计算机控制技术实验报告册.doc

薃螀螈目录羃莃薈袆实验一A/D转换D/A转换…………………………………………………………………2蒃实验二采样与保持…………………………………………………………………………5螀实验三数字滤波器…………………………………………………………………………11虿实验四积分分离PID控制实验……………………………………………………………14羄实验五最小拍控制系统……………………………………………………………………18袂薀蚀莇薆芁蒈蒅羅肁蕿袈莄螁薁羆袄薂莈实验一A/D转换D/A转换莈实验时间:2011年月日实验地点:自动控制原理室K2—406芃节实验目的:掌握A/D、D/A转换的工作原理,ADC0809、DAC0832、8255、8253的应用。葿重点:A/D、D/A转换中输入、输出各参数间关系。蒇实验主要仪器与设备:多媒体计算机,TKKL-4型控制理论/计算机控制技术实验箱蚂预备知识:输入、输出接口的基本概念,接口芯片的(端口)地址分配。熟悉虚拟示波器的调节及应用,实验箱上电压表的使用,各单元电路模块的引线位置及各引线用途,电位器的调节方式。羂实验线路原理图:蒁薅莆图1-1A/D、D/A转换电路螃实验原理:芈CPU的DPCLK信号与ADC0809单元电路的CLOCK相连作为ADC0809的时钟信号。ADC0809芯片输入选通地址码A、B、C为“1”状态,选通输入通道IN7。通过电位器W41给A/D变换器输入-5V~+5V的模拟电压。8253的2#口用于5ms定时输出OUT2信号启动A/D变换器。由8255口A为输入方式。A/D转换的数据通过A口采入计算机,送到显示器上显示,并由数据总线送到D/A变换器0832的输入端。选用CPU的地址输入信号IOY0为片选信号(),XIOW信号为写入信号(),D/A变换器的口地址为00H。羇调节W41即可改变输入电压,可从显示器上看A/D变换器对应输出的数码,同时这个数码也是D/A变换器的输入数码。螅A/D、D/A转换程序流程:(见图1—2)蒃实验内容及步骤荿(1)按图1—1接线。用“短路块”分别将U1单元中的ST与+5V短接;U4单元中的X与+5V,Z与-5V短接。其它画“●”的线需自行连接。(示波器的CH1通道接U15单元的OUT端)连接好后,接通电源。肆(2)对U15D/A转换单元进行调零。(按下实验箱上的复位键,在调试窗口中出现“ETOYOU”)芅用U16单元电压表毫伏档监测U15D/A转换单元OUT端电压,调节U15单元103电位器使电压表显示“00”。羀(3)将U4单元中W41输出调至-5V,执行监控中的程序(G=F000:1100↙)。如果程序正确执行,将在显示器上显示“00”。蒁蒈蚄⑷将W41依次调节,用U16交/直流数字电压表分别检测A/D的输入电压和D/A的输出电压。观察显示器,记下相应的数码及D/A的输出模拟电压,填入下表1—1。蚀图1-2A/D、D/A转换流程芈表1—1薇模拟输入电压(V)肃测量值蒀显示器数码(H)芀测量值蚅模拟输出电压(V)薃测量值膁-5莁肇00羂羁-5膈膆蚅蚁膀薈肅蒂羇蚆蒄膂肈螅羄羃肀膇莃蚃袇芆螂莃羈膄00肂蒆80薆芃0蒁膆莄莁袁羇蒅螃芀蚇蒆袂螀蒈芄芄腿膈莅莃袂袈莇蒁节虿+5膄袃FF蚁荿5芅羂⑸AD转换的量化特性膀按图1—3改接U4输出Y至U13A/D转换单元输入IN7的连接,即添加一个反向放大器,其它线路同图1—1。腿莇图1-3AD转换量化特性测试莄①用U16交/直流数字电压表监测A/D的输入电压,在OV附近连续调节A/D的输入电压,观察整理化误差和量化单位。薀②测出A/D输入电压在OV附近±5个量化单位的数值,记录与之相对应的数字量,如表1—2所示:袀表1—2膄模入电压(mV)蒂-196罿莆膅薁葿0肇芇羃肂袇196肄数字量肂(H)薁7B薇肆蒄羁莈80膇薂莀肈羄85羅③根据表1—2绘制AD转换的量化特性图。衿Q(t)袈羆肃艿蕿肇X(t)膁羂艿袄薄莂肀羆蚂实验结果分析螁①表1—1中输入、输出关系薆羇羅芀②表1—2中量化特性关系芆螅膃蚀思考题:羇A/D的输入通道可否做其他选择?如何实现?袆芁聿螇袇成绩评定:薄蒈实验二采样与保持蒇实验时间:2011年月日实验地点:自动控制原理室K2—406蚅螂实验目的:掌握采样定理,8253的工作原理,A/D、D/A转换及信号发生器的应用。膂重点:采样定理,信号发生器的调节。芈实验主要仪器与设备:多媒体计算机,TKKL-4型控制理论/计算机控制技术实验箱螆预备知识:输入、输出接口的基本概念,虚拟示波器的调节及应用,采样定理。肅实验内容::信号发生器U1单元的OUT端输出抛物线信号,通过A/D转换单元U13的IN7端输入。计算机在采样时刻启动A/D转换器,转换得到数字量送至实验箱8255口A,口A设成输入方