2011《微机过程控制技术》实验指导书.doc

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1、江西理工大学《微机控制技术》课程实验指导书主审人：蔡改贫主撰人：前言本课程是自动化、电气工程及其自动化专业的专业基础实验课，通过本课程的学习，使学生计算机控制系统的结构体系、信号的输入输出过程、以及控制器的设计方法、计算机控制系统的设计及调试等，并简单的讲解组态软件、通信网络等内容，为学生毕业后从事微机控制方面的工作打下坚实的基础。本实验主要包括4大部分：微机控制的原理及体系结构、过程通道的设计、数字控制器的设计方法、控制系统的设计与调试，要求学生通过学时和实验，掌握微型计算机控制系统的基本工作原理、设计方法等。目录第一部分绪论一、本课程实验的作用与任务二、本课程实验

2、的基础知识三、本课程实验教学项目及要求第二部分基本实验指导实验一步进电机控制实验实验二直流电机控制实验实验三数字PID控制器设计及仿真实验四最少拍有纹波控制器设计及仿真实验五最少拍无纹波控制器设计及仿真实验六大林算法设计及仿真实验七A/D转换器实验实验八组态软件设计12第一部分绪论本实验指导书是根据《微机控制技术》课程实验教学大纲编写，适用于电气工程及其自动化专业、自动化等专业。一、本课程实验的作用与任务《微机控制技术》实验是计算机学习过程中必不可少的重要实践环节。通过实验和设计，让学生计算机控制系统中输入输出通道的设计、数字程序控制技术、数字控制器的设计方法、组态软

3、件的设计以及整个控制系统的设计过程及步骤，使学生在分析问题和解决问题等方面受到系统科学的训练，从而提高学生理论联系实际能力、自主动手能力和创新能力。二、本课程实验的基础知识本课程要求学生掌握计算机的基本工作原理、编程方法、数字控制器的设计方法等基本知识。学生在学习这门课程之前，必须掌握《自动控制原理》、《微机原理与程序设计》等课程相关内容。三、本课程实验教学项目及要求序号实验项目名称学时实验类别实验要求实验类型每组人数主要设备名称目的和要求1步进电机控制实验2专业选修验证2计算机，实验箱掌握数字程序控制的设计与步进电机控制。2直流电机控制实验2专业选修验证2计算机，实

4、验箱掌握定时器产生PWM波的原理及直流电机的调速控制。3数字PID控制器设计及仿真2专业必修设计1计算机掌握PID的参数整定方法和控制效果分析。4最少拍有纹波控制器的设计及仿真2专业必修设计1计算机掌握最小拍控制器的设计步骤、方法及控制效果分析。5最少拍无纹波控制器的设计及仿真2专业选修设计1计算机掌握最小拍控制器的设计步骤、方法及控制效果分析。6大林算法设计及仿真2专业选修设计1计算机掌握大林算法的设计与振铃现象分析。7A/D转换器实验2专业选修验证2计算机，实验箱掌握数模转换的原理及主要芯片的使用。8组态软件应用2专业选修设计1计算机学会组态软件的设计。12第二部

5、分基本实验指导实验一步进电机控制实验一.实验目了解步进电机的工作原理，掌握它的转动控制方式和调速方法。二.实验设备及器件1.IBMPC机一台2.DP-51PRO.NET单片机仿真器.编程器.实验仪三合一综合开发平台一台三.实验内容1.编写程序，通过单片机的P1口控制步进电机的控制端，使其按一定的控制方式进行转动。2.分别采用双四拍（AB-BC-CD-DA-AB）方式、单双八拍（A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A）方式和单四拍（A-B-C-D-A）方式编程，控制步进电机的转动方向和转速。3.观察不同控制方式下，步进电机转动时的振动情况和步进角的大小，比较这几种控

6、制方式的优缺点。四.实验要求学会步进电机的工作原理和控制方法，掌握一些简单的控制电路和基本的电机基础知识。步步进电机驱动原理五.实验步骤1.安装C10区JP6接口上的短路帽，将C10区J41接口与A2区J61接口的P10～P13对应相连。2.打开TKStudy仿真器，仿真调试编写好的软件程序，观察步进电机的转动情况。3.修改步进电机的控制程序，再次运行程序，比较它们的不同控制效果。六.实验预习要求12认真预习本书2.22节的内容，认真按照本实验的要求提前做好实验准备工作，阅读实验参考程序。七.实验参考程序BAEQUP1.0BBEQUP1.1BCEQUP1.2BDEQU

7、P1.3ORG0000HLJMPMAINORG0100HMAIN:MOVSP,#60HACALLDELAYSMRUN:;电机控制方式为单双八拍MOVP1,#08H;AACALLDELAYMOVP1,#0CH;ABACALLDELAYMOVP1,#04H;BACALLDELAYMOVP1,#06H;BCACALLDELAYMOVP1,#02H;CACALLDELAYMOVP1,#03H;CDACALLDELAYMOVP1,#01H;DACALLDELAYMOVP1,#09H;DAACALLDELAY12SJMPSMRUN;循环转动DELAY:;单步延时