计算机控制系统实验指导书.doc

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1、安徽大学实验系列教材安徽大学电气工程与自动化学院目录实验一　　输入与输出通道实验………………………………………3实验二　　信号的采样与保持实验……………………………………5实验三　　平滑与数字滤波算法实验..…………………………………7实验四　　积分分离法PID控制实验…………………………………9实验五　　最小拍控制系统实验………………………………………11实验六　　大林算法实验…………………………………....................13实验七　　直流电机闭环调速控制系统设计和实现实验…………...15实验八　　温度闭环控制系统的设计和实

2、现实验.……………….......17实验九　　现场总线应用实验…………………………………………19实验一输入与输出通道本实验主要介绍以A/D和D/A为主的模拟量输入输出通道，A/D和D/A的芯片非常多，这里使用的是人们常用的ADC0809和TLC7528.实验目的1.学习A/D转换器原理及接口方法，并掌握ADC0809芯片的使用。2.学习D/A转换器原理及接口方法，并掌握TLC7528芯片的使用。实验设备PC机一台，TD-ACC+实验系统一套，i386EX系统板一块实验内容1.编写实验程序，将－5V~+5V的电压作为ADC0809的模拟量输入，将

3、转换所得的8位数字量保存于变量中。2.编写实验程序，实现D/A转换产生周期性三角波，并用示波器观察波形。实验原理1.A/D转换实验ADC0809芯片主要包括多路模拟开关和A/D转换器两部分，其主要特点是：单电源供电、工作时钟CLOCK最高可达到1200KHz、8位分辨率，8个单端模拟输入端，TTL电平兼容等，可以很方便地和微处理器接口。实验线路图a为：实验步骤：（1）打开联机操作软件，参照流程图，在编辑区编写实验程序。检查无误后编译、链接。（2）按照上图a接线，连接好后，请仔细检查，无错误后方可开启设备电源。（3）装载完程序后，系统默认程序的起点在

4、主程序的开始语句。用户可以自行设置程序起点，可先将光标放在起点处，再通过调试菜单项中设置起点或直接点击设置起点图标，即可将程序起点设在光标处。（4）加入变量监视，具体步骤为：打开“设置”菜单项中的“变量监视”窗口或直接点击“变量监视”图标，将程序中定义的全局变量“AD0~AD9”加入变量监视中。在查看菜单项中的工具栏中选中变量区或点击变量区图标，系统软件默认选中寄存器区，点击“变量区”可查看或修改要监视的变量。（5）在主程序JMPAGAIN语句处设置断点。具体操作如下：先将光标置于要设断点的语句，然后在调试菜单项中选择“设置断点/删除断点”，或直接

5、点击“设置断点/删除断点”的图标，即可在本语句设置或删除断点。（6）打开虚拟仪器菜单项中的万用表选项或者直接点击万用表图标，选择“电压档”用示波器单元中的“CH1”表笔测量图a中的模拟输入电压“Y”端，点击虚拟仪器中的“运行”按钮，调节图a中的单次阶跃中的电位器，确定好模拟输入电压值。（7）做好以上准备工作后，运行程序（打开“调试”菜单项中的“运行到断点/运行”或者点击“运行到断点/运行”图标），程序将在断点处停下，查看变量“AD0~AD9”的值，取平均值记录下来，改变输入电压并记录，最后填写下表。实验结果：模拟输入电压（V）对应的数字量（H）-5

6、-4-3-2-10+1+2+3+4+51.D/A转换实验TLC7528芯片是8位、并行、两路、电压型输出数模转换器。其主要参数如下：转换时间100ns，满量程误差1/2LSB，参考电压－10V～＋10V，供电电压＋5V～＋15V，输入逻辑电平与TTL兼容。实验线路图b为：实验步骤：（1）编写实验程序，检查无误后编译、链接并装载到控制计算机中。（2）运行程序，用示波器观测输出波形，并画出。实验二信号的采样与保持实验目的1．熟悉信号的采样和保持过程2．学习和掌握香农(采样)定理3．学习用直线插值法和二次曲线插值法还原信号实验设备PC机一台，TD-ACC

7、+实验系统一套，i386EX系统板一块实验内容1．编写程序，实现信号通过A/D转换器转换成数字量送到控制计算机，计算机再把数字量送到D/A转换器输出。2．编写程序，分别用直线插值法和二次曲线插值法还原信号。实验原理1．采样与保持香农(采样)定理：若对于一个具有有限频谱(

8、W

9、

10、自行接好，其它线系统已连好。上图中，控制计算机的“OUT1”表示386EX内部1＃定时器的输出端，定时器输出的方波周期＝定