【精品】计算机控制技术实验指导报告册

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1、《计算机控制技术》实验指导报告册2010〜2011学年第1学期教学院(部)电气与电了信息T程学院教研室自动控制实验班级电气工程及其口动化2007(1)班授课教师胡蔷教材名称计算机控制技术学生学号学生姓名2010年9月实验一A/D转换D/A转换2实验二采样与保持5实验三数字滤波器11实验四积分分离PID控制实验14实验五最小拍控制系统19附录：使用说明23实验一A/D转换D/A转换实验时间：2010年月日实验地点：H动控制原理室K2—406实验目的：掌握A/D、D/A转换的工作原理,ADC0809、DAC0832、8255、8253的应用。重点：A/D、D/A转换中输入、输出各参数间关

2、系。实验主要仪器与设备：多媒体计算机，TKKL-4型控制理论/计算机控制技术实验箱预备知识：输入、输出接口的基本概念，接口芯片的（端口）地址分配。熟悉虚拟示波器的调节及应川,实验箱上电压表的使用，各单元电路模块的引线位置及各引线用途，电位器的调节方式。实验线路原理图:图1一1A/D、D/A转换电路实验原理：CPU的DPCLK信号与ADC0809单元电路的CLOCK相连作为ADC0809的时钟信号。ADC0809芯片输入选通地址码A、B、C为“1”状态，选通输入通道1N7。通过电位器W41给A/D变换器输入-5V〜+5V的模拟电压。8253的2#口用于5ms定时输出0UT2信号启动A/

3、D变换器。由8255UA为输入方式。A/D转换的数据通过A口采入计算机，送到显示器上显示，并由数据总线送到D/A变换器0832的输入端。选用CPU的地址输入信号10Y0为片选信号（CS）,X1OW信号为写入信号（阪）,D/A变换器的口地址为OOHo调节W41即可改变输入电压，可从显示器上看A/D变换器对应输出的数码，同时这个数码也是D/A变换器的输入数码。A/D、D/A转换程序流程：（见图1—2）实验内容及步骤⑴按图1—1接线。用“短路块”分別将山单元屮的ST与+5V短按;U4单元屮的X与+5V,Z与-5V短接。其它画“•”的线需B行连接。（示波器的CH1通道接U15单元的OUT端）

4、连接好后,接通电源。（2）对U15D/A转换单元进行调零。（按下实验箱上的复位键，在调试窗口中出现“WELCOMETOYOU”）用U16单元电压表毫伏档监测U15D/A转换单元OUT端电压，调节U15单元103电位器使电压表显示“00”。(3)将U4单元中W41输出调至-5V,执行监控中的程序(G二F000：1100/)。如果程序正确执行，将在显示器上显示“00”。主程序収A/Dflt并送D/A(4)将W41依次调节，用U16交/直流数字电压表分别检测A/D的输入电压和D/A的输出电压。观察显示器，记下相应的数码及D/A的输出模拟电压，填入F表1—io图1一2A/D.D/A转换流程表

5、1一1模拟输入电压(V)显示器数码(H)模拟输岀电压(V)_500~500800+5FF5(5)AD转换的量化特性按图1—3改接U4输出Y至U13A/D转换单元输入IN7的连接，即添加一个反向放大器，其它线路同图1—1。图1-3AD转换量化特性测试①川U16交/直流数字电压表监测A/D的输入电压，在0V附近连续调节A/D的输入电压，观察整理化误差和量化单位。②测出A/D输入电压在0V附近土5个量化单位的数值，记录与之相对应的数字最，如表1—2所示:表1—2模入电压(mV)-1960196数字罐(H)7B8085③根据表1-2绘制AD转换的最化特性图。实验结果分析①表1—1中输入、输出

6、关系①表1—2屮最化特性关系思考题：A/D的输入通道可否做其他选择？如何实现?成绩评定:实验二釆样与保持实验时间：2010年月日实验地点：自动控制原理室K2—406实验目的：掌握采样定理，8253的工作原理，A/D、D/A转换及信号发生器的应用。重点：采样定理，信号发生器的调节。实验主要仪器与设备：多媒体计算机，TKKL-4型控制理论/计算机控制技术实验箱预备知识：输入、输出接口的基本概念，虚拟示波器的调节及应川，采样定理。实验内容：实验2.1采样实验1原理：信号发生器U1单元的OUT端输出抛物线信号，通过A/D转换单元U13的IN7端输入。计算机在采样时刻启动A/D转换器，转换得到

7、数字量送至实验箱8255口A,口A设成输入方式。CPU将输入的数字量直接送到D/A转换单元U15,在U15单元的OUT端则输出相应的模拟信号。如图2—1所示，在时间丫以外，计算机输出零至D/A并使其转换，所以t以外输出为零。t的时间：10msOUTCPUOUT—sJ1U13U15

8、U1A/DCD/AC丿/MJ11.”一1采样实验原理图2接线图：见图2—2。图2-2采样实验接线图3采样周期T的设置：计算机用8253产生定时屮断信号，定时10ms,并在2F60