计算机控制系统-实验指导书(OK)

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1、《计算机控制系统》硬件部分实验指导书机电工程系杨大志付伶郭天石四川理工学院2007年10月实验一数/模转换与模/数转换1实验二采样与保持4实验三积分分离PID控制8实验四最小拍控制系统12实验五大林算法17附录一TDN-AC/ACS'系统使用说明21附录二实验程序流程图29注：实验一、二为基础性实验，实验三、四、五为综合性实验。实验一数/模转换与模/数转换一、实验目的1、熟悉模/数转换的电路工作原理2、熟悉数/模转换的电路工作原理3、掌握模/数转化的量化特性4、熟悉多路数/模转换电路的工作原理二、实验设备1、计算机控制实验装置一台2、计算机一台3、万用表三、实验原理图1-1

2、如图1・1示，8088CPU的OPCLK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（接+5V）,选通输入通道IN7o通过电位器W141给A/D转换器输入・5—5V模拟电压。8253的2#口用于5ms定时输出OUT2信号启动A/D转换器，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0832的输入端。选用8088的地址输入信号IOYO为片选信号（CS）,XIOW信号为写入信号（WR）,D/A转换器的口地址为OOHo调节W141即可改变输入电压，可

3、在调试窗口中看到ADC对应输出的数字量，同时这个数字量也是DAC的输入数码。四、实验线路实验线路如图1・1,图1・2,图1・3所示。图中大部分线已接好，只需接入“•”的线，并把电源部分用短路块短接有“短路”标志的地方即可。五、实验内容和步骤1、单路模/数与转换实验（1）按图1・1接线，接好后仔细检查，确定无误后方可接通实验箱的电源。（2）打开实验箱电源，双击图标执行计控实验程序ACS2002,选择默认串口1,使通讯成功。（3）按附录一系统实验说明中介绍的方法进行D/A调零。（4）打开汇编程序ACl-l.asm,仔细分析源程序，然后对其编译、链接，最后在调试窗口中装入程序AC

4、l-l.exe,用命令G=0000:2000I（或者G=F0000:1100I）启动模/数、数/模转换程序。转换后的数字量将显示在调试窗口中。（5）依次调节U14单元的电位器W141,使其输出端Y分別为表1-1所示模拟量输入值，记录程序显示的数字量并用万用表测量D/A转换后的模拟输出量填于表1・1中。表1-1模拟输入电压（V）显示器数码（H）模拟输出电压（V）・5・4-3-2-1012345（6）在图M基础上加接一个信号衰减电路，加接部分如图1・2所示，其余电路不变。（7）依次调节模拟输入电压，使A/D转换值分别如表1・2所示，记录对应的11个数字量情况下的模拟量输入电压，

5、整理量化单位和量化误差。表1-2模入电压（mV）-196・156.8・117.6-78.4-39.2039.278.4117.6156.8196数字量（H）六、双路模/数、数/模转换实验（1）按图1・3接线。（2）接线后打开示波器，点击I乡用不运行程序方式观察模/数转换的两路输入信号R1和R2o（3）S11选择斜坡档，S12选择下档，将W11幅值调至最大，调节W12使R1幅值为4V左右。（4）打开汇编程序ACl-4.asm,对其编译、链接，然后在调试窗口中装入程序。再进入示波器窗口，点击珀用运行程序方式观察信号波形。程序入口地址采用默认地址，即CS:OOOO,IP:2000

6、o（5）分别观察输入信号与对应的输出信号，（R1对应0UT1,R2对应0UT2）画出对应波形并用示波器测量波形的幅值。（6）在DAC单元的OUT端观察计算机的分时控制输岀波形。图1-3实验二采样与保持实验2.1采样实验一、实验目的1、熟悉模/数转换的电路工作原理2、熟悉数/模转换的电路工作原理3、掌握采样周期Tk对输出波形的影响二、实验设备1、计算机控制实验装置一台2、计算机一台三、实验原理信号源U1SG单元的OUT端输出抛物线信号，通过A/D转换单元的U12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教学机8255口A,口A设成输入方式。8088C

7、PU将输入的数字量直接送至D/A转换单元U10,在U10单元的OUT端则输出相应的模拟信号。如图2.1-1所示，在时间t以外，计算机输出零至D/A并使其转换，所以丫以外输出为零。t为10ms。_n_n__nJ~L图2.1-1需要特别注意采样周期T的选择，8088微机的8253产生定时为10ms的中断信号,倍数Tk存放在数据段DS中，其取值范围01H〜FFH。所以由采样周期T=TkX10ms,可知范围为10ms〜2550ms,根据需要的采样周期T来确定Tk。四、实验线路见图2.1-2o图2.1-2五、实验内容和步骤(