验一 过程通道和数据采集处理 3 HYPERLINK \l _输入与输出通道 一、输入与输出通道 3 1. HYPERLINK \l _1．A/D_转换实验 AD 转换实验` 4 2. HYPERLINK \l _2．D/A_转换实验 DA 转换实验` 17 HYPERLINK \l _信号的采样与保持 二、信号的采样与保持` 20 1. HYPERLINK \l _零阶保持 零阶保持实验` 20 HYPERLINK \l _数字滤波 三、数字滤波 24 1. HYPERLINK \l _一阶惯性滤波： 一阶惯性实验 24 HYPERLINK \l _实验二__ 实验二 开环系统的数字程序控制 29 HYPERLINK \l _数字PWM_发生器和直流电机调速控制 数字PWM 发生器和直流电机调速控制 29 HYPERLINK \l _一、实验目的_1 一、实验目的 29 HYPERLINK \l _二、实验内容 二、实验内容` 29 HYPERLINK \l _三、实验设备 三、实验所用仪表及设备 29 HYPERLINK \l _四、实验原理与步骤 四、实验原理及步骤 29 HYPERLINK \l _五、实验思考题 五、思考题 33 HYPERLINK \l _实验三__ 实验三 数字PID闭环控制 33 HYPERLINK \l _最小拍控制系统 数字PID控制算法 33 HYPERLINK \l _积分分离法PID控制 积分分离法PID控制 34 HYPERLINK \l _简易工程法整定PID参数 简易工程法整定PID 参数 41 HYPERLINK \l _1．扩充临界比例度法 扩充临界比例度法 42 HYPERLINK \l _2．最小拍无纹波系统设计 扩充响应曲线法 43 实验一 过程通道和数据采集处理 为了实现计算机对生产过程或现场对象的控制，需要将对象的各种测量参数按要求转换成数字信号送入计算机；经计算机运算、处理后，再转换成适合于对生产过程进行控制的量。所以在微机和生产过程之间，必须设置信息的传递和变换的连接通道，该通道称为过程通道。它包括模拟量输入通道、模拟量输出通道、数字量输入通道、数字量输出通道。 模拟量输入通道：主要功能是将随时间连续变化的模拟输入信号变换成数字信号送入计算机，主要有多路转化器、采样保持器和A/D 转换器等组成。 模拟量输出通道：它将计算机输出的数字信号转换为连续的电压或电流信号，主要有D/A 转换器和输出保持器组成。 数字量输入通道：控制系统中，以电平高低和开关通断等两位状态表示的信号称为数字量，这些数据可以作为设备的状态送往计算机。 数字量输出通道：有的执行机构需要开关量控制信号 (如步进电机)，计算机可以通过I/O 接口电路或者继电器的断开和闭合来控制。 输入与输出通道 本实验教程主要介绍以A/D 和D/A 为主的模拟量输入输出通道，A/D 和D/A 的芯片非常多，这里主要介绍人们最常用的ADC0809 和TLC7528。 一、实验目的 1．学习A/D 转换器原理及接口方法，并掌握ADC0809 芯片的使用 2．学习D/A 转换器原理及接口方法，并掌握TLC7528 芯片的使用 二、实验内容 1．编写实验程序，将－5V ~ +5V 的电压作为ADC0809 的模拟量输入，将转换所得的8 位数字量保存于变量中。 2．编写实验程序，实现D/A 转换产生周期性三角波，并用示波器观察波形。 三、实验设备 PC 机一台，TD-ACC+实验系统一套，i386EX 系统板一块 四、实验原理与步骤 1．A/D 转换实验 ADC0809 芯片主要包括多路模拟开关和A/D 转换器两部分，其主要特点为：单电源供电、工作时钟CLOCK 最高可达到1200KHz 、8 位分辨率，8 个单端模拟输入端，TTL 电平兼容等，可以很方便地和微处理器接口。TD-ACC+教学系统中的ADC0809 芯片，其输出八位数据线以及CLOCK 线已连到控制计算机的数据线及系统应用时钟1MCLK (1MHz) 上。其它控制线根据实验要求可另外连接 (A、B、C、STR、/