【精品】自动控制理论实验指导书

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1、第一章硬件资源2第二章软件安装及使用5第三章实验系统部分11实验一典型环节及其阶跃响应12实验二二阶系统阶跃响应17实验三控制系统的稳定性分析21实验四系统频率特性测量23实验五连续系统串联校正27实验六数字PID控制32实验七状态反馈与状态观测器35实验八解耦控制38实验九采样实验41实验十非线性实验44实验-一相轨迹实验48附录一实验说明及参考答案50附录二AD/DA卡调试说明69第一章硬件资源EL-AT-II型实验系统主要由计算机、AD/DA采集卡、口动控制原理实验箱、打卬机（可选）组成如图1,其中计算机根据不同的实验分别起信号产生、测量、显示

2、、系统控制和数据处理的作川，打卬机主要记录各种实验数据和结果，实验箱主要构造被控模拟对象。图1实验系统构成实验箱而板如图2：图2实验箱面板下血主要介绍实验箱的构成：一、系统电源EL-AT-H系统采用木公司生产的高性能开关电源作为系统的工作电源，其主要技术性能指标为：1.输入电压：AC220V2.输出电压/电流：+12V/0.5A,・12V/0.5A,+5V/2A3.输出功率：22W1.工作环境：一5°C〜+40°Co二、AD/DA采集卡AD/DA采集卡如图3采用ADUC812芯片做为采集芯片，负责采样数据及与上位机的通信，其釆样位数为12位，釆样率为

3、lOKHzo在卡上有一块32KBit的RAM62256,川来存储采集后的数据。AD/DA采集卡有两路输出（DAI、DA2）和川路输入（AD1、AD2、AD3、AD4）,其输入和输出电压均为一5V〜+5V。图3AD/DA采集卡另外在AD/DA卡上有一个9针RS232串口插座用來连接AD/DA卡和计算机,20针的插魔用来和控制对彖进行通讯。三、实验箱面板实验箱血板布局如图4AD/DA卡输入输出模块实验模块1实验模块2电源模块二极管区EL-CAT-II实验模块3电阻、电容、二极管区实验模块4变阻箱、变容箱模块实验模块5实验模块8实验模块6实验模块7图4实验

4、箱面板布局实验箱面板主要由以下儿部分构成：1.实验模块本实验系统有八组由放大器、电阻、电容组成的实验模块。每个模块小都有一个由UA741构成的放大器和若干个电阻、电容。这样通过对这八个实验模块的灵活组合便可构造出各种型式和阶次的模拟坏节和控制系统。2.二极管，电阻、电容、二极管区这些区域主要提供实验所需的二极管、电阻和电容。3.AD/DA卡输入输出模块该区域是引AD/DA卡的输入输出端，一共引出两路输出端和两路输入端，分别是DAI、DA2,ADI、AD2。有一个按钮复位，按下一次对AD/DA卡进行一次复位。20针的插糜用来和控制对象连接。4.电源模块

5、电源模块有一个实验箱电源开关，有四个开关电源提供的DC电源端子，分别是+12V、・12V、+5V、GND,这些端子给外扩模块提供电源。5.变阻箱、变容箱模块变阻箱、变容箱是本实验系统的一个突出特点，只要按动数字旁边的“+”、“一”按钮便可调节电阻电容的值，而且电阻电容值口J以育接读出。第二章软件安装及使用一、软件安装1.将实验仪器自带的光盘放入计算机光驱，进入软件安装日录［光盘驱动器：自动控制winato2.丿』动软件安装程序setup.exe,如下图：RtttKOtwrdvJ如xwe*i那WhdovnprogrameMc

6、tupprogiamOekC^rcdioMSetoardthenckne旳ptogiamtyouOc*.NMIoooninjevdh•«Se

7、orxpiXet图1进入安装界面图2选择安装路径自动控制实验系统1.按照软件提示，一步一步完成安装，如下图:图3显示安装进程图4安装完毕界面4・软件安装完毕后，会在桌而和“开始一程序”中自动生成“白动控制实验系统”快捷方式。二、软件启动与使用说明1.软件启动在Windows桌面上或“开始一程序”中双击“口动控制实验原理”快捷方式，便可启动软件如图5。图5软件启动界面1.实验前计算机与实验箱的通讯设置和测试用实验箱自帯的串口线将实验箱后而的串口与计算机的串口连接，启动“白动控制实验原理”软件。1）实验前通讯口的设置设置方法：点击［系统设置一串口设置］如

8、图6,在对话框内填入与计算机相连的串口值。图6串口设置对话框2）实验前通讯口的测试测试方法：接通电源点击［系