计算机控制技术实验报告_组.doc

《计算机控制技术实验报告_组.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、.实验一A/D与D/A转换一、实验目的1．通过实验了解实验系统的结构与使用方法；2．通过实验了解模拟量通道中模数转换与数模转换的实现方法。二、实验设备1．THBCC-1型信号与系统•控制理论及计算机控制技术实验平台2．THBXD数据采集卡一块(含37芯通信线、16芯排线和USB电缆线各1根)3．PC机1台(含软件“THBCC-1”)三、实验内容1．输入一定值的电压，测取模数转换的特性，并分析之；2．在上位机输入一十进制代码，完成通道的数模转换实验。四、实验原理1．数据采集卡本实验台采用了THBXD数据采集卡。它是一种基于USB总线的

2、数据采集卡，卡上装有14Bit分辨率的A/D转换器和12Bit分辨率的D/A转换器，其转换器的输入量程均为±10V、输出量程均为±5V。该采集卡为用户提供4路模拟量输入通道和2路模拟量输出通道。其主要特点有：1)支持USB1.1协议，真正实现即插即用2)400KHz14位A/D转换器，通过率为350K，12位D/A转换器，建立时间10μs3)4通道模拟量输入和2通道模拟量输出4)8k深度的FIFO保证数据的完整性5)8路开关量输入，8路开关量输出2.AD/DA转换原理数据采集卡采用“THBXD”USB卡，该卡在进行A/D转换实验时，

3、输入电压与二进制的对应关系为：-10～10V对应为0～16383(A/D转换为14位)。其中0V为8192。其主要数据格式如下表所示(采用双极性模拟输入)：输入AD原始码(二进制)AD原始码(十六进制)求补后的码(十进制)正满度011111111111111FFF16383正满度－1LSB011111111111101FFE16382中间值（零点）0000000000000000008192负满度+1LSB1000000000000120011负满度1000000000000020000而DA转换时的数据转换关系为：-5～5V对应为

4、0～4095(D/A转换为12位)，其数据格式(双极性电压输出时)为：输入D/A数据编码正满度111111111111正满度－1LSB111111111110中间值（零点）100000000000负满度+1LSB000000000001负满度000000000000Word文档资料.五、实验步骤1.启动实验台的“电源总开关”，打开±5、±15V电源。将“阶跃信号发生器”单元输出端连接到“数据采集接口单元“的“AD1”通道,同时将采集接口单元的“DA1”输出端连接到接口单元的“AD2”输入端；2、将“阶跃信号发生器”的输入电压调节为1

5、V；3.启动计算机，在桌面双击图标“THBCC-1”软件，在打开的软件界面上点击“开始采集”按钮；4.点击软件“系统”菜单下的“AD/DA实验”，在AD/DA实验界面上点击“开始”按钮，观测采集卡上AD转换器的转换结果，在输入电压为1V(可以使用面板上的直流数字电压表进行测量)时应为00001100011101(共14位，其中后几位将处于实时刷新状态)。调节阶跃信号的大小，然后继续观察AD转换器的转换结果，并与理论值(详见实验原理)进行比较；5.根据DA转换器的转换规律(详见本实验附录)，在DA部分的编辑框中输入一个十进制数据（如2

6、457，其范围为0～4095），然后虚拟示波器上观测DA转换值的大小；6实验结束后，关闭脚本编辑器窗口，退出实验软件。六、实验结果1、A/D转换结果AD二进制十进制DA十进制二进制00001011110100894824571001100110010000110000110189733419110101011011000010111100118947218410001000100000001010111010889040321111110000000000101110011089343958111101110110（1）000010

7、111101002、D/A转换结果、Word文档资料.(2)3958Word文档资料.实验二数字PID调节器算法的研究一、实验目的1．学习并熟悉常规的数字PID控制算法的原理；2．学习并熟悉积分分离PID控制算法的原理；3．掌握具有数字PID调节器控制系统的实验和调节器参数的整定方法。二、实验设备1．THBCC-1型信号与系统•控制理论及计算机控制技术实验平台2．THBXD数据采集卡一块(含37芯通信线、16芯排线和USB电缆线各1根)3．PC机1台(含软件“THBCC-1”)三、实验内容1．利用本实验平台，设计并构成一个用于混合仿

8、真实验的计算机闭环实时控制系统；2．采用常规的PI和PID调节器，构成计算机闭环系统，并对调节器的参数进行整定，使之具有满意的动态性能；3．对系统采用积分分离PID控制，并整定调节器的参数。四、实验原理在工业过程控制中，应用最广泛的控