计控实验指导书2011

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1、计算机控制技术实验指导书武汉理工大学华夏学院2010.09.20一、目的要求《计算机控制技术》是自动化专业的专业课，其主要任务是使学生获得计算机控制系统的组成、原理、设计等基础知识和基本应用技术。实验课是本课程重要的教学环节，其目的是使学生进一步了解和掌握计算机控制理论的基本概念、控制系统的分析方法和设计方法以及控制算法的编程实现，培养学生独立进行计算机控制系统实验的技能，从而使学生掌握计算机控制系统的一般工程设计方法，提高应用计算机的能力及水平。二、实验内容1.实验类别：专业实验2.实验目的：通过本课程实验课程的学习，使学生了解如

2、何将计算机技术和自动控制理论应用于工业生产，使学生既牢固掌握计算机控制技术的基本方法，使学生系统地掌握计算机控制系统的设计、开发方面的知识，可根据要求设计计算机控制系统。本实验课程为学生解决实际应用中遇到的问题打好基础。3.实验主要内容：在学会使用计算机控制实验台：EL-AT-III型实验箱的使用方法后，必须完成以下实验：实验一D/A数模转换实验：掌握数模转换的基本原理；熟悉12位D/A转换的方法。实验二A/D模数转换实验：掌握模数转换的基本原理；熟悉12位A/D转换的方法。实验三数字PID控制实验：熟悉PID控制方法的控制规律，研

3、究PID控制器的参数对系统稳定性及过渡过程的影响；究采样周期T对系统特性的影响；研究I型系统及系统的稳定误差。4.实验类型：验证型5.实验要求：按实验目的和实验内容要求，做好充分的预习准备，连接实验线路，直至正确地实现实验要求，调试通过后，写出实验报告。6.主要仪器：EL-AT-III型实验箱、PC计算机。实验一D/A数模转换实验一、实验目的1．掌握数模转换的基本原理。2．熟悉12位D/A转换的方法。二、实验仪器1．EL-AT-III型计算机控制系统实验箱一台2．PC计算机一台三、实验内容通过A/D&D/A卡完成12位D/A转换的实

4、验，在这里采用双极性模拟量输出，数字量输入范围为：0～4095，模拟量输出范围为：－5V～+5V。转换公式如下：Uo=Vref-2Vref(211K11+210K10+...+20K0)/212Vref=5.0V例如：数字量=100110011001则K11=1，K10=0，K9=0,K8=1,K7=1,K6=0,K5=0,K4=1,K3=1,K2=0,K1=0,K0=1模拟量Uo=Vref-2Vref(211K11+210K10+...+20K0)/212=1.0V四、实验步骤1．连接A/D、D/A卡的DA输出通道和AD采集通道。

5、A/D、D/A卡的DA1输出接A/D、D/A卡的AD1输入。检查无误后接通电源。2．启动计算机，双击桌面“计算机控制实验”快捷方式，运行软件。3．测试计算机与实验箱的通信是否正常,通信正常继续。如通信不正常查找原因使通信正常后才可以继续进行实验。4．在实验项目的下拉列表中选择实验一[D/A数模转换实验],鼠标单击按钮，弹出实验课题参数设置对话框。5．在参数设置对话框中设置相应的实验参数后，在下面的文字框内将算出变换后的模拟量，6.点击确定，在显示窗口观测采集到的模拟量。并将测量结果填入下表:数字量模拟量理论值实测值五、实验报告1．画

6、出数字量与模拟量的对应曲线。2．计算出理论值，将其与实验结果比较，分析产生误差的原因。六、预习要求1．熟悉数模转换的原理。2．学习数模转换的转换方法。实验二A/D模数转换实验一、实验目的1．掌握模数转换的基本原理。2．熟悉12位A/D转换的方法。二、实验仪器1．EL-AT-III型计算机控制系统实验箱一台2．PC计算机一台三、实验内容通过A/D&D/A卡完成12位D/A转换的实验，在这里采用双极性模拟量输入，模拟量输入范围为：－5V～+5V，数字量输出范围为：0～4095。转换公式如下：数字量=（Vref+模拟量）/2Vref×21

7、2其中Vref是基准电压为5V。例如：模拟量=1.0V则数字量=（5.0+1.0）/（2×5.0）×212=2457(十进制)四、实验步骤1.连接A/D、D/A卡的DA输出通道和AD采集通道。A/D、D/A卡的DA1输出接A/D、D/A卡的AD1输入。检查无误后接通电源。2.启动计算机，双击桌面“计算机控制实验”快捷方式，运行软件。3.测试计算机与实验箱的通信是否正常,通信正常继续。如通信不正常查找原因使通信正常后才可以继续进行实验。4.在实验项目的下拉列表中选择实验二[A/D数模转换实验],鼠标单击按钮，弹出实验课题参数设置对话框

8、5.在弹出的参数窗口中填入想要变换的模拟量，点击变换，在下面的文字框内将算出变换后的数字量。6.点击确定，在显示窗口观测采集到的数字量。并将测量结果填入下表:模拟量数字量理论值实测值五、实验报告1．画出模拟量与数字量的对应曲线。2．计