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北航计算机控制系统实验报告一、实验目的通过本实验，旨在加深对计算机控制系统的理解，熟悉计算机控制系统的基本组成和原理，并能够运用所学知识进行实际的控制系统设计与调试。
二、实验原理计算机控制系统是一种通过计算机对实际物体或过程进行控制的系统。
其基本组成包括传感器、执行机构、人机界面、控制算法和控制器等。
传感器负责将物理量转换成电信号，输入给计算机；执行机构根据计算机的控制信号完成相应的动作；人机界面提供了与计算机进行交互的方式；控制算法基于传感器采集到的信息和用户的输入，计算出执行机构所需的控制信号；控制器根据控制算法输出的控制信号与执行机构进行交互。
三、实验内容本实验的主要内容为设计一个自动化温控系统。
系统包括一个温度传感器、一个加热器和一个温度控制器。
温度传感器负责采集环境温度，并将其转换成模拟电信号输入给温度控制器；加热器根据温度控制器输出的控制信号控制加热功率，从而调节环境温度；温度控制器根据温度传感器采集到的温度信号和用户设定的目标温度，计算出加热功率控制信号。
四、实验步骤1.连接硬件设备将温度传感器的输出接口与温度控制器的输入接口相连；将温度控制器的输出接口与加热器的输入接口相连。
2.设计控制算法根据用户设定的目标温度和实际温度，设计一个控制算法，计算出加热功率控制信号。
常见的控制算法包括PID控制算法、模糊控制算法等。
3.编写控制程序使用编程语言编写一个控制程序，根据控制算法计算出的控制信号，通过温度控制器的输出接口发送给加热器。
4.调试控制系统运行控制程序，观察温度控制系统的运行情况。
根据实际温度与目标温度的偏差调整控制算法的参数，使系统达到较好的控制效果。
五、实验结果分析运行实验过程中，通过观察实际温度与目标温度的偏差，可以评估系统的控制效果。
根据实际情况，调整控制算法的参数，使系统的响应速度更快、稳定性更好。
六、实验总结通过本实验，我对计算机控制系统的基本原理和组成有了更深入的理解，掌握了控制系统的设计与调试方法，并在实践中提高了解决实际问题的能力。
北航计算机控制系统实验报告
计算机控制系统
实验报告
实验一模拟式小功率随动系统的实验调试
实验二A/D、D/A接口的使用和数据采集
实验三中断及采样周期的调试
实验四计算机控制系统的实验调试
姓名：陈启航
学号：13031144
同组人：吴振环陈秋鹏李恺
指导教师：袁少强
日期：6月16日
实验一二阶系统的电子模拟及时域响应的动态测试
一、实验目的
1.熟悉反馈控制系统的结构和工作原理，进一步了解位置随动
系统的特点。
2.掌握判别闭环系统的反馈极性的方法。
3.了解开环放大倍数对稳定性的影响及对系统动态特性的影
响，对静态误差的影响。
二、实验内容
1.连接元件构成位置随动系统；
2.利用计算机内的采样及显示程序，显示并分析输出的响应结
果;
3.重复调试达到设计要求三、实验设备
XSJ-3小功率直流随动系统学习机一台、DH1718双路直流稳压
电源一台、4 1/2数字多用表一台四、实验原理
模拟式小功率随动系统如下图所示:
1.实验前需进行零位调整，反馈极性判断，反馈极性判断又包括速度反馈极性判断和位置反馈极性判断，须使反馈为负反馈。
2.动态闭环实验系统调试。
按下面电路图连线，经过改变变阻
器大小来改变闭环系统放大倍数，经过一路A/D把输出相应采入
计算机进行绘图，同时测量输入电压和反馈电位计输入电压，算出稳态误差
五、实验结果
1. K=1时的过渡过程曲线。
计算机控制系统实验报告《计算机控制系统实验报告》一、实验目的本次实验旨在通过搭建计算机控制系统，探究计算机在控制系统中的应用和作用。
通过实际操作，加深对计算机控制系统的理解，提高实践能力。
二、实验内容1. 搭建计算机控制系统的硬件平台，包括计算机、传感器、执行器等设备的连接和配置；2. 编写控制程序，实现对执行器的控制；3. 进行实际控制实验，观察计算机在控制系统中的作用和效果。
三、实验步骤1. 硬件搭建：按照实验指导书上的要求，连接计算机、传感器和执行器，确保硬件平台的正常运行；2. 软件编写：根据实验要求，编写控制程序，包括传感器数据采集、数据处理和执行器控制等部分；3. 实际控制：运行编写好的控制程序，观察执行器的运行情况，记录数据并进行分析。
四、实验结果与分析经过实验操作，我们成功搭建了计算机控制系统，并编写了相应的控制程序。
在实际控制过程中，计算机能够准确、快速地对传感器采集的数据进行处理，并通过执行器实现对系统的控制。
实验结果表明，计算机在控制系统中发挥着重要作用，能够提高系统的稳定性和精度。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了计算机在控制系统中的应用和作用，提高了对计算机控制系统的理解。
实践中，我们也发现了一些问题和不足，需要进一步学习和改进。
总的来说，本次实验对我们的学习和实践能力都有很大的提升。
六、实验感想本次实验让我们深刻感受到了计算机在控制系统中的重要性，也让我们更加坚定了学习和掌握计算机控制技术的决心。
希望通过不断的学习和实践，能够成为优秀的控制工程师，为社会发展做出贡献。
以上就是本次计算机控制系统实验的报告，谢谢阅读。
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。
自动控制原理实验报告一、实验名称：一、二阶系统的电子模拟及时域响应的动态测试 二、实验目的1、了解一、二阶系统阶跃响应及其性能指标与系统参数之间的关系2、学习在电子模拟机上建立典型环节系统模型的方法3、学习阶跃响应的测试方法三、实验内容1、建立一阶系统的电子模型，观测并记录在不同时间常数T 时的响应曲线，测定过渡过程时间T s2、建立二阶系统电子模型，观测并记录不同阻尼比的响应曲线，并测定超调量及过渡过程时间T s四、实验原理及实验数据 一阶系统系统传递函数：由电路图可得，取则K=1， T 分别取：0.25, 0.5, 1T 0.25 0.501.00 R 2 0.25M Ω 0.5M Ω 1M Ω C1μ1μ1μT S 实测 0.7930 1.5160 3.1050 TS 理论 0.7473 1.4962 2.9927 阶跃响应曲线图1.1图1.2图1.3误差计算与分析（1）当T=0.25时，误差==6.12%；（2）当T=0.5时，误差==1.32%；（3）当T=1时，误差==3.58%误差分析：由于T 决定响应参数，而,在实验中R 、C 的取值上可能存在一定误差，另外，导线的连接上图1.1图1.2图1.3也存在一些误差以及干扰，使实验结果与理论值之间存在一定误差。
但是本实验误差在较小范围内，响应曲线也反映了预期要求，所以本实验基本得到了预期结果。
实验结果说明由本实验结果可看出，一阶系统阶跃响应是单调上升的指数曲线，特征有T 确定，T 越小，过度过程进行得越快，系统的快速性越好。
二阶系统系统传递函数：令二阶系统模拟线路0.25 0.50 1.00 R 4210.5C 2111实测 45.8% 16.9% 0.6% 理论 44.5% 16.3% 0% T S 实测13.98605.48954.8480T S 理论 14.0065 5.3066 4.8243 阶跃响应曲线图2.1图2.2图2.3注：T s 理论根据matlab 命令[os,ts,tr]=stepspecs(time,output,output(end),5)得出，否则误差较大。
北航自控实验报告北航自控实验报告自控实验是北航自动化专业学生的重要课程之一，通过实验，学生能够巩固和应用所学的自动控制理论知识，提高实践能力。
本文将从实验目的、实验内容、实验结果和实验总结等方面，对北航自控实验进行详细介绍。
实验目的自控实验的目的是通过实际的控制系统，让学生了解自动控制的基本原理和方法，培养学生的实际操作能力和问题解决能力。
通过实验，学生能够掌握控制系统的建模、仿真和实际控制过程中的参数调整方法，提高自己的工程实践能力。
实验内容北航自控实验包括多个实验项目，其中包括PID控制器的设计与调整、系统建模与仿真、状态空间控制等。
在PID控制器的设计与调整实验中，学生需要根据给定的控制要求，设计出合适的PID控制器，并通过调整PID参数来实现系统的稳定性和性能要求。
在系统建模与仿真实验中，学生需要根据给定的系统动力学方程，建立系统的数学模型，并通过仿真软件进行系统的动态仿真。
在状态空间控制实验中，学生需要学习和应用状态空间法进行系统的控制设计。
实验结果通过实验，学生能够得到实验结果，并进行分析和总结。
实验结果包括系统的响应曲线、参数调整结果等。
学生需要根据实验结果，评估系统的控制性能，并对控制器的参数进行调整。
通过实验结果的分析，学生能够深入理解自动控制的原理和方法，并提高自己的问题解决能力。
实验总结自控实验是北航自动化专业学生的重要课程之一，通过实验，学生能够将理论知识应用到实践中，并提高自己的实际操作能力和问题解决能力。
在实验过程中，学生需要仔细操作实验设备，准确记录实验数据，并进行数据分析和总结。
通过实验总结，学生能够发现实验中存在的问题，并提出改进措施，提高自己的实验技巧和创新能力。
总之，北航自控实验是自动化专业学生不可或缺的一部分，通过实验，学生能够巩固和应用所学的自动控制理论知识，提高实践能力。
通过实验目的、实验内容、实验结果和实验总结等方面的介绍，相信读者对北航自控实验有了更加深入的了解。
北航os实验报告北航OS实验报告一、引言操作系统（Operating System，简称OS）是计算机系统中最基础的软件之一，它负责管理和控制计算机硬件资源，为用户和应用程序提供一个可靠、高效的工作环境。
本文将对北航OS实验进行详细的报告和分析。
二、实验目的本次北航OS实验的目的是让学生深入理解和掌握操作系统的基本原理和实现方式。
通过实践，学生将学会设计和实现一个简单的操作系统，了解操作系统的核心功能和运行机制。
三、实验内容1. 系统引导实验开始时，我们需要编写引导程序，将操作系统加载到计算机的内存中，并跳转到操作系统的入口地址开始执行。
这一步骤是整个实验的起点，也是操作系统正常运行的基础。
2. 中断处理操作系统需要能够处理各种中断事件，如时钟中断、键盘中断等。
学生需要实现中断处理程序，使操作系统能够响应和处理这些中断事件，并根据具体情况进行相应的操作。
3. 进程管理操作系统需要能够管理多个进程的创建、调度和终止。
学生需要设计并实现进程管理模块，包括进程控制块（PCB）的数据结构和进程调度算法。
通过合理的调度策略，提高系统的并发性和响应速度。
4. 内存管理操作系统需要管理计算机的内存资源，包括内存的分配和释放。
学生需要设计并实现内存管理模块，使用合适的算法来管理内存的分配和回收，避免内存泄漏和碎片化问题。
5. 文件系统操作系统需要提供文件系统来管理计算机中的文件和数据。
学生需要设计并实现一个简单的文件系统，包括文件的创建、读写和删除等操作。
通过文件系统，用户可以方便地存储和管理自己的数据。
四、实验过程在实验过程中，我们遇到了许多挑战和问题，但通过不断的尝试和调试，我们最终成功实现了一个简单的操作系统。
以下是我们在实验过程中遇到的一些关键问题和解决方案：1. 内存管理在实验过程中，我们发现内存管理是一个非常关键的问题。
如果内存管理不当，容易导致内存泄漏或者内存碎片化，从而影响系统的性能和稳定性。
我们通过设计一个位图来管理内存的分配和释放，使用首次适应算法来分配内存，并通过合理地回收内存来避免内存泄漏问题。
成绩《计算机测控系统》实验报告院（系）名称自动化科学与电气工程学院专业名称自动化学生学号学生姓名指导教师董韶鹏2018年06月同组同学实验编号03组一、实验目的1．了解计算机控制系统的基本构成和具体实现方法。
2．学会使用IAR软件的基本功能，掌握K60单片机的开发和应用过程。
3．学会智能小车实验系统上各个模块的使用，掌握其工作原理。
二、实验内容1、了解各模块工作原理，通过在IAR环境编程，实现和演示各个模块的功能。
2、编写程序组合各个模块的功能，让小车能够沿着赛道自行行使。
三、实验原理小车的主板如下图所示：主板上包括Freescale MK60DN512ZVLQ10核心板，J-Link下载调试接口，编码器接口，电机驱动接口，舵机接口，CCD结构等主要功能模块接口，无线模块接口，蓝牙模块接口，OLED接口等主要功能模块和相应的辅助按键和电路。
在本次实验中我们主要使用的接口为编码器接口，CCD接口，舵机接口，电机驱动接口，OLED接口来控制小车运行，采用7.2V电池为系统供电。
我们采用512线mini 编码器来构成速度闭环控制，采用OV7725来进行赛道扫描，将得到的图像二值化，提取赛道信息，并以此控制舵机来进行转向。
四、实验步骤4.1车架及各模块安装4.1.1小车整体车架结构车模的整体结构如上图所示，包含地盘，电机等，为单电机驱动四轮车。
车模为但电机驱动，电机安装位置如下：4.1.2摄像头的固定和安装摄像头作为最重要的传感器，它的固定和安装对小车的影响是十分巨大的，摄像头的布局和安装取决于系统方案，反过来又会影响系统的稳定性与可靠性以及软件的编写。
我们的车模为四轮车，所以摄像头架在车子的中间部分，介于电池和舵机之间，这样节省空间而且也不会让重心偏移太大，而摄像头的角度也很有讲究，角度低的时候能看到很远的赛道信息，但是图像较为模糊，不适合图像处理的编写，角度较高是，能看到的图像信息较少，但是分辨率明显更好，在程序的编写中，我们发现摄像头视野的宽广往往直接影响赛道信息提取的精准度。
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。
计算机控制系统实验报告实验一模拟式小功率随动系统的实验调试实验二 A/D、D/A接口的使用和数据采集实验三中断及采样周期的调试实验四计算机控制系统的实验调试姓名：***学号： ******xx 同组人：李尼美郑尼玛指导教师：***日期： 2013年6月15日实验一二阶系统的电子模拟及时域响应的动态测试一、实验目的1. 熟悉反馈控制系统的结构和工作原理，进一步了解位置随动系统的特点。
2. 掌握判别闭环系统的反馈极性的方法。
3. 了解开环放大倍数对稳定性的影响及对系统动态特性的影响，对静态误差的影响。
二、实验内容1. 连接元件构成位置随动系统；2. 利用计算机内的采样及显示程序,显示并分析输出的响应结果；3. 反复调试达到设计要求。
三、实验设备XSJ-3 小功率直流随动系统学习机一台、DH1718 双路直流稳压电源一台、4 1/2 数字多用表一台四、实验原理模拟式小功率随动系统如下图所示：1. 实验前需进行零位调整，反馈极性判断，反馈极性判断又包括速度反馈极性判断和位置反馈极性判断，须使反馈为负反馈。
2. 动态闭环实验系统调试。
按下面电路图连线，通过改变变阻器大小来改变闭环系统放大倍数，通过一路A/D把输出相应采入计算机进行绘图，同时测量输入电压和反馈电位计输入电压，算出稳态误差。
五、实验结果滑阻阻值（千20 30 55 74欧）比例系数 1 1.5 2.75 3.7 给定角度（度）90 90 90 90 输出角度（度）89 89 89 89.5 静差角度（度）-1 -1 -1 -0.5 静态误差（mv）-50.5 -20.5 -17.5 -28.8 过度过程曲线见下图1.K=1时的过渡过程曲线2.K=1.5时的过渡过程曲线3.K=2.75时的过渡过程曲线4.K=3.7时的过渡过程曲线六、思考题及实验感想1 如果速度反馈极性不对应如何处理？如果位置反馈极性不对应如何处理？答：首先判断测速机反馈极性。
在一级运放处加一电压，记住电机转向，然后断开输入，用手旋转电机按同一转向转动，测量测速机输出电压，如与前电机所加电压极性相同，则可将该信号接入运放二的负端；否则应把测速机输出极性倒置，即把另一信号接入运放二的负相端。
其次判断位置反馈极性。
将回路接成开环状态，给电机加入一正电压，可使其转动，然后使电机回零，顺着电机刚才转动的方向转一小角度（不可转到非线性区），同时用数字电压表测电位计电刷的输出电压，倘若其值为负，则表明此时是负反馈，否则，需把电位计两端±10V接线头对调，以保证闭环系统是负反馈。
2. 系统是几阶无静差系统？产生静差的原因。
答：系统是二阶无静差系统。
产生静差的原因有以下几点：第一，系统的非线性特性，由于电机有死区，故当误差太小时，系统输出给电机的电压也比较小，未达到电机的启动电压，导致电机不能转动，造成误差。
第二，电位计的测量有误差，A/D采样也会造成误差。
3. 说出开环放大系数与静差及稳定性的关系。
答：增大开环放大倍数有助于减小静差和增加系统的快速性，如过渡过程曲线1和2对比所示。
但是开环放大倍数过大会导致超调增加和系统振荡，甚至不稳定，如过渡过程曲线3和4所示。
这是本学期第一次计算机控制系统实验，我对模拟式小功率随动系统有了初步的理解，学会了如何判断和更改电路反馈的极性，了解了开环放大倍数对系统动态性能，静态误差及稳定性的影响。
实验二 A/D、D/A接口的使用和数据采集一、实验目的1. 了解A/D接口的基本原理,硬件结构及编程方法等2. 掌握机器内部的数据转换和储存方式3. 学会定时器的原理及使用方法4. 测量A/D的输入/输出特性,分析误差产生原因5. 了解D/A接口基本原理，芯片结构；6. D/A与CPU的连接，地址设置及编程方法等二、实验内容1. 编制并调试带定时器的A/D程序2. 编制并调试带定时器的D/A程序3. 对编写程序进行测试4. 分析误差产生原因三、实验设备IBM PC 系列微机一台(586)、HD1219 12位A/D D/A接口板一块、DH1718 双路直流稳压电源一台、4 1/2 数字多用表一台四、实验步骤1. 编制A/D采样程序，对不同电压进行采样测量，并转换码制。
将所测的结果与真实结果进行对比。
2. 编制D/A程序，在计算机中输入不同电压对应的码，进行输出，并用电压表测量电压输出值，将实际值与理论值进行比较。
五、程序流程图1. A/D程序流程图2. D/A程序流程图六、实验数据1. A/D实验数据电压(V) 10.05 7.54 5.05 2.53 0.04 -2.56 -5.08 -7.56 -10.04 偏移码FFC E10 C0A A00 801 5F8 3E9 1FA 0 补码7FC 610 40A 200 1 FDF8 FBE9 F9FA F800 浮点数0.967 0.758 0.505 0.250 0.001 -0.254 -0.511 -0.753 -1.000 2. D/A实验数据Code 0000 2000 4000 6000 8000 A000 C000 E000 FFFF输入电压-5 -3.75 -2.5 -1.25 0 1.25 2.5 3.75 5输出电压-4.98 -3.73 -2.47 -1.24 0 1.24 2.49 3.73 4.98误差-0.02 -0.02 -0.03 -0.01 0 0.01 0.01 0.02 0.02七、思考题1. 试分析采集误差产生原因有哪些？答：①A/D和D/A本身存在量化误差；②A/D和D/A有非线性特性；③噪声干扰，在测量过程中发现无论是A/D还是D/A，在实验中都不是稳定不变的，一般尾数都在不断的变化，这是由于电路中本身的噪声，以及数据采集板在设计过程中没有考虑到信号干扰所造成的。
八、实验感想这是第二次计算机控制系统实验，这次实验让我再次巩固了A/D,D/A的编程，进一步加深了对各种数据表示形式的认识并掌握了几种基本码制的转换。
在编程和调试中，我已初步了解软硬件接口的匹配调试，对整个实验的软硬件系统有了直观概念，对整个系统搭建有了一些初步的想法。
实验三中断及采样周期的调试一、实验目的1. 学习中断的原理及编程方法2. 掌握采样周期的实现方法二、实验内容1. 编制并调试所编写的程序2. 按线路图搭接一个二阶系统并观察输出特性3. 观察采样周期变化对系统的影响三、实验设备IBM PC 系列微机一台(586)、HD1219 12位A/D D/A接口板一块、DH1718 双路直流稳压电源一台、4 1/2 数字多用表一台四、实验步骤1. 编写并调试程序。
参照照老师所给程序语句编写面板程序，合理布局，使在面板上可以看到输入的电压波形，输出的电压波形，并为了方便实验六里观察随动，所以又编写了两个表盘，便于更好的观察输入输出的电压变化。
并编写简单的控制率，使可以通过改变程序中的参数改变控制率。
2. 按照下面的电路图连线，组成一个计算机控制系统，改变其采样周期，观察系统的特性。
五、实验数据中断计时器的计数值，其中T以ms为单位。
由于计时器为16位，n的最大值为0xFFFF，即65535，由此得出的最大值为。
故实验中只取了两组数据，并对采样周期对系统性能的影响作定性的观察。
由实验现象得出结论：采样周期对系统的性能影响较大，且越小，系统的稳定性越好，动态响应越理想。
对于本实验的系统，时系统近似等幅振荡。
实验截图如下：T=0.01sT=0.02s T=0.05sT=0.1s六、思考题及实验感想1. 为什么T越小系统特性越好，T可以无限小吗？答：T小有利于改善系统的动态特性，因为采用较小的T，在同样的采样周期内就可以对系统进行更多次的采样和控制，使系统响应往期望的方向发展。
但是T过小会使系统极点向单位圆靠近，很小的量化误差会对系统的稳定性造成很大的影响，可能会导致系统不稳定。
因此T不能太大也不能过小，应根据实际情况选择一个合适的值。
实验感想：这是本学期的第二次计算机控制系统实验。
本次实验我们学习了中断的原理及编程方法，同时掌握了采样周期的实现方法。
也了解了改变采样周期对系统的影响。
实验四 计算机控制系统的实验调试一、实验目的1.掌握数控伺服系统静态参数选取的一般方法 2.掌握利用极点配置方法进行离散系统全状态反馈控制规律及降维观测器的设计 3.掌握控制算法编排实现及比例因子配置方法 4.学会数控伺服系统调试的方法与过程二、实验内容1. 选择合适的采样周期，对小功率随动系统的模型进行离散化2. 利用极点配置方法进行离散系统全状态反馈控制规律及降维观测器的设计3. 编辑实时控制程序，在计算机内实现控制律4. 进行闭环动态系统调试5. 讨论静态误差及其消除方法三、实验设备IBM PC 系列微机一台(586)、HD1219 12位A/D D/A 接口板一块、DH1718 双路直流稳压电源一台、4 1/2 数字多用表一台四、实验原理该数控伺服系统的结构图如下图所示。
该系统是一直流伺服系统，它由直流力矩电机、直流测速发电机、角位置测量电位计及直流放大器、80X86处理器计算机及A/D 、D/A 变换器组成。
加入系统的指令输入信号通过A/D 、D/A 变换器进入计算机，经过计算机控制算法的处理产生控制指令，由D/A 变换器输出，加到运算放大器输入端，与测速机测得的角速度信号综合比较，经过功率放大后驱动直流力矩电机转动。
负载的转角由电位计测得，并通过A/D 加入到计算机，通过控制指令的计算，形成一个完整的闭环控制系统。
（1） 确定增益系数D/A 输出 120mv ，电机启动：13 1.714.17120V KG KG mV ⋅==，17.083KG =；D/A 输出 5v ，电机转速ω＝26rad/s1()2()()10.11m m k s G s u s T s s ω===++闭环传递函数13132228.34()10.128.341m m m KG KG k s T s KG KG k KG K s KG ωφ⋅⋅==+⋅⋅⋅⋅+++ 稳态增益为228.3426(0)28.3415KG φ==+，20.157KG =； 系统连续部分的传递函数为()28.34283.4()()(0.1 5.449)(54.49)s G s U s s s s s θ===++； 若取12,x x θθ==得状态方程1122010054.49283.4x x u x x ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤=+⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦ 输出方程[]1210x y x ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦由MATLAB 可得 10.007700.5799F ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦，0.01192.1849G ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦ a=[0 1;0 -54.49]; b=[0;283.4]; [F,G]=c2d(a,b,0.01) F = 1.0000 0.0077 0 0.5799 G = 0.01192.1849（2） 设计状态反馈增益，使系统闭环极点ξ≥0.9，ωn ≥ 20 rad/s系统在s平面的特征根1,2n s j ξωω=-±根据要求取0.94ξ=，25/n rad s ω=得1,223.58.53s j =-±根据sT z e =，离散系统的特征根为1,20.78770.0674z j =±使用MATLAB 计算状态反馈增益[]2.27350.0103k =- F=[1,0.0077;0,0.5799]; G=[0.0119;2.1849]; P=[0.7877 + 0.0674*i,0.7877 - 0.0674*i]; k=acker(F,G,P) k =2.2735 -0.0103（3） 设θ可测，设计降维观测器，观测器衰减速率是系统闭环衰减速率的 4倍。
