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计算机控制技术实验报告实验一 信号的采样与保持一、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。
二、实验设备PC 机一台，TD-ACS 实验系统一套，i386EX 系统板一块。
三、实验原理香农（采样）定理：若对于一个具有有限频谱（max ωω<）的连续信号)(t f 进行采样，当采样频率满足max 2ωω≥s 时，则采样函数)(t f *能无失真地恢复到原来的连续信号)(t f 。
m ax ω为信号的最高频率，s ω为采样频率。
四．实验内容1．采样与保持编写程序，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。
实验线路图如图2-1所示，图中画“○”的线需用户在实验中自行接好，其它线系统已连好。
图2-1 采样保持线路图控制计算机的“OUT1”表示386EX 内部1#定时器的输出端，定时器输出的方波周期＝定时器时常，“IRQ7”表示386EX 内部主片8259的“7”号中断，用作采样中断。
正弦波单元的“OUT ”端输出周期性的正弦波信号，通过模数转换单元的“IN7”端输入,系统用定时器作为基准时钟（初始化为10ms ），定时采集“IN7”端的信号，转换结束产生采样中断，在中断服务程序中读入转换完的数字量，送到数模转换单元，在“OUT1”端输出相应的模拟信号。
由于数模转换器有输出锁存能力，所以它具有零阶保持器的作用。
采样周期T= TK×10ms，TK 的范围为01~ FFH ，通过修改TK 就可以灵活地改变采样周期，后面实验的采样周期设置也是如此。
零阶采样保持程序流程图如图2-2所示。
图2-2 零阶采样保持程序流程图实验步骤：（1）参考流程图2-2编写零阶保持程序，编译、链接。
（2）按照实验线路图2-1接线，检查无误后开启设备电源。
（3）用示波器的表笔测量正弦波单元的“OUT ”端，调节正弦波单元的调幅、调频电位器及拨动开关，使得“OUT ”端输出幅值为3V ，周期1S 的正弦波。
实验一过程通道和数据采集处理为了实现计算机对生产过程或现场对象的控制，需要将对象的各种测量参数按要求转换成数字信号送入计算机；经计算机运算、处理后，再转换成适合于对生产过程进行控制的量。
所以在微机和生产过程之间，必须设置信息的传递和变换的连接通道，该通道称为过程通道。
它包括模拟量输入通道、模拟量输出通道、数字量输入通道、数字量输出通道。
模拟量输入通道：主要功能是将随时间连续变化的模拟输入信号变换成数字信号送入计算机，主要有多路转化器、采样保持器和A/D 转换器等组成。
模拟量输出通道：它将计算机输出的数字信号转换为连续的电压或电流信号，主要有D/A 转换器和输出保持器组成。
数字量输入通道：控制系统中，以电平高低和开关通断等两位状态表示的信号称为数字量，这些数据可以作为设备的状态送往计算机。
数字量输出通道：有的执行机构需要开关量控制信号 (如步进电机)，计算机可以通过I/O 接口电路或者继电器的断开和闭合来控制。
输入与输出通道本实验教程主要介绍以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，这里主要介绍人们最常用的ADC0809 和TLC7528。
一、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 芯片的使用二、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。
三、实验设备PC 机一台，TD-ACC+实验系统一套，i386EX 系统板一块四、实验原理与步骤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，其主要特点为：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。
一、实验目的1. 理解计算机控制系统的基本原理和组成；2. 掌握计算机控制系统的基本操作和调试方法；3. 通过实验，加深对计算机控制理论的理解和应用。
二、实验仪器1. PC计算机一台；2. 计算机控制系统实验箱一台；3. 传感器、执行器等实验设备。
三、实验内容1. 计算机控制系统组成与原理；2. 传感器信号采集与处理；3. 执行器控制与调节；4. 计算机控制系统调试与优化。
四、实验步骤1. 熟悉实验设备，了解计算机控制系统实验箱的组成及功能；2. 连接实验设备，检查无误后启动实验软件；3. 根据实验要求，进行传感器信号采集与处理；4. 根据实验要求，进行执行器控制与调节；5. 对计算机控制系统进行调试与优化，观察系统响应和性能；6. 记录实验数据，分析实验结果。
五、实验结果与分析1. 计算机控制系统组成与原理实验过程中，我们了解了计算机控制系统的基本组成，包括传感器、控制器、执行器等。
传感器用于采集被控对象的物理量，控制器根据采集到的信号进行计算、处理，然后输出控制信号给执行器，执行器对被控对象进行调节。
2. 传感器信号采集与处理在实验中，我们使用了温度传感器采集环境温度信号。
通过实验，我们掌握了如何将模拟信号转换为数字信号，以及如何对采集到的信号进行滤波处理。
3. 执行器控制与调节实验中，我们使用了继电器作为执行器，根据控制器输出的控制信号进行开关控制。
通过实验，我们学会了如何设置执行器的参数，以及如何对执行器进行调节。
4. 计算机控制系统调试与优化在实验过程中，我们对计算机控制系统进行了调试与优化。
通过调整控制器参数，使得系统在满足控制要求的同时，具有良好的动态性能和稳态性能。
六、实验总结本次实验使我们对计算机控制系统有了更深入的了解，掌握了计算机控制系统的基本原理和操作方法。
通过实验，我们提高了动手能力和实际操作能力，为今后从事相关领域工作奠定了基础。
七、实验报告1. 实验名称：计算机控制系统实验2. 实验日期：XXXX年XX月XX日3. 实验人员：XXX、XXX4. 实验指导教师：XXX5. 实验内容：计算机控制系统组成与原理、传感器信号采集与处理、执行器控制与调节、计算机控制系统调试与优化6. 实验结果与分析：详细描述实验过程中遇到的问题、解决方法及实验结果7. 实验心得体会：总结实验过程中的收获和体会（注：以上实验报告仅供参考，具体实验内容和结果可能因实际情况而有所不同。
计算机控制系统实验报告计算机控制系统实验报告引言计算机控制系统是一种利用计算机技术对各种设备和系统进行自动化控制的系统。
它在工业生产、交通运输、军事防御等领域有着广泛的应用。
本实验旨在通过对计算机控制系统的实际操作，深入了解其工作原理和应用。
实验目的本次实验的主要目的是学习计算机控制系统的基本原理和实现方法，通过实际操作来加深对其工作过程的理解。
同时，通过实验数据的收集和分析，掌握计算机控制系统的性能评估方法。
实验设备和材料本次实验所需设备和材料包括：计算机、控制器、传感器、执行器、数据采集卡等。
实验过程1. 硬件连接首先，将计算机与控制器通过数据采集卡连接起来，并将传感器和执行器与控制器相连。
确保各个设备之间的连接正确无误。
2. 程序编写编写控制程序，根据实验要求设定相应的控制算法和参数。
在程序中设置传感器数据的采集频率和执行器的控制方式，并将其与控制器进行关联。
3. 实验数据采集启动实验程序，开始采集传感器数据和执行器的控制信号。
通过数据采集卡将数据传输到计算机中，保存为文件以备后续分析使用。
4. 数据分析根据实验数据，进行数据分析和处理。
通过对采集的传感器数据进行曲线绘制和统计分析，评估控制系统的性能指标，如响应时间、稳定性等。
实验结果与讨论根据实验数据的分析，可以得出控制系统的性能评估结果。
通过对响应时间的分析，可以评估控制系统的快速性和准确性。
通过对稳定性的分析，可以评估控制系统的抗干扰能力和稳定性。
根据实验结果，可以对控制系统进行进一步的优化和改进。
实验总结通过本次实验，我对计算机控制系统的工作原理和实现方法有了更深入的了解。
通过实际操作和数据分析，我对控制系统的性能评估方法有了更清晰的认识。
同时，本次实验也让我意识到了计算机控制系统在现代工业生产中的重要性和广泛应用。
结语计算机控制系统实验是计算机科学与技术专业的重要实践环节。
通过实际操作和数据分析，可以加深对计算机控制系统的理论知识的理解，并为今后的工作和研究提供基础。
计算机控制技术实验报告实验一过程通道和数据采集处理一、输入与输出通道本实验教程主要介绍以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，这里主要介绍人们最常用的ADC0809 和TLC7528。
一、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 芯片的使用二、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。
三、实验设备+PC 机一台，TD-ACC实验系统一套，i386EX 系统板一块四、实验原理与步骤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1特点为: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。
TD-ACC教学系统中的ADC0809 芯片，其输出八位数据线以及CLOCK 线已连到控制计算机的数据线及系统应用时钟1MCLK (1MHz) 上。
其它控制线根据实验要求可另外连接 (A、B、C、STR、/OE、EOC、IN0,IN7)。
根据实验内容的第一项要求，可以设计出如图1.1-1 所示的实验线路图。
单次阶跃模数转换单元控制计算机图1.1-1上图中，AD0809 的启动信号“STR”是由控制计算机定时输出方波来实现的。
“OUT1” 表示386EX 内部1,定时器的输出端，定时器输出的方波周期,定时器时常。
图中ADC0809 芯片输入选通地址码A、B、C 为“1”状态，选通输入通道IN7;通过单次阶跃单元的电位器可以给A/D 转换器输入,5V ~ +5V 的模拟电压;系统定时器定时1ms 输出方波信号启动A/D 转换器，并将A/D 转换完后的数据量读入到控制计算机中，最后保存到变量中。
东南大学自动化学院实验报告课程名称：计算机控制技术第 2 次实验实验名称：实验三离散化方法研究院（系）：自动化学院专业：自动化姓名：学号：实验室：416 实验组别：同组人员：实验时间：2014年4月10日评定成绩：审阅教师：一、实验目的1．学习并掌握数字控制器的设计方法（按模拟系统设计方法与按离散设计方法）；2．熟悉将模拟控制器D(S)离散为数字控制器的原理与方法（按模拟系统设计方法）；3．通过数模混合实验，对D(S)的多种离散化方法作比较研究，并对D(S)离散化前后闭环系统的性能进行比较，以加深对计算机控制系统的理解。
二、实验设备1．THBDC-1型控制理论·计算机控制技术实验平台2．PCI-1711数据采集卡一块3．PC机1台(安装软件“VC++”及“THJK_Server”)三、实验原理由于计算机的发展，计算机及其相应的信号变换装置（A/D和D/A）取代了常规的模拟控制。
在对原有的连续控制系统进行改造时，最方便的办法是将原来的模拟控制器离散化。
在介绍设计方法之前，首先应该分析计算机控制系统的特点。
图3-1为计算机控制系统的原理框图。
图3-1 计算机控制系统原理框图由图3-1可见，从虚线I向左看，数字计算机的作用是一个数字控制器，其输入量和输出量都是离散的数字量，所以，这一系统具有离散系统的特性，分析的工具是z变换。
由虚线II向右看，被控对象的输入和输出都是模拟量，所以该系统是连续变化的模拟系统，可以用拉氏变换进行分析。
通过上面的分析可知，计算机控制系统实际上是一个混合系统，既可以在一定条件下近似地把它看成模拟系统，用连续变化的模拟系统的分析工具进行动态分析和设计，再将设计结果转变成数字计算机的控制算法。
也可以把计算机控制系统经过适当变换，变成纯粹的离散系统，用z变化等工具进行分析设计，直接设计出控制算法。
按模拟系统设计方法进行设计的基本思想是，当采样系统的采样频率足够高时，采样系统的特性接近于连续变化的模拟系统，此时忽略采样开关和保持器，将整个系统看成是连续变化的模拟系统，用s域的方法设计校正装置D(s)，再用s域到z域的离散化方法求得离散传递函数D(z)。
计算机控制系统实验报告实验一 ：D/A 数模转换实验实验报告：1、数字量与模拟量的对应曲线：2、理论值与实测值对比：数字量模拟量 理论值实测值1004756 4722 200 4512 4412 300 4268 4325 400 4023 4078 500 3780 3664 600353536313、分析产生误差的原因：答：a)外界干扰会对实验造成误差;b)系仪器本身误差;c)仪器元件不够精确，导致试验产生误差。
这是本实验的最主要的误差来源。
4、总结：本次试验需要进行的连电路、实验软件操作都比较简单，但对于实验原理我们应有更加深刻的理解，对于实验箱内部的D/A转换原理要有所思考，不能只满足与简单的实验表象，而应思考更深层次的问题。
实验二 ：A/D 模数转换实验实验报告：1、模拟量与数字量的对应曲线：2、理论值与实测值对比：3、分析产生误差的原因：答：a)系仪器误差、实验软件的精度误差;b)外界干扰会对实验造成误差;模拟量数字量理论值实测值 500 439 461 1000 409 410 2000 292 307 4000 97 103 -1000 586 614 -4000879921c)仪器元件不够精确，导致试验产生误差。
这是本实验的最主要的误差来源。
4、总结：书本上学习的模数转换都是理论知识，过程相对比较复杂，本次试验需要进行的连电路、实验软件操作都比较简单，但对于实验原理我们应有更加深刻的理解，对于实验箱内部的A/D转换原理要有所思考，不能只满足与简单的实验表象，而应思考更深层次的问题。
实验三：数字PID控制实验报告：1、画出所做实验的模拟电路图：2、当被控对象为Gpl(s时)取过渡过程为最满意时Kp，Ki，Kd，画出校正后的Bode图，查出相对裕量γ和穿越频率Wc：跃响应曲线及时域性能指标，记入表中：0型系统:实验结果参数δ% Ts（ms）阶跃响应曲线Kp Ki Kd1 0.02 1 11．9% 720 见图3—11 0.05 1 32．5% 800 见图3--25 0.02 1 44．4% 1050 见图3--35 0.05 1 46.1% 1900 见图3--4I型系统:实验结果参数δ% Ts（ms）阶跃响应曲线Kp Ki Kd1 0.02 1 16.0% 420 见图3—51 0.02 2 36.4% 606 见图3--63 0.02 1 49.4% 500 见图3--73 0.1 1 56.4% 1050 见图3--8下面是根据上表中数据，所得到的相应曲线：图3-1 Kp=1 Ki=0.02 Kd=1 Gp1最满意的曲线图其中，相对稳定裕量γ= 82°穿越频率ωc=230rad/s图3-2 Kp=1 Ki=0.05 Kd=1图3-3 Kp=5 Ki=0.02 Kd=1图3-4 Kp=5 Ki=0.05 Kd=1图3-5 Kp=1 Ki=0.02 Kd=1图3-6 Kp=3 Ki=0.02 Kd=1图3-7 Kp=1 Ki=0.02 Kd=2图3-8 Kp=3 Ki=0.01 Kd=13、总结一种有效的选择Kp，Ki，Kd方法，以最快的速度获得满意的参数：答：参数整定找最佳，从小到大顺序查，先是比例后积分，最后再把微分加，曲线振荡很频繁，比例度盘要放大，曲线漂浮绕大湾，比例度盘往小扳，曲线偏离回复慢，积分时间往下降，曲线波动周期长，积分时间再加长，曲线振荡频率快，先把微分降下来，动差大来波动慢，微分时间应加长，理想曲线两个波，前高后低4比1。
计算机控制技术实验一ADDA转换实验AD转换实验是计算机控制技术领域中非常重要的实验之一、AD转换（Analog-to-Digital Conversion）是将模拟信号转换为数字信号的过程，而DA转换（Digital-to-Analog Conversion）则是将数字信号转换为模拟信号的过程。
在实际应用中，AD和DA转换广泛应用于音频处理、图像处理、传感器信号处理等领域。
本实验旨在通过实际操作，深入理解AD和DA转换的原理和方法，并通过实验数据的收集和分析来验证实验结果。
首先，我们需要准备实验所需的硬件设备和软件工具。
实验所需的硬件包括AD转换芯片、DA转换芯片、测试电路和接线器。
在软件方面，我们可以使用相应的开发工具来编写程序控制AD和DA转换芯片。
接下来，我们开始进行AD转换实验。
首先，我们需要设计一个模拟信号的输入电路，并将其与AD转换芯片连接，将模拟信号输入到AD转换芯片中。
然后，我们需要编写控制程序，通过控制AD转换芯片的工作模式和参数来实现AD转换操作。
在进行实验时，我们可以分别调整采样率、量化精度等参数，以验证AD转换的准确性和可靠性。
最后，我们可以通过读取AD转换芯片输出的数字信号，并进行相应的计算和分析，来得到模拟信号的数字表示。
完成AD转换实验之后，我们将进行DA转换实验。
首先，我们需要将数字信号输出到DA转换芯片中，并将DA转换芯片的输出连接到相应的模拟电路中。
然后，我们需要编写控制程序，通过控制DA转换芯片的工作模式和参数来实现DA转换操作。
在进行实验时，我们可以分别调整输出的数值范围、输出精度等参数，以验证DA转换的准确性和可靠性。
最后，我们可以通过读取模拟电路中的信号，并进行相应的计算和分析，来得到数字信号的模拟表示。
通过AD和DA转换实验，我们可以深入理解模拟信号与数字信号之间的转换原理和方法，学习如何编写控制程序来实现AD和DA转换操作，并通过实验数据的收集和分析来验证实验结果。
计算机控制技术实验报告实验名称：计算机控制技术实验实验目的：通过学习计算机控制技术的基本原理和方法，掌握计算机控制技术的应用。
实验原理：计算机控制技术是一种应用于现代工业自动化控制中的控制技术。
计算机控制系统由计算机硬件和软件组成，通过采集、处理和输出各种信号来完成对被控对象的控制。
实验仪器：计算机、控制器、传感器、被控对象等。
实验步骤：1.确定实验目标和实验要求。
2.研究被控对象的性质和特点，设计控制方案。
3.配置硬件设备，连接传感器、控制器和计算机。
4.编写控制程序，设置控制算法，实现被控对象的控制。
5.进行实验操作，观察并记录实验结果。
6.对实验结果进行分析和评价，总结实验经验。
实验结果和分析：在实验中，我们选择了一个温度控制系统作为被控对象。
通过传感器采集环境温度，并通过控制器将控制信号发送给加热器，调节加热器的功率来控制环境温度。
通过实验操作，我们观察了不同环境温度下的控制效果。
实验结果表明，在控制系统正常工作时，环境温度可以稳定在设定温度附近，并具有很好的控制精度。
此外，我们还对控制系统进行了稳定性和响应速度等性能指标的评价。
实验结果显示，控制系统具有较好的稳定性和快速响应的特点，可以满足实际工业生产中对温度控制的要求。
实验总结：通过本次实验，我们深入学习了计算机控制技术的基本原理和方法，并通过实践掌握了实验操作的技巧。
实验结果表明，计算机控制技术在工业生产中具有广泛的应用前景。
在今后的学习中，我们将进一步深入研究计算机控制技术的进一步发展，并不断提高实际应用能力，为工业自动化控制的发展贡献自己的力量。
实验一 A/D与D/A 转换实验一．实验目的1．通过实验，熟悉并掌握实验系统原理与使用。
2．通过实验掌握模拟量通道中模数转换与数模转换的实现方法。
3．熟悉并掌握VBScript语言编写程序二．实验内容1．测取模数转换的量化特性，并对其量化精度进行分析。
2．利用实验系统完成测试信号的发生与测试。
3．设计并完成两通道模数转换与数模转换实验。
三、实验设备1、计算机（含计算机控制技术实验软件）2、ACT_I计算机控制技术实验箱3、实验数据转存设备（如U盘）四、实验原理1、利用实验箱U2单元产生0～5V的斜坡信号，输入到一路模拟量输入通道，同时将该模拟信号进行A/D转换后数字信号再进行D/A转换后输入到另一路模拟量输入通道，在上位机软件的界面上测取这两路模拟量输入通道（由虚拟示波器显示）并进行比较，分析转换特性。
2、利用实验箱设计并连接产生两路互为倒相的周期斜坡信号的电路（硬件联接见图4.1.1），分别输入两路模拟量输入通道I1、I2，在上位机界面的界面上测取它们的模数转换结果，其中O1为上位机程序提供的输出信号（AduC812已经将数字信号转换为模拟信号）。
3、使用VBScript语言编写程序实现各种典型测试信号的产生，用虚拟示波器察看信号结果。
五．实验注意事项1、实验前应先阅读第二章。
2、进入实验室后检查PC机与计算机控制技术实验箱的并行接口是否连接，若未连接，在PC机处于关机状态下将实验箱与PC机的并行接口连接。
3、检查实验箱电源是否连接。
4、在实验箱上连接电路时，应将实验箱电源开关断开后连接。
六．实验步骤1．了解并熟悉实验设备，熟悉上位机的用户界面，学习其使用方法。
（1）启动PC机。
为便于操作，建议在D盘新建一个文件夹，文件夹名为“班级姓名”，如：“电气051张三”在该文件夹中新建两个文件夹，分别为“脚本程序”和“实验数据”，以后的实验程序与数据都在此中保存。
（2）接通实验箱电源开关，电源开关灯亮。
（3）在PC机上运行上位机软件。
点击主菜单中的“系统”，连接下位机。
（4）学习并掌握上位机其他操作：主要包括文件操作、示波器设置、位图保存、脚本语言输入与调出、实验运行与停止等。
2．测取模拟量输入通道模数转换量化特性（1）断开系统：点击主菜单中的“系统”，断开下位机；关掉实验箱电源。
（2）接线：将实验箱U2单元斜坡信号输出端与实验箱U3单元的模拟量输入通道I1端连接，调节斜坡信号旋钮，可得到0～5V的斜坡信号。
同时，将数字量输出通道O1与模拟量输入通道I2连接。
（3）系统连接：打开实验箱电源，点击主菜单中的“系统”，连接下位机。
（4）设置虚拟示波器：a. 选择“显示模式”为“X-t”；b. 选择量程。
根据脚本程序中实验的“持续时间”来选择，如“持续时间”设置为1000ms,则虚拟示波器量程选择为100ms/div; c. 数据显示：点击主采单中“显示”，根据脚本程序中所使用的信号通道选择相应的显示内容。
（5）程序编写：在脚本编辑器中输入正确脚本程序并保存或调出事先编好的脚本程序。
（6）运行脚本程序：调节斜坡信号旋钮，点击“执行脚本语言”，运行脚本程序，将在虚拟示波器观察到一动态波形（波形时间，也是实验时间，受脚本程序控制，改变脚本程序中“Daq.SetExpLastTime x”的数值x，就可改变实验时间）（7）数据保存：点击主采单“文件”下的“保存位图文件”将动态波形保存为指定路径下的位图文件。
3．互为倒相的周期斜坡信号（1）断开系统：点击主菜单中的“系统”，断开下位机；关掉实验箱电源。
（2）按照图1.3接线。
其中R0=R1=R2，R3=R4；运放任选U9~U16之一。
(3) 打开实验箱电源，点击主菜单中的“系统”，连接下位机。
（4）在脚本编辑器中输入通道初始化函数程序和测试信号发生函数（产生一周期斜坡信号由O1端输入电路）以及运行函数。
（5）设置虚拟示波器。
（6）运行所编写的脚本程序，将在虚拟示波器观察到互为倒相的周期斜坡信号，保存该曲线。
4．软件编程实现测试信号发生操作步骤与上类似，只是将产生周期斜坡测试信号发生函数分别用正弦信号，周期方波信号，周期锯齿波信号，周期抛物线信号替换。
将虚拟示波器观察到的曲线保存。
七．预习思考题1．阅读第三章并编写实验内容一所需的VBScript脚本语言程序。
2．编写程序实现下列各种典型测试信号的产生，熟悉并掌握程序设计方法；（1）正弦信号sin() y A tωϕ=+，2 Tπω=（2）方波（3）锯齿波11A t T yT t T≤<⎧=⎨≤<⎩11at t T yT t T≤<⎧=⎨≤<⎩（4）抛物线八．实验报告1． 将各个实验结果保存并打印。
2． 对实验数据进行分析，并完成实验报告。
九．附录1．两路互为倒相的周期斜坡信号的产生利用实验设备产生两路相位互差1800的斜坡信号的电路见图1.3，其中R 0＝R 1=R 2，R 3＝R 4。
在上位机界面上，编程测试信号为周期斜坡，在O1端得到周期斜坡信号，如图1.4.a 所示，在I2和I1端分别得到如图2.4.b 、2.4.c 所示互为倒相的周期信号。
2．软件编程实现测试信号发生在上位机软件留给用户的编程接口中，编程实现典型信号的发生如周期斜坡信号、正弦信号，周期方波信号，周期锯齿波信号，周期抛物线信号。
下面给出实现互为倒相的周期斜坡信号的产生的编程程序：‘公共变量定义2111 02 0at t T y T t T ⎧≤<⎪=⎨⎪≤<⎩‘初始化通道参数Sub Init() ‘函数定义Daq.SetChannelXNumber 1 ‘ X通道使用A/D通道1Daq.SetChannelYNumber 2 ‘Y通道使用A/D通道2Daq.SetSignal1State true ‘ D/A通道1 开通Daq.SetSignal2State false ‘D/A通道2 关闭Daq.SetExpLastTime 2000 ‘实验持续时间，2000表示持续2000ms‘注意此时对应示波器量程选为200才正好占'示波器整个屏幕‘改2000为0则表示连续持续Daq.SetExpSamplePeriod 1 ‘设置采样周期，1表示1msEnd Sub ‘函数结束‘测试信号发生函数Sub Signal()Dim eWave(1000) ‘定义测试信号，每个周期1000个点数Dim i ‘函数内部临时变量的定义Signal1.SetPeriod 1000 ‘测试信号1的周期设置，1000msSignal1.SetAmp 5.0 ‘测试信号1的幅值设置，5.0VFor i=0 To 499 ‘循环500次eWave(i)=5.0*(i/500) ‘信号产生，此处为斜坡信号，上升沿为500个点eWave(I+500)=0 ‘令斜坡信号的后500个点为0Next ‘返回循环Singnal1.setwave eWave ‘设置信号源1的信号为测试信号eWaveEnd Sub‘运行函数Sub Run()Daq.SetSignal1Value Signal1.getcursignal() ‘将信号输出至通道1（D/A 1）End Sub数据处理周期斜坡信号：正弦信号：周期方波信号：周期锯齿波信号：周期抛物线信号：实验二数字滤波一、实验目的1．通过实验掌握数字滤波器设计方法。
2．学习并掌握数字滤波器的实验研究方法。
二、实验内容1．产生实验测试用频率可变带尖脉冲干扰的正弦信号。
2．设计并调试数字化一阶惯性滤波器。
3．设计并调试高阶数字滤波器。
三、实验设备1、计算机（含计算机控制技术实验软件）2、ACT_I计算机控制技术实验箱3、实验数据转存设备（如U盘）四、实验原理1．测试信号的产生利用实验装置，设计和连接产生频率可变带尖脉冲干扰正弦信号的电路（参考电路，如图4.2.1所示），并利用数据采集系统采集该电路输出信号，利用上位机的虚拟仪器功能进行测试，根据测试结果调整电路参数，使它满足实验要求；其中正弦信号与尖脉冲干扰信号由上位机编程实现且由数字量输出口输入。
电路输出接模拟量输入口。
2．一阶惯性滤波器及其数字化一阶惯性滤波器的传递函数为：()1()()1F Y sG s X s s τ==+ 利用一阶差分法离散化，可以得到一阶惯性数字滤波算法：()()(1)(1)TT y k x k y k ττ=+-- 其中T 为采样周期，τ为滤波时间常数。
T 和τ必须根据信号频谱来选择。
3．高阶数字滤波器高阶数字滤波器算法很多，这里给出一种四阶加权平均算法：1234()()(1)(2)(3)y k A x k A x k A x k A x k =+-+-+-其中权系数i A 满足：411ii A ==∑，类似地，Ai 必须根据信号频谱来选择。
五．实验注意事项1、进入实验室后检查PC 机与计算机控制技术实验箱的并行接口是否连接，若未连接，在PC 机处于关机状态下将实验箱与PC 机的并行接口连接。
2、检查实验箱电源是否连接。
3、在实验箱上连接电路时，应将实验箱电源开关断开后连接。
4、此实验应在实验一完成之后才能开出。
六、实验步骤1． 产生实验测试用频率可变带尖脉冲干扰的正弦信号：（1） 接线：在实验箱断电且上位机断开实验的情况下，按图4.2.1所示电路原理搭建实验电路，其中R0=R1=R2，R3=R4。
“正弦信号”输入端与实验箱U3单元的O1端连接，“尖脉冲干扰”输入端与实验箱U3单元的O2端连接。
运放锁零端G 接到-15V 。
（2） 在PC 机上运行上位机软件。
点击主菜单中的“系统”，连接下位机。
（3） 输入产生“正弦信号”与“尖脉冲干扰”的脚本程序以及“一阶惯性滤波器”脚本程序并运行。
（4） 保存波形。
2．根据信号频谱，设计并选择数字化一阶惯性滤波器的参数，编制并运行一阶惯性数字滤波程序，并观察参数变化对滤波效果的影响；保存波形。
3．根据信号频谱，设计并选择高阶数字滤波器的参数，编制并运行高阶数字滤波器的滤波程序，并观察参数变化对滤波效果的影响；保存波形。
4．改变干扰信号，设计产生如带方波干扰的正弦信号，带随机干扰的正弦信号电路，同上做实验。
七．预习思考题1、数字滤波有哪些方法？2、编写实现一阶惯性滤波器与高阶数字滤波器的VB脚本语言程序。
八．实验报告1、将各个实验结果保存并打印。
2、对实验数据进行分析，并完成实验报告。
数据处理：一阶惯性滤波器：高阶数字滤波器：1、数字滤波有哪些方法？答：限幅滤波法、中位值滤波法、平均值滤波法和惯性滤波法。
实验三 数字PID 控制算法的研究一．实验目的1．学习并掌握常规数字PID 及积分分离PID 控制算法的原理和应用。
2．学习并掌握数字PID 控制算法参数整定方法。
