实验报告
课程名称计算机测控技术
实验名称 V/F转换及数字频率输入通道
实验器材万用表、稳压源、实验箱、计算机
学院仪器科学与光电工程
系别测控技术与仪器
班级/学号测控1102 /2011010654 姓名李波
指导老师赵双琦
实验日期
实验成绩
实验一V/F转换及数字频率输入通道
一、实验题目及内容
以LM331为主设计V/F转换器并设计其与计算机间的接口电路，编写程序计算V/F 转换器的输出频率。
二、实验目的
1、通过实验了解典型V/F转换电路的实现及调试方法。
2、了解微机频率输入通道的软、硬件设计及调试方法。
三、实验内容及要求
1、设计以LM331芯片为主的V/F转换电路，要求有定标调整环节（参见图1）。画出原理图及接线图，给出外围元件参数。
图1 LM331的典型用法示意图
管脚说明：
7引脚为模拟电压输入端，Ri、Ci决定单脉冲定时器的基准定时时间，Cin输入电压的低通滤波器，为调整失调电压，Rs为电阻控制基准电流的大小，电位
计用于微调基准电流，以便于核准频率，用于调整脉冲占空比，
为集电极开路上拉电阻。
2、按接线图在面板上搭接V/F转换电路，用示波器观测输出波形，并考察定标调整环节的作用。分析外围电路参数对输入（V）与输出（F）关系的影响。
3、设计V/F转换器与计算机间的接口电路及软件，测频方法自选。画出程序框图，并给出程序清单。
4、通过实验考察V/F转换器的线性。至少纪录10
对数据。
四、测频方法示例
1、将LM331的输出与8031的T1端相连，即作为T1的计数脉冲。启动T1后延时100ms
再让T1停止计数，此时T1中的计数值乘以10即为所测频率。程序框图如图2所示。
2、如图3所示，以T0作为定时器，T1作为计数器，在T0的中断服务程序中停止T1
计数，之后根据此时T1中的计数值和T0的预置值计算出所测频率。主程序和T0中断服务程序的框图分别如图4和图5所示。
图2 软件延时计算所测频率的框图
五、实验结果：
图4 中断法计算所测频率的主程序框图 图5 T0的中断服务程序框图
实验结论：F0与u基本呈线性关系
六、实验程序及注释
#include
#include
int f,f0; %定义变量
void main() %开始
{
TMOD=0X51; %T1为计数器，C0为定时器。T1、C0选择工作方式一即16位定时器/计数器TH0=0X9E; %定时器/计数器初始化重装载
TL0=0X58;
TH1=0X00; %计数清零
TL1=0X00;
ET0=1; %中断初始化T/C0开中断
EA=1; %CPU开中断
TR0=1; %T/C0启动计数
TR1=1; %T/C1启动计数
while(1); %等中断
}
void time1() interrupt 1 using 2 %定时器/计数器中断服务程序，使用第二组寄存器
{
EA=0; %CPU关中断
TR0=0; %T/C0清零
TR1=0; %T/C1清零
f=TL1+TH1*256;
f0=f*2;
TH0=0X9E; %定时器/计数器初始化
TL0=0X58;
TH1=0X00;
TL1=0X00;
ET0=1;
EA=1; %开中断
TR0=1;
TR1=1;
}
七、实验心得
本次实验，让我们从实际中了解到了LM331、8031芯片的基本功能，并在实验中应用这些功能。而且掌握了V/F转换的一种常见方法。而且通过这次试验，我们将硬件与编程结合在一起，不及提高了我们的编程水平，也使我们对硬件的理解更深一步。实验室应注意调节变位器时不要调的太快，要慢慢的调。
实验报告
课程名称计算机测控技术
实验名称模/数、数/模转换实验
实验器材万用表、稳压源、实验箱、计算机
学院仪器科学与光电工程
系别测控技术与仪器
班级/学号测控1102/2011010654 姓名李波
指导老师赵双琦
实验日期
实验成绩
实验五模/数、数/模转换实验
一、实验题目
利用ADC0809芯片将0~5V之间的模拟电压信号变成数字信号并显示在开发装置的数码显示器上，同时由8031单片机读入并将数字信号通过DAC0832变成模拟电压信号输出。
二、实验目的
1、熟悉ADC以及DAC芯片的使用方法。
2、考察AD转换的量化特性。
三、实验原理
图1 实验原理图
通过电位计产生0~5V之间的模拟电压输入给ADC0809。8031控制ADC0809的工作状态并读入其转换结果，该结果同时显示在数码显示器上。8031将读到的AD转换结果通过DAC0832变成模拟电压并输出。
调节电位计即可改变输入电压，此时，数字显示器上的数字即为A/D转换器对应的输出数码，也是D/A转换器的输入数码。
四、实验内容及步骤
1、按照以上说明画出实验所用的原理图和接线图。
2、按接线图在面板上搭接电路。
3、编写程序完成A/D转换结果的读取、显示以及D/A的输入控制。
4、将电位计的输出调整为0V，运行程序，观察数码显示器的显示结果是否为00，如
果不是，考虑原因以及调整方法。
5、在0~5V之间调整电位计的输出，用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，记录相应的结果填入表1。
表1 实验记录1
6、用数字万用表监测A/D的输入电压，在2.5V附近连续调节A/D的输入电压，观察
量化误差和量化单位。
7、测出A/D输入电压在2.5V附近 5个量化单位的数值，记录与之相对应的数字量，
如表2所示。
表2 实验记录2
8、根据表2画出A/D转换的量化特性图。
注：横坐标1~11一次表示表2中的数字量0x82~0x8D。
五、硬件原理图和接线图。
连线方法：
A/D接线
D/A接线
六、调试后确定的程序框图及程序清单。
#include
#include
#define ad XBYTE[0x800] %设置ADC0809的初始地址，来源见%a #define da1 XBYTE[0x700] %设置DAC0832的初始地址，来源见%b #define da2 XBYTE[0x701]
sbit ad_eoc=p3^2; %由P3.2查询EOC状态
void main()
{ unsigned char dat;
while(1)
{ ad=0X00; %设初值启动A/D转换
while(ad_eoc==1); %转换未完成
while(ad_eoc==0); %查询等待转换结果
dat=ad; %dat存转换完成的数据
P1=dat;
da1=dat;
da2=dat;
}
}
如上图接法，ADC0809的模拟通道0~7的地址为7FF8H~7FFFH。
%b：由于P2.7与CS相连，故P2.7为0
七．注意事项
1、注意连线方式，LED灯与实际电脑上显示的数据为对应位取反
2、用KEIL烧录程序时的步骤应正确
八、实验总结
根据表格所给连接方式，连接线路，通过串口连接计算机，编译好程序，通过调节电位器，观察LED等的亮灭情况，从而判别输出数字量的变化情况。在调节电位器过程中，应该注意选择合适的调节范围，以便选择合适的数据记录。
湖南科技大学测控技术与仪器专业专业综合实验报告 姓名 学号 成绩 湖南科技大学机电工程学院 二0—三年 ^一月 ^一日目录 一、液压泵站综合控制实验 3 （一）实验目的 3 （二）实验内容 3 二、液压实验台PLC控制实验 4 （一）实验目的 4 （二）实验内容 4 —振动测试与故障诊断综合实验（ 一） 一）实验目的 5 二）实验内容 5 四．振动测试与故障诊断综合实验（二）（一）实验目的 6 （二）实验内容 6 五．基于虚拟仪器的自动控制原理综合实验（一）实验目的7 （二）实验内容7 六．基于虚拟仪器的传感器综合实验8 （一）实验目的8 （二）实验内容8 七．地震仪器综合设计9 （一）实验目的9 （二）实验内容9 八．电法仪器综合设计10 （一）实验目的10 （二）实验内容10 九、实验心得11 一、液压泵站综合控制实验 （一）实验目的 了解液压控制的装置，熟悉PLC编程，并且了解 置的原理并且用于实践生活中去。（二）实验内容 此实验是液压的测量实验用PLC处理器控制来实现，液压PLC综合控制实验室是我公 司根据高校机电一体化对气、电、液控制的教学大纲要求，在我公司专利产品YY-18透明 液压传动演示系统的基础上，综合了我公司气动PLC与液压PLC控制实验设备的优点，采 用了开放型综合实验台结构，广泛征求专家教授与老师的意见，经不断创新改进研制而成的。是目前集气动控制技术、液压传动控制技术以及PLC可编程序控制器控制技术于一体 的理想的综合性实验设备。实验时，它们可以相互辅成，交叉控制。可以让学生直观、感性地对比、了解气、电、液各自具有的特点、特色、及优缺点等。 信号采集电路原理设计： （1）前置放大电路要求有阻抗匹配设计（前置放大器采用集成运放OP07、 采用电压负反馈设计、增益为10、50 两档手动设计） （2）主放大器采用级联组合程控放大、增益动态范围为10 至1500 倍之内。 （增益程档位要求有30 至40 梯度之内，具体每档增益值不做具体要求但要求梯度 增益呈线性） （3）主放大器末端输出值（Up-p）设计为5v，如有溢出则在设计说明中明。 PLC控制在工业领域的发展。理解液压装
《微机控制技术》课程设计报告 课题：最少拍控制算法研究专业班级：自动化1401 姓名： 学号： 指导老师：朱琳琳 2017年5月21日
目录 1. 实验目的 (3) 2. 控制任务及要求 (3) 3. 控制算法理论分析 (3) 4. 硬件设计 (5) 5. 软件设计 (5) 无纹波 (5) 有纹波 (7) 6. 结果分析 (9) 7. 课程设计体会 (10)
1.实验目的 本次课程设计的目的是让同学们掌握微型计算机控制系统设计的一般步骤，掌握系统总体控制方案的设计方法、控制算法的设计、硬件设计的方法。学习并熟悉最少拍控制器的设计和算法；研究最少拍控制系统输出采样点间纹波的形成；熟悉最少拍无纹波控制系统控制器的设计和实现方法。复习单片机及其他控制器在实际生活中的应用，进一步加深对专业知识的认识和理解，使自己的设计水平、对所学知识的应用能力以及分析问题解决问题的能力得到全面提高。 2.控制任务及要求 1.设计并实现具有一个积分环节的二阶系统的最少拍有纹波控制和无纹波控制。 对象特性G （s ）＝ 采用零阶保持器H 0（s ），采样周期T ＝,试设计单位阶跃，单位速度输入时的有限拍调节器。 2.用Protel 、Altium Designer 等软件绘制原理图。 3.分别编写有纹波控制的算法程序和无纹波控制的算法程序。 4.绘制最少拍有纹波、无纹波控制时系统输出响应曲线，并分析。 3.控制算法理论分析 在离散控制系统中，通常把一个采样周期称作一拍。最少拍系统，也称为最小调整时间系统或最快响应系统。它是指系统对应于典型的输入具有最快的响应速度，被控量能经过最少采样周期达到设定值，且稳态误差为定值。显然，这样对系统的闭环脉冲传递函数)(z φ提出了较为苛刻的要求，即其极点应位于Z 平面的坐标原点处。 1最少拍控制算法 计算机控制系统的方框图为： 图7-1 最少拍计算机控制原理方框图 根据上述方框图可知，有限拍系统的闭环脉冲传递函数为： ) ()(1)()()()()(z HG z D z HG z D z R z C z +==φ (1) )(1)()(11)()()(1z z HG z D z R z E z e φφ-=+== (2) 由(1) 、(2)解得：
实验三类与对象 1．实验目的 1.掌握类的定义和使用 2.掌握类的定义和对象的声明 3.复习具有不同访问属性的成员的访问方式 4.观察构造函数和析构函数的执行过程 5.学习类的组合使用方法 6.使用VC++的debug调试功能观察程序流程，跟踪观察类的构造函数、析构函数、成员函数的执行顺序。 2.实验要求 1.定义一个CPU类，包含等级（rank）、频率（frequency）、电压（voltage）等属性，有两个公有成员函数run、stop。其中，rank为枚举类型CPU_Rank,定义为 enumCPU_Rank{P1=1,P2,P3,P4,P5,P6,P7}，frequency为单位是MHz的整型数，voltage为浮点型的电压值。观察构造函数和析构函数的调用顺序。 2.定义一个简单的Computer类，有数据成员芯片（cpu）、内存（ram）、光驱（cdrom）等等，有两个公有成员函数run、stop。cpu为CPU类的一个对象，ram为RAM类的一个对象，cdrom 为CDROM类的一个对象，定义并实现这个类。 3.（选做）设计一个用于人事管理的People(人员)类。考虑到通用性这里只抽象出所有类型人员都具有的属性：number（编号）、sex（性别）、birthday（出生日期）、id（身份证号）等等。其中“出生日期”定义为一个“日期”类内嵌子对象。用成员函数实现对人员信息的录入和显示。要求包括：构造函数和析构函数、拷贝构造函数、内联成员函数、组合。 3.实验内容 1.首先定义枚举类型CPU_Rank，例如enumCPU_Rank{P1=1,P2,P3,P4,P5,P6,P7}，再定义CPU 类，包含等级（rank）、频率（frequency）、电压（voltage）等私有数据成员，定义成员函数run、stop，用来输出提示信息，在构造函数和析构函数中也可以输出提示信息。在主程序中定义一个CPU的对象，调用其成员函数，观察类对象的构造与析构顺序，以及成员函数的调用。程序名：lab4_1.cpp 2.使用debug调试功能观察程序lab4_1.cpp的运行流程，跟踪观察类的构造函数、析构函数、成员函数的执行顺序。 3.调试操作步骤如下： 1）单击Build|StartDebug|StepInto命令，或按下快捷键F11，系统进入单步执行状态，程序开始运行，一个DOS窗口出现，此时VisualStudio中光标停在main()函数的入口处； 2）从Debug菜单或Debug工具栏中单击StepOver，此时，光标下移，程序准备执行CPU对象的初始化； 3）单击StepInto，程序准备执行CPU类的构造函数； 4）连续单击StepOver，观察构造函数； 5）此时程序准备执行CPU对象的run()函数，单击StepInto，程序进入run()成员函数，连续单击StepOver，直到回到main()函数。 6）继续执行程序，参照上述的方法，观察程序的执行顺序，加深对类的构造函数、析构函数、成员函数的执行顺序的认识。 7）再试试Debug菜单栏中别的菜单项，熟悉Debug的各种方法。
东南大学自动控制实验室 实验报告 课程名称：自动控制原理 实验名称：闭环电压控制系统研究 院（系）：仪器科学与工程专业：测控技术与仪器姓名：学号： 实验室：常州楼五楼实验组别：/ 同组人员：实验时间：2018/10/17 评定成绩：审阅教师： 实验三闭环电压控制系统研究
一、实验目的： （1）通过实例展示，认识自动控制系统的组成、功能。 （2）会正确实现闭环负反馈。 （3）通过开、闭环实验数据说明闭环控制效果。 二、实验原理： （1）利用各种实际物理装置（如电子装置、机械装置、化工装置等）在数学上的“相似性”，将各种实际物理装置从感兴趣的角度经过简化、并抽象成相同的数学形式。我们在设计控制系统时，不必研究每一种实际装置，而用几种“等价”的数学形式来表达、研究和设计。又由于人本身的自然属性，人对数学而言，不能直接感受它的自然物理属性，这给我们分析和设计带来了困难。所以，我们又用替代、模拟、仿真的形式把数学形式再变成“模拟实物”来研究。这样，就可以“秀才不出门，遍知天下事”。实际上，在后面的课程里，不同专业的学生将面对不同的实际物理对象，而“模拟实物”的实验方式可以做到举一反三，我们就是用下列“模拟实物”——电路系统，替代各种实际物理对象。 （2）自动控制的根本是闭环，尽管有的系统不能直接感受到它的闭环形式，如步进电机控制，专家系统等，从大局看，还是闭环。闭环控制可以带来想象不到的好处，本实验就是用开环和闭环在负载扰动下的实验数据，说明闭环控制效果。自动控制系统性能的优劣，其原因之一就是取决调节器的结构和算法的设计（本课程主要用串联调节、状态反馈），本实验为了简洁，采用单闭环、比例调节器K。通过实验证明：不同的K，对系性能产生不同的影响，以说明正确设计调节器算法的重要性。 （3）为了使实验有代表性，本实验采用三阶（高阶）系统。这样，当调节器K值过大时，控制系统会产生典型的现象——振荡。本实验也可以认为是一个真实的电压控制系统。 三、实验设备： THBDC-1实验平台 四、实验线路图： 五、实验步骤：
南京理工大学 动力工程学院 实验报告 实验名称最少拍 课程名称计算机控制技术及系统专业热能与动力工程 姓名学号 成绩教师任登凤
计算机控制技术及系统 一、 实验目的及内容 通过对最少拍数字控制器的设计与仿真，让自己对最少拍数字控制器有更好的理解与认识，分清最少拍有纹波与无纹波控制系统的优缺点，熟练掌握最少拍数字控制器的设计方法、步骤，并能灵巧地应用MATLAB 平台对最少拍控制器进行系统仿真。 （1） 设计数字调节器D(Z)，构成最少拍随动控制系统，并观察系统 的输出响应曲线； （2） 学习最少拍有纹波系统和无纹波系统，比较两系统的控制品质。 二、实验方案 最少拍控制器的设计理论 r (t ) c(t ) e*(t) D (z) E (z) u*(t) U (z) H 0(s )C (z) Gc (s ) Φ(z) G(z) R(z) 图1 数字控制系统原理图 如图1 的数字离散控制系统中，G C (S)为被控对象，其中 H(S)= (1-e -TS )/S 代表零阶保持器，D(Z)代表被设计的数字控制器，D(Z)的输入输出均为离散信号。 设计步骤:根据以上分析 1）求出广义被控对象的脉冲传递函数G (z ) 2）根据输入信号类型以及被控对象G (z )特点确定参数q, d, u, v, j, m, n 3）根据2）求得参数确定)(z e Φ和)(z Φ 4）根据 )(1) ()(1)(z z z G z D Φ-Φ= 求控制器D (z ) 对于给定一阶惯性加积分环节，时间常数为1S ，增益为10，采样周期T 为1S 的对象，其传递函数为：G C (S) =10/S(S+1)。 广义传递函数： G(z)=Z [])()(s G s H c ?=Z ?? ?????--)(1s G s e c Ts =10(1-z -1 )Z ??????+)1(12s s =3.68×) 368.01)(1() 717.01(1 111------+z z z z
计算机实训实验报告 计算机实训实验报告一、实习时间20Xx年X月18日到X月10日二、 实习地点中**** * 三、实习目的通过理论联系实际，巩固所学的知 识，提高处理实际问题的能 力，为顺利毕业进行做好充分的准备，并为自己能顺利与社会环境接轨做准备。 四、实习内容能对电脑交易和具体的电脑安装步骤进行了解，并查阅资 料巩 固自我缺漏的电脑经验。 能将具体的计算机知识应用到实际中，在电脑交易的同时，将 自己的所学所想所感付诸实践。 能够熟练掌握一定的计算机技巧，比如安装系统，安装插线, 识别型号，处理图形和flash等。 能够与别人进行一定程度的计算机交流，并且提供各种买卖信 息以及电脑性能好坏的识别。 能够推销贩卖计算机，并且积累丰厚的社会交流经验和提升自 我的语言表达能力。 五、实习体会职高生活让我对计算机理论知识有了一定的了解。但实践 出真 知，唯有把理论与实践相结合，才能更好地为社会服务。 经过实践和实习，我对未来充满了美好的憧憬，在未来的日子, 我将努力做到以下几点: 、继续学习，不断提升理论涵养。
在信息时代，学习是不断地汲取新信息，获得事业进步的动力。 作为一名青年学子更应该把学习作为保持工作积极性的重要途径。走 上工作岗位后，我会积极响应单位号召，结合工作实际，不断学习理论、业务知识和社会知识，用先进的理论武装头脑，用精良的业务知识提升能力，以广博的社会知识拓展视野。 二、努力实践，自觉进行角色转化。 只有将理论付诸于实践才能实现理论自身的价值，也只有将理 论付诸于实践才能使理论得以检验。同样，一个人的价值也是通过实践活动来实现的，也只有通过实践才能锻炼人的品质，彰显人的意志。 必须在实际的工作和生活中潜心体会，并自觉的进行这种角色的转换。 三、提高工作积极性和主动性实习，是开端也是结束。展现在自己面前 的是一片任自己驰骋 的沃土，也分明感受到了沉甸甸的责任。在今后的工作和生活中，我将继续学习，深入实践，不断提升自我，做好个人工作计划，努力创造业绩，继续创造更多的价值。 最后感谢单位领导和部门领导以及同事对我的支持和帮助，我 会继续努力的。 计算机实训实验报告二新疆农业大学实习报告实习课程名称（课号）： 毕业实习 院：计算机与信息工程学院专业、级：信息管理与信息系统024 导教师：张XX 告人：柳XX 学号：XXXX 年XX月XX日时间：XX年XX月XX日实习主要内容：因为 时间的原因，和工商联没有计算机中心, 因此我没能介入到网络管理的每一个方面，重点完成了针对计算机维护、网络安全的实习。现将我在工商联实习的心得总结如下: 计算机维护分为硬件维护和软件维护两个方面。工商联的计算
中国石油大学计算机控制实验报告实验日期：2011.11.30 成绩： 班级：自动化08-4 姓名：陈方光学号：08071402 实验一基于NI6008的数据采集 1.实验目的： 理解基本计算机控制系统的组成，学会使用MATLAB和NI6008进行数据采集。 2.实验设备： 计算机控制实验箱、NI6008数据通讯卡、Matlab软件、计算机 3．实验内容： （1）使用计算机控制实验箱搭建二阶被控对象，并测试对象特性 （2）在Matlab中设计数字PID控制器，对上述对象进行控制 4. 实验步骤： （1）选择合适的电阻电容，参考如下电路结构图，在计算机控制实验箱上搭建二阶被控对象，使得其被控对象传递函数为 建议数值：R1=200kΩ，R2=200kΩ,C1=1μＦ，R4=300kΩ, R5=500kΩ，C2=1μＦ. （2）测试NI6008数据通讯卡，确保数据输入输出通道正常。
（3）使用MATLAB和OPC通讯技术进行数据采集: （4）编写程序，实现数据的定时采集和显示。 5.实验结果 1)测试NI6008数据通讯卡 首先将NI6008数据采集卡的AI负端与GND端短接，然后通过usb数据线连接计算机，打开opc端口调试工具，添加NI数据采集卡，添加自己所需的输入、输出端口，通过向输入端强制写入1，观察AO端口显示数据，能较精确的跟踪输入数据，该数据采集完好。 2)使用matlab和opc进行数据采集及其显示 在Matlab中读写数据： da = opcda(‘localhost’, ‘NI USB-6008.Server’); % 定义服务器 connect(da); %连接服务器 grp = addgroup(da); %添加OPC 组 itmRead = additem(grp,‘Dev1/AI0’); %在组中添加数据项 itmWrite = additem(grp,'Dev1/AO0'); %在组中添加数据项 r=read(itmRead); y(1)=r.Value; %读取数据项的值 Write(itmWrite,1); %向数据项中写值 disconnect(da); %断开服务器 关于定时器的问题 t = timer(‘TimerFcn’,@myread, ‘Period’, 0.2,‘ExecutionMode’,‘fixedRate’);%定义定时器 start(t) %打开定时器 out = timerfind; %寻找定时器 stop(out); %停止定时器 delete(out);%删除定时器 将读取的数据存储并动态显示于图中: function myread(obj,event) global tt k y da grp itmRead Ts itmWrite r=read(itmRead); k=k+1;
湖南科技大学测控技术和仪器专业 专业综合实验报告 班级 09测控三班 姓名 学号 指导老师付国红王启明 成绩 湖南科技大学机电工程学院 二〇一三年一月五日 目录 一、液压泵站综合控制实验 (3) （一）实验目的 (3) （二）实验内容 (3) 二、液压实验台PLC控制实验 (4) （一）实验目的 (4) （二）实验内容 (4) 三、物探仪器综合设计（①地震超前探测仪）................................. .... . (5) （一）实验目的 (5) （二）实验内容 (5) 四、物探仪器综合设计（②电法勘探仪器）............................ ........... .. (6) （一）实验目的 (6)
（二）实验内容 (6) 五、实验心得................................................................................... ..... .. (7) 一、液压泵站综合控制实验 （一）实验目的 了解液压控制的装置，熟悉PLC编程，并且了解PLC控制在工业领域的发展。理解液压装置的原理并且用于实践生活中去。 （二）实验内容 此实验是液压的测量实验用PLC处理器控制来实现，液压PLC综合控制实验室是我公司根据高校机电一体化对气、电、液控制的教学大纲要求，在我公司专利产品YY-18透明液压传动演示系统的基础上，综合了我公司气动PLC和液压PLC控制实验设备的优点，采用了开放型综合实验台结构，广泛征求专家教授和老师的意见，经不断创新改进研制而成的。是目前集气动控制技术、液压传动控制技术以及PLC可编程序控制器控制技术于一体的理想的综合性实验设备。实验时，它们可以相互辅成，交叉控制。可以让学生直观、感性地对比、了解气、电、液各自具有的特点、特色、及优缺点等。信号采集电路原理设计： (1) 前置放大电路要求有阻抗匹配设计(前置放大器采用集成运放OP07、 采用电压负反馈设计、增益为10、50两档手动设计) (2) 主放大器采用级联组合程控放大、增益动态范围为10至1500倍之内。 （增益程档位要求有30至40梯度之内，具体每档增益值不做具体要求 但要求梯度增益呈线性） (3) 主放大器末端输出值(Up-p)设计为5v，如有溢出则在设计说明中明。 (4) 调理电路中要有工频滤波器设计。 液压实验元件均为透明有机材料制成，透明直观。便于了解掌握几十种常用液压元件的结构、性能及用途。掌握几十种基本实验回路的工作过程及原理。实验时，组装实验回路快捷、方便。同时，配备独立的继电器控制单元进行电气控制，简单实用。通过和PLC比较，，可以加深对PLC可编程序控制器的了解及掌握。 本实验系统采用专用独立液压实验泵站，配直流电机无级调速系统，而且电机速度控制系统内部具有安全限速功能，可以对输出的最高速度进行限制。同时配有数字式高精度转速表，实时测量泵电机组的转速。并且配有油路压力调定功能，可以调定输出压力油的安全工作压力。泵站配有多路压力油输出及回油，可同时对多路液压回路进行供油回油。并采用闭锁式快速接头，以利于快速接通或封闭油路。实现油箱、油泵、直流
计算机控制系统实验报告 学院：核自院 姓名：李擂 专业：电气工程及其自动化 班级：电气四班 学号：201006050407
实验一采样实验 一．实验目的 了解模拟信号到计算机控制的离散信号的转换—采样过程。 二．实验原理及说明 采样实验框图如图4-3-1所示。计算机通过模/数转换模块以一定的采样周期对B5单元产生的正弦波信号采样，并通过上位机显示。 在不同采样周期下，观察比较输入及输出的波形（失真程度）。 图4-3-1采样实验框图 计算机编程实现以不同采样周期对正弦波采样，调节函数发生器（B5）单元的“设定电位器1”旋钮，并以此作为A/D采样周期T。改变T 的值，观察不同采样周期下输出波形与输入波形相比的复原程度（或失真度）。 对模拟信号采样首先要确定采样间隔。采样频率越高，采样点数越密，所得离散信号就越逼近于原信号。采样频率过低，采样点间隔过远，则离散信号不足以反映原有信号波形特征，无法使信号复原，。 合理的采样间隔应该是即不会造成信号混淆又不过度增加计算机的工作量。采样时，首先要保证能反映信号的全貌，对瞬态信号应包括整个瞬态过程；信号采样要有足够的长度，这不但是为了保证信号的完整，而且是为了保证有较好的频率分辨率。 在信号分析中，采样点数N一般选为2m的倍数，使用较多的有512、1024、2048、4096等。 三、实验内容及步骤 采样实验框图构成如图4-3-1所示。本实验将函数发生器（B5）单元“方波输出”作为采样周期信号，正弦波信号发生器单元（B5）输出正弦波，观察在不同的采样周期信号对正弦波采样的影响。 实验步骤： （1）将函数发生器（B5）单元的正弦波输出作为系统输入，方波输出作为系统采样周期输入。 ①在显示与功能选择（D1）单元中，通过上排右按键选择“方波/正弦波”的指示灯亮，（B5）模块“方波输出”测孔和“正弦波输出”测孔同时有输出。‘方波’的指示灯也亮，调节B5单元的“设定电位器1”，使之方波频率为80Hz左右（D1单元右显示）。 ②再按一次上排右按键，“正弦波”的指示灯亮（‘方波’的指示灯灭），B5的量程选择开关S2置上档，调节“设定电位器2”，使之正弦波频率为0.5Hz（D1单元右显示）。调节B5单元的“正弦波调幅”电位器，使之正弦波振幅值输出电压= 2.5V左右（D1单元左显示）。（3）构造模拟电路：按图4-3-1安置短路套及测孔联线，表如下。 （4）运行、观察、记录： ①再运行LABACT程序，选择微机控制菜单下的采样和保持菜单下选择采样实验项目，就会弹出虚拟示波器的界面，点击开始后将自动加载相应源文件，即可选用本实验配套的虚拟示波器（B3）单元的CH1测孔测量波形
课程名称计算机网络 实验项目实验三传输控制协议TCP 实验仪器网络协议仿真教学系统 系别计算机学院 专业 班级/学号 学生姓名 实验日期 成绩_______________________ 指导教师
课程名称计算机网络 实验项目实验三传输控制协议TCP 实验仪器网络协议仿真教学系统 系别计算机系 专业 班级/学号 学生姓名 实验日期 成绩_______________________ 指导教师高卓
实验三 传输控制协议TCP 一、实验目的: 1. 掌握TCP 协议的报文格式 2. 掌握TCP 连接的建立和释放过程 3. 掌握TCP 数据传输中编号与确认的过程 4. 掌握TCP 协议校验和的计算方法 5. 理解TCP 重传机制 二、实验原理: 一. TCP 报文格式 16位源端口号 16位目的端口号 32位序号 32位确认序号 4位首部长度 保留（6位） U R G A C K P S H R S T S Y N F I N 16位窗口大小 16位校验和 16位紧急指针 选项 数据 二. TCP 连接的建立 TCP 是面向连接的协议。 在面向连接的环境中，开始传输数据之前，在两个终端之间必须先建立一个连接。对于一个要建立的连接，通信双方必须用彼此的初始化序列号seq 和来自对方成功传输确认的应答号ack （指明希望收到的下一个八位组的编号）来同步，习惯上将同步信号写为SYN ，应答信号写为ACK 。 整个同步的过程称为三次握手，如图： 三. TCP 连接的释放 对于一个已经建立的连接，TCP 使用四次握手来结束通话（使用一个带有FIN 附
工业控制计算机实验报告 电气211 宋少杰 2120302078
实验一A/D、D/A 转换实验 一、实验目的 1.了解温控系统的组成。 2.了解NI 测量及自动化浏览器的使用并对数据采集卡进行设置。 3.了解Dasylab 软件的各项功能，并会简单的应用。 4.通过实验了解计算机是如何进行数据采集、控制的。 二、实验设备 微型计算机、NI USB 6008 数据采集卡、温度控制仪、温箱。 三、实验内容 1．了解温度控制系统的组成。 2．仔细观察老师对数据采集卡输入输出任务建立的过程及设置还有dasylab 基本功能 的演示。 3．仔细阅读dasylab 相关文档，了解其基本使用方法。 4．动手实践，打开范例，仔细揣摩，并独立完成数据采集卡输入输出任务的建立并建 立并运行虚拟的AD 及DA 系统，完成之后，按照自己的需要及兴趣搭建几个简单的系统运行。 四、温控系统的组成 计算机温度控制系统由温度控制仪与计算机、数据采集卡一起构成，被控对象为温箱, 温箱内装有电阻加热丝构成的电炉，还有模拟温度传感器A D590。 系统框图如图1-1 所示：
图 1-3 图 1-1系 统框图 五、温控仪基本工作原理 温度控制仪由信号转换电路、电压放大电路、可控硅移相触发器及可控硅加 热电路组成。 被控制的加热炉允许温度变化范围为 0～100℃.集成电路温度传感器 AD590(AD590 温 度传感器输出电流与绝对温度成正比关系,灵敏度为 1uA/K).将炉温的变化转换为电流的变化送入信号转换、电压放大电路.信号转换电路将 AD590 送来的电流信号转换为电压信号, 然后经精密运算放大器放大、滤波后变为 0～5V 的标准电压信号，一路送给炉温指示仪表, 直接显示炉温值。另一路送给微机接口电路供计算机采样.计算机通过插在计算机 U SB 总线 接口上的 N I USB 6008 12 位数据采集卡将传感器送来的 0～5V 测量信号转换成 0～FFFH 的12 位数字量信号,经与给定值比较,求出偏差值,然后对偏差值进行控制运算,得到控制温度 变化的输出量,再经过 N I USB 6008 将该数字输出量经 12 位 D /A 转换器变为 0～5V 的模拟电 压信号送入可控硅移相触发器,触发器输出相应控制角的触发 脉冲给可控硅,控制可控硅的 导通与关断,从而达到控制炉温的目的。 六、思考题 1.数据采集系统差分输入与单端输入有些什么区别？各有什么优缺点？ 答： 单端输入的输入信号均以共同的地线为基准.这种输入方法主要应用于输入信号电压较高(高于1 V),信号源到模拟输入硬件的导线较短(低于15 ft),且所有的输入信号共用一个基准地线.如果信号达不到这些标准,此时应该用差分输入。 对于差分输入,每一个输入信号都有自有的基准地线;由于共模噪声可以被导线所消除,从而减小了噪声误差.单端输入时, 是判断信号与 GND 的电压差. 差分输入时, 是判断两个信号线的电压差. 信号受干扰时, 差分的两线会同时受影响, 但电压差变化不大. (抗干扰性较佳) 而单端输入的一线变化时, GND 不变, 所以电压差变化较大(抗干扰性较差)。
目录 一、实验目的---------------------------------2 二、预习与参考------------------------------- 2 三、实验（设计）的要求与数据------------------- 2 四、实验（设计）仪器设备和材料清单-------------- 2 五、实验过程---------------------------------2 （一）硬件的连接- --------- ----------------------- 2 （二）软件的设计与测试结果--------------------------3 六、实验过程遇到问题与解决--------------------11 七、实验心得--------------------------------12 八、参考资料-------------------------------12
一、实验目的 设计制作和调试一个由工业控制机控制的温度测控系统。通过这个过程学习温度的采样方法，A/D变换方法以及数字滤波的方法。通过时间过程掌握温度的几种控制方式，了解利用计算机进行自动控制的系统结构。 二、预习与参考 C语言、计算机控制技术、自动控制原理 三、实验（设计）的要求与数据 温度控制指标：60～80℃之间任选；偏差：1℃。 1．每组4~5同学，每个小组根据实验室提供的设备及设计要求，设计并制作出实际电路组成一个完整的计算机温度控制测控系统。 2．根据设备情况以及被控对象，选择1~2种合适的控制算法，编制程序框图和源程序，并进行实际操作和调试通过。 四、实验（设计）仪器设备和材料清单 工业控制机、烘箱、温度变送器、直流电源、万用表、温度计等 五、实验过程 （一）.硬件的连接 图1 硬件接线图
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精品文档 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。 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。
实验报告 课程名称虚拟仪器技术分析与设计 专业测控技术与仪器 班级1301 学号20 姓名郭鹏 实验一 LabVIEW虚拟温度检测系统 一、实验目的 1．了解LabVIEW的编程环境。
2．掌握LabVIEW的基本操作方法，并编制简单的程序。 3．学习建立子程序的过程 二、实验内容 1.建立一个测量温度的VI。 a.实验步骤 1)选择File?New，打开一个新的前面板窗口。 2)从Controls?Numeric中选择Tank放到前面板中。 3)从“结构”里选择一个for循环，用一个随机数乘与100输出到温度计 b.实验结果 前面板图： 程序框图： 三、实验总结 1．总结VI基本编程的快捷操作。 答：显示程序框图或前面板ctrl+E 框图中，对象的移动：shift+鼠标选择移动；对象的复制：ctrl+鼠标选择移动； 对象的删除：鼠标选择，按<退格>；前面板与框图并排：ctrl+T 工具（Tools）模板：在前面板或框图中按住
江南大学物联网工程学院 《计算机控制系统》 实验报告 实验名称实验二微分与平滑仿真实验 实验时间2017.10.31 专业班级 姓名学号 指导教师陈珺实验成绩
一、实验目的与要求 1、了解微分对采样噪音的灵敏响应。 2、了解平滑算法抑制噪音的作用。 3、进一步学习MATLAB 及其仿真环境SIMULINK 的使用。 二、仿真软硬件环境 PC 机，MATLAB R2012b 。 三、实验原理 如图微分加在正反馈输入端，计算机用D(Z)式进行微分运算。R 为阶跃输入信号，C 为系统输出。由于微分是正反馈，当取合适的微分时间常数时，会使系统响应加快。若微分时间常数过大，则会影响系统稳定性。 四、D(Z)设计 1、未平滑时的D(Z) 用一阶差分代替微分运算： )1()()()(1--==Z T T Z X Z Y Z D D 式中T Ｄ为微分时间常数，T 为计算机采样周期。 2、平滑后的D(Z) 微分平滑运算原理如图： 取Y ＊(k)为四个点的微分均值，有 )331(6)()()( )33(6 )5 .15.05.05.1(4)( 321321221*-----------+==∴--+=-+-+-+-= Z Z Z T T Z X Z Y Z D X X X X T T X X X X X X X X T T K Y D K K K K D K K K K D x t + ○R
五、SIMULINK仿真结构图 七、思考题 1、微分噪音与采样噪音和采样周期T有什么关系?与微分时间常数有什么关系? 2、平滑后系统输出有无改善?是否一定需要平滑?
重庆邮电大学 自动化学院 计算机控制实验报告 学院：自动化 学生姓名：魏波 专业：电气工程与自动化班级：0830903 学号：2009212715
最小拍控制系统 一、实验目的 1、掌握最小拍有纹波控制系统的设计方法。 2、掌握最小拍无纹波控制系统的设计方法。 二、实验设备 PC机一台，TD-+ ACC实验系统一套，i386EX系统板一块 三、实验原理及内容 典型的最小拍控制系统如图其中D(Z)为数字调节器，G(Z)为包括零阶保持器在内的广义对象的Z传递函数，Φ(Z)为闭环Z传递函数，C(Z)为输出信号的Z传递函数，R(Z)为输入信号的Z传递函数。R为输入，C为输出，计算机对误差E定时采样按D(Z)计算输出控制量U(Z)。图中K=5。 闭环Z传递函数
1、最小拍有纹波系统设计
2、最小拍无纹波设计 有纹波系统虽然在采样点上的误差为零，但不能保证采样点之间的误差值为零，因此存在有纹波现象。无纹波系统设计只要使U（Z）是1 Z的有限多项式，则可以保证系统输出无纹波。 四、实验线路图
(2)D(Z)算法 采样周期T=1S ，E(Z)为计算机输入，U(Z)为输出，有： D(Z)=) Z (E ) Z (U = 3 322113322110Z P Z P Z P 1Z K Z K Z K K ------++++++ 式中Ki 与Pi 取值范围：-0.9999～0.9999，计算机分别用相邻三个字节存储其BCD 码。最低字节符号，00H 为正，01H 为负。中间字节存前2位小数，最高字节存末2位小数。例有系数0.1234，则内存为： 地址 内容 2F00H 00H 2F01H 12H 2F02H 34H 系数存储安排如表5—1。 表5—1 0101H 010DH 0102H K 0 010EH P 1 0103H 010FH 0104H 0110H
《传感器与检测技术》 实验报告 姓名：学号： 院系：仪器科学与工程学院专业：测控技术与仪器实验室：机械楼5楼同组人员： 评定成绩：审阅教师：
传感器第一次实验 实验一 金属箔式应变片——单臂电桥性能实验 一、实验目的 了解金属箔式应变片的应变效应及单臂电桥工作原理和性能。 二、基本原理 电阻丝在外力作用下发生机械形变时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应。 金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它反映被测部位受力状态的变化。电桥的作用是完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压反映了相应的受力状态。单臂电桥输出电压 1/4o U EK ε=，其中K 为应变灵敏系数，/L L ε=?为电阻丝长度相对变化。 三、实验器材 主机箱、应变传感器实验模板、托盘、砝码、万用表、导线等。 四、实验步骤 1. 根据接线示意图安装接线。 2. 放大器输出调零。 3. 电桥调零。 4. 应变片单臂电桥实验。
由matlab 拟合结果得到，其相关系数为0.9998，拟合度很好，说明输出电压与应变计上的质量是线性关系，且实验结果比较准确。 系统灵敏度S = ΔU ΔW =0.0535V/Kg (即直线斜率)，非线性误差= Δm yFS = 0.08 10.7 ×100%= 0.75% 五、思考题 单臂电桥工作时，作为桥臂电阻的应变片应选用：（1）正（受拉）应变片；（2）负（受压）应变片；（3）正、负应变片均可以。 答：（1）负（受压）应变片；因为应变片受压，所以应该选则（2）负（受压）应变片。 实验三 金属箔式应变片——全桥性能实验 一、实验目的 了解全桥测量电路的优点 二、基本原理 全桥测量电路中，将受力方向相同的两应变片接入电桥对边，相反的应变片接入电桥邻边。当应变片初始阻值R1=R2=R3=R4、其变化值1234R R R R ?=?=?=?时，其桥路输出电压 3o U EK ε=。其输出灵敏度比半桥又提高了一倍，非线性误差和温度误差都得到了改善。 三、实验器材 主机箱、应变传感器实验模板、托盘、砝码、万用表、导线等。 四、实验步骤 1.根据接线示意图安装接线。 050 100150200 x y
Beijing Jiaotong University 计算机控制系统实验 炉温控制实验 学院：电子信息工程学院 姓名： 学号： 指导教师： 时间：
炉温控制实验 一、实验目的 1、了解温度控制系统的特点。 2、研究采样周期T对系统特性的影响。 3、研究大时间常数系统PID控制器的参数的整定方法。 二、实验仪器 1、计算机控制系统实验箱一台 2、PC计算机一台 3、炉温控制实验对象一台 三、基本原理 1、系统结构图示于图1－1。 图1－1 系统结构图 图中 Gc（s）=Kp（1+Ki/s+Kds） Gh（s）=（1－e-TS）/s Gp（s）=1/（Ts+1） 2、系统的基本工作原理 整个炉温控制系统由两大部分组成，第一部分由计算机和A/D&D/A卡组成，主要完成温度采集、PID运算、产生控制可控硅的触发脉冲，第二部分由传感器信号放大，同步脉冲形成，以及触发脉冲放大等组成。炉温控制的基本原理是：改变可控硅的导通角即改变电热炉加热丝两端的有效电压，有效电压的可在0～140V内变化。可控硅的导通角为0～5CH。温度传感是通过一只热敏电阻及其放大电路组成的，温度越高其输出电压越小。外部LED灯的亮灭表示可控硅的导通与
闭合的占空比时间，如果炉温温度低于设定值则可控硅导通，系统加热，否则系统停止加热，炉温自然冷却到设定值。 3、PID递推算法： 如果PID调节器输入信号为e（t），其输送信号为u（t）,则离散的递推算法为: Uk=Kpek+Kiek2+Kd(ek-ek-1) 其中ek2是误差累积和。 四、实验内容： 1、设定炉子的温度在一恒定值。 2、调整P、I、D各参数观察对其有何影响。 五、实验步骤 1、启动计算机，双击桌面“计算机控制实验”快捷方式，运行软件。 2、测试计算机与实验箱的通信是否正常,通信正常继续。如通信不正常查找原因使通信正常后才可以继续进行实验。 3、20芯的扁平电缆连接实验箱和炉温控制对象，检查无误后，接通实验箱和炉温控制的电源。 4、在实验项目的下拉列表中选择实验七[七、炉温控制] 鼠标单击按钮，弹出实验课题参数设置对话框，选择PID，在参数设置窗口设置炉温控制对象的给定温度以及Ki、Kp、Kd值，点击确认在观察窗口观测系统响应曲线。测量系统响应时间Ts和超调量。 5、重复步骤4，改变PID参数，观察并记录波形的变化。 六、PID参数整定 1、比例部分整定。 首先将积分系数KI和微分系数KD取零,即取消微分和积分作用,采用纯比例控制。将比例系数KP由小到大变化,观察系统的响应,直至速度快,且有一定范围的超调为止。如果系统静差在规定范围之内,且响应曲线已满足设计要求,那么只需用纯比例调节器即可。