机控实验指导书（第二版）

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1、机控实验指导书第一章硬件资源1第二章软件使用3第三章实验系统部分5实验一控制系统典型环节的模拟5实验二二阶系统瞬态响应分析9实验三控制系统的稳定性分析13实验四系统频率特性测试15实验五自动控制系统的动态校正19实验六PID控制器的动态特性23第一章硬件资源EL-AT-III型实验系统主要由计算机、AD/DA米集卡、自动控制原理实验箱、打印机（口J选）组成如图1,其中计算机根据不同的实验分别起信号产牛:、测量、显示、系统控制和数据处理的作用，打印机主耍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

2、实验箱面板如图2：图2实验箱面板下面主耍介绍实验箱的构成：一、系统电源EL-AT-III系统采用本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：22W4.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EZUSB2131芯片做为主控芯片，负责数据采集和USB通信，用EPM7128作为SPI总线转换，AD为TL1570I其采样位数为10位，采样率为IKHz。DA

3、为MAX5159转换位数为10位，转换速率为IKoAD/DA采集卡有两路输出（DAI、DA2）和两路输入（ADI、AD2）,其输入和输出电压均为一5V~+5V。三、实验箱面板实验箱面板布局如图4图3AD/DA采集卡AD/DA卡输入输出模块实验模块1二极EL-C实验模块3电阻、电釣变阻箱、彳实验模块5实验模块6实验模块2电源模块模拟开关幺管区:AT-IIJ二极管区实验模块4变容箱模块实验模块8实验模块7图4实验箱面板布局实验箱面板主要由以下几部分构成:1.实验模块木实验系统有八纟fl由放人器、电阻、电容纟R成的实验模块。

4、每个模块屮都有一个由UA741构成的放人器和若干个电阻、电容。这样通过对这八个实验模块的灵活组合便町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出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针的插座用來和控制对象连接。4.电源模块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+

5、12V、・12V、+5V、GND,这些端了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，而且电阻电容值可以直接读出。第二章软件使用一、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”屮双击“快捷方式到CybemationA.exe”快捷方式，便可启动软件如图152.实验前计算机与实验箱的连接用实验箱门帯的USB线将实验箱后面的USB口为计算机的USB口连接川动“Cybemation_2软件。3.软件使用说

6、明木套软件界面共分为三个组画面A.软件说明和实验指导书画而（如图15）B.数据采集显示画面（如图16）題自动控制理论实鲨系统□叵）冈'实验项目KF13:▼工具按钮：［Bnsq①软件使用指南☆工具栏按钮^1.N2.3.4.5.点击E或按FH可以选择实验项目作为当前实验项目，系统在指导书窗□显示相应的实验指导书，在实验进行过程中处于禁止状态。点击K或按F2』切换回"指导书"窗口。点击K或按F閃切换到"示波器〃窗口。点击K或按F4』切换到"频率特性〃窗口。I点击K或按F5』开始/诙弃当前实验项目，在没有选择任何实验项目的时候

7、为禁止状态匚1fiWRUG/A-就绪

8、大写1数字-—:图15庖自动控制理论实鲨系统□0®实验项目KF13:,・•二1工具按钮：画也因匕？6.大写数字就绪点击E或按F6』弹出^关于〃对话框，显示程序信息、版本号和版权信息、。图16二.下面介绍软件具体操作和功能:一：工具栏按钮：1.▼点击K或按F11可以选择实验项目作为当前实验项目，系统在指导书窗口显示相应的实验指导书，在实验进行过程中处于禁止状态。2.S点击K或按F2》切换回”指导书“窗口。3.羽点击K或按F3］切换到”示波制窗口。4.创点击K或按F4』切换到”频率特性

9、“窗口。5.4点击K或按F51开始/放弃当前实验项目，在没有选择任何实验项目的时候为禁止状态。6.⑵点击K或按F61弹出”关于”对话框，显示程序信息、版木号和版权信息。二：示波器操作：1.测量在”示波器”窗口单击鼠标右键，在弹出菜单中选择”测虽”打开测量游标（重复前述步骤隐藏测量游标），拖动任一游标到感兴趣的位置，图表区下方会显示