《计算机控制系统实验》指导书

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1、《计算机控制系统实验》指导教材目录目录1实验一模入通道(A/D)、模出通道(D/A)实验2实验二采样与保持实验4实验三数字PID算法实验6实验四最小拍有、无纹波系统实验8实验五大林算法实验10实验六平滑与数字滤波算法实验12实验七直流电机闭环调速系统设计和实现14实验八温度闭环控制系统的设计和实现16实验九现场总线应用实验1819《计算机控制系统实验》指导教材实验一模入通道(A/D)、模出通道(D/A)实验实验目的: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TLC752

2、8芯片的使用。实验设备:PC机一台,TD-ACC+实验系统一套,i386EX系统板一块实验内容: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。实验原理: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,其主要特点是: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。实验线路图a为:实验步骤:(1)

3、打开联机操作软件,参照流程图,在编辑区编写实验程序。检查无误后编译、链接。(2)按照上图a接线,连接好后,请仔细检查,无错误后方可开启设备电源。(3)装载完程序后,系统默认程序的起点在主程序的开始语句。用户可以自行设置程序起点,可先将光标放在起点处,再通过调试菜单项中设置起点或直接点击设置起点图标,即可将程序起点设在光标处。(4)加入变量监视,具体步骤为:打开“设置”菜单项中的“变量监视”窗口或直接点击“变量监视”图标,将程序中定义的全局变量“AD0~AD9”加入变量监视中。在查看菜单项中的工具栏中选中变量区或点击变量区图标,系统软件默

4、认选中寄存器区,点击“变量区”可查看或修改要监视的变量。(5)在主程序JMPAGAIN语句处设置断点。具体操作如下:先将光标置于要设断点的语句,然后在调试菜单项中选择“设置断点/删除断点”19《计算机控制系统实验》指导教材,或直接点击“设置断点/删除断点”的图标,即可在本语句设置或删除断点。(1)打开虚拟仪器菜单项中的万用表选项或者直接点击万用表图标,选择“电压档”用示波器单元中的“CH1”表笔测量图a中的模拟输入电压“Y”端,点击虚拟仪器中的“运行”按钮,调节图a中的单次阶跃中的电位器,确定好模拟输入电压值。(2)做好以上准备工作后,

5、运行程序(打开“调试”菜单项中的“运行到断点/运行”或者点击“运行到断点/运行”图标),程序将在断点处停下,查看变量“AD0~AD9”的值,取平均值记录下来,改变输入电压并记录,最后填写下表。实验结果:模拟输入电压(V)对应的数字量(H)-5-4-3-2-10+1+2+3+4+51.D/A转换实验TLC7528芯片是8位、并行、两路、电压型输出数模转换器。其主要参数如下:转换时间100ns,满量程误差1/2LSB,参考电压-10V~+10V,供电电压+5V~+15V,输入逻辑电平与TTL兼容。实验线路图b为:实验步骤:(1)编写实验程序

6、,检查无误后编译、链接并装载到控制计算机中。(2)运行程序,用示波器观测输出波形,并画出。19《计算机控制系统实验》指导教材实验二采样与保持实验实验目的1.熟悉信号的采样和保持过程2.学习和掌握香农(采样)定理3.学习用直线插值法和二次曲线插值法还原信号实验设备PC机一台,TD-ACC+实验系统一套,i386EX系统板一块实验内容1.编写程序,实现信号通过A/D转换器转换成数字量送到控制计算机,计算机再把数字量送到D/A转换器输出。2.编写程序,分别用直线插值法和二次曲线插值法还原信号。实验原理1.采样与保持香农(采样)定理:若对于一个

7、具有有限频谱(

8、W

9、

10、的正弦波信号,通过模数转换单元的“IN7”端输入,系统用定时器作为基准时钟(初始化为10ms),定时采集“IN7”端的信号,转换结束产生采样中断,在中断服务程序中读入转换完的数字量,送到数模转换单元,在“O

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