计算机控制技术实验

《计算机控制技术实验》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、求是教仪计算机控制实验指导书概述一、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。二、系统构成实验系统由上位PC微机（含实验系统软件）、ACT-I实验箱、并行通讯线等组成。ACT-I实验箱内

2、装有以ADmC812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实验箱简介ACT-I实验箱是一个通用的实验箱。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

3、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，电容等器件组成的模拟电路单元，由场效应管组成的电路用于锁零。在“计算机控制”57求是教仪计算机控制实验指导书实验中，这些单元常被用于模拟被控对象。2．系统上位机软件说明详见《ACT-I型计算机控制技术上位机使用说明书》。怎样用VBScript语言编写计算机控制软件脚本文件，请参阅附录“计算机控制软件脚本文件编写说明与示例”。三、计算机控制实验系统实验内容1．A/D与D/A转换2．数

4、字滤波3．D(s)离散化方法的研究4．数字PID控制算法的研究5．串级控制算法的研究6．解耦控制算法的研究7．最少拍控制算法的研究8．具有纯滞后系统的大林控制9．线性离散系统的全状态反馈控制10．二维模糊控制器11．单神经元控制器四、实验注意事项1．实验开始前需要对实验箱上的运算放大器电路进行调零。2．运算放大器边上的锁零点G接线要正确。在需要锁零时，可与输入信号同步的锁零信号相连。如采用PC产生输入信号，则连U3单元的G1（同步对应O1信号），G2（同步对应O2）；如采用U2单元的输入信号，则连接U2单元上的G（同步对应U2单元发生信号）。锁零主要用于对电容充电后需要放

5、电的场合，一般情况下不需要锁零信号。不需要锁零时，请把G与-15V相连。3．系统软件支持锁零信号设定。通过对O1的端口输出实现其对应端口G1的输出，通过对O2的端口输出实现对应端口G2的输出(脚本程序对应处编程设定)，G1与G2信号分别与O1，O2信号同步。经常的操作有：用一路输出作为计算机控制时数据处理的D/A通道，另一路用来控制锁零信号；当同时需用O1与O2作为数据处理的D/A通道时，处理方法参照上面第2点内容。57求是教仪计算机控制实验指导书4．在设计和连接被控对象或系统的模拟电路时，要特别注意，实验箱上的运放都是反相输入的，因此对于整个系统以及反馈的正负引出点是否

6、正确都需要仔细考虑，必要时接入反相器。57求是教仪计算机控制实验指导书实验一A/D与D/A转换一、实验目的1．通过实验，熟悉并掌握实验系统原理与使用方法。2．通过实验掌握模拟量通道中模数转换与数模转换的实现方法。二、实验内容1．利用实验系统完成测试信号的产生2．测取模数转换的量化特性，并对其量化精度进行分析。3．设计并完成两通道模数转换与数模转换实验。三、实验步骤1．了解并熟悉实验设备，掌握以ADmC812为核心的数据处理系统的模拟量通道设计方法，熟悉上位机的用户界面，学习其使用方法；2．利用实验设备产生0～5V的斜坡信号，输入到一路模拟量输入通道，在上位机软件的界面上测

7、取该模拟量输入通道当A/D转换数为4位时的模数转换量化特性；3．利用实验箱设计并连接产生两路互为倒相的周期斜坡信号的电路，分别输入两路模拟量输入通道，在上位机界面的界面上测取它们的模数转换结果，然后将该转换结果的数字量，通过数模转换变为模拟量和输入信号作比较；4．编写程序实现各种典型测试信号的产生，熟悉并掌握程序设计方法；5．对实验结果进行分析，并完成实验报告。四、附录1．ADmC812概述ADmC812是一个高性能数据采集芯片。芯片内集成了：（1）与8051兼容的内核：额定工作频率12MHz，3个16位定时器∕57求是教仪计