自动控制原理.doc

专业课程实验指导书

(自动控制原理、通信原理、数字信号处理)
探测与信息工程系
郑文波刘泉段洁赵馨景文博
自动控制原理
实验指导书
主编: 段洁
目录
第一章自动控制实验箱的概述 1
1
系统构成 1
2
第二章 TDN-AC/ACS +系统的集成操作软件 3
软件的介绍 3
TDN-AC/ACS+系统的操作 7
第三章自动控制原理实验 9
实验一典型环节的模拟研究 9
实验二典型二阶系统瞬态响应和稳定性 18
实验三典型三阶系统瞬态响应和稳定性 20
实验四控制系统的频率特性 21
实验五系统的校正 26
实验六典型非线性环节(一) 29
实验七典型非线性环节(二) 30
实验八采样系统的校正 33
第一章自动控制实验箱的概述

“自动控制原理”是自动化、自动控制、电子技术、电气技术,精密仪器等专业教学中的一门重要专业基础课程。为了满足同学们的学习需要,本系统的实验箱具有很强的开放性能、扩展性能,运算模拟单元的运放达到8个,每个运算模拟单元都有实验所需的电阻、电容等元件,可以通过短路模块和导线灵活方便的对系统单元电路的组合,可构造出各种形式和阶次的模拟环节的控制系统,从运算模拟单元独立出来的可变电阻器组成单元档位连续,调节精度高,接线灵活多变,充分满足了自动控制原理实验教学的要求。
利用系统提供的集成操作软件,通过PC示波器功能可实时、清晰地观察控制系统的各项静、动态特性,方便了对模拟控制系统特性的研究。该系统还可以扩展支持如线性系统、最优控制、系统辨识及计算机控制等现代控制理论的模拟实验研究。
系统构成
本系统由各单元电路、8088CPU板和PC机进行通讯的串口构成,其系统布局见由以下几部分组成。
信号源发生单元电路: U1 SG 或 U15 SIN
采样保持器及单稳单元电路: U2 SH
运算模拟单元电路: U3—U8、U20
非线性用单元电路: U9 NC
数/模转换单元电路: U10 DAC
状态指示灯单元: U11 D
模/数转换单元电路: U12 ADC
单节拍脉冲发生单元: U13 SP
电位器单元: U14 P
-5v电源发生单元: U16 A
驱动单元: U17 DRIVER
电机单元: U18 MOTOR
信号测量单元: U19 SC
特殊运算环节单元: U21
可变电阻器组单元: U22
微型温度控制单元: U23 TC
高效开关电源

实验一:典型环节的模拟研究
实验二:典型二阶系统瞬态响应和稳定性
实验三:典型三阶系统瞬态响应和稳定性
实验四:控制系统的频率特性
实验五:系统的校正
实验六: 典型非线性环节(一)
实验七:典型非线性环节(二)
实验八:采样控制系统的校正
第二章 TDN-AC/ACS +系统的集成操作软件
软件的介绍
一、安装
系统随机提供一张集成操作软件,在硬盘根目录下建立ACS子目录,并将全部软件拷贝之改目录即可使用,该软件还包括直流电机调速试验(),烤箱温度控制实验(),步进电机调速试验的演示程序。
二、进入系统
开启PC微机及实验平台的电源开关,启动试验系统,随即进入ACS子目录,键入ACS并回车,屏幕显示如下图所示:

唐都仪器


西安唐都科教仪器公司
1998


根据您所示用的通讯端口选择键入1或2,便可进入ACS系统集成软件环境。屏幕显示:
F1-Edit F2-Masm F3-Link F4-Step F5-Load F6-Save F7-Wave F8-Eixt
Dubag
Initialize system ok!
REGS
信息栏
屏幕上端为菜单栏,用户可通过键盘各功能键选择使用编辑,汇编,调试示波器等功能;
屏幕中部位调试窗口(DEBUG)寄存器,标志位显示窗(REGS);屏幕下端为信息栏,显示当前提示信息。
三、全屏幕编辑(EDIT)
在图所示的操作界面中,按下‘F1’键,进入全屏幕编辑操作,屏幕显示:
File Edit Search Windows
F2- Save F3-Open ALT F3-Close F5-Zoom F6-Next F10-Menu
通过菜单或热键选择需要的功能,可对源程序进行输入,修改,保存等操作。在对源程序进行修改的过程中,用户先定义需要修改程序块,然后可是用EDIT菜单中的复制(copy),剪切(cut),粘贴(paste)和恢复(undo)等功能。另外,此编辑系统还提供搜索功能(search),您只需在