控制技术实验指导书
- 格式：doc
- 大小：521.50 KB
- 文档页数：10
下载文档原格式
合集下载
计算机控制技术范立男实验指导书
百度文库《计算机控制技术》实验指导书目录实验一：A/D、D/A转换实验 (2)实验二：数字PID实验 (4)实验三：大林算法 (8)实验四：炉温控制实验 (11)实验一：A/D 、D/A 转换实验一、实验目的与要求1、掌握A/D 、D/A 转换原理2、熟悉8位A/D 、D/A 转换的方法。
二、实验类型验证性三、实验原理及说明1、通过数据通道接口板完成8位D/A 转换的实验，转换公式如下：VV K K K V U ref ref o 52/)222(8006677+=+++=例如：数字量=01010001 K 7=0，K 6=1，K 5=0，K 4=1，K 3=0，K 2=0，K 1=0，K 0=1 模拟量0.12/)222(8006677=+++=K K K V U ref o实验中，根据输入的数字量，D/A 转换为模拟量，其结果经A/D 采集并显示在计算机上。
实验示意图见图1-1。
图1-1 实验示意图2、通过数据通道接口板完成8位A/D 转换的实验，转换公式如下： 数字量=模拟量/N 2Vref 。
其中N 是A/D 转换器的位数，Vref 是基准电压。
例如：N=8 Vref= 模拟量= 则数字量=×28=51（十进制）实验中设置的模拟量由D/A 转换取得，此模拟量经A/D转换为数字量，并显示在计算机上。
实验示意图见图1-2。
图1-2 实验示意图序 号 名 称主要用途 1 SAC-CCT 计算机控制技术教学实验系统构成实验所需的硬件电路2PC 机输入参数，观察运行结果五、实验内容和步骤（一）1、将图1-1所示模拟电路连接好，将输入端ui与数据通道接口板上的DA0连接，输出端uo与实验平台信号引出区的IN0孔连接。
（在实验1～4中涉及运放电路板及ui及uo 均按此连线，不再赘述）。
将拔掉短路子J1、J2。
2、启动计算机，运行“系统设置”菜单，选择串口。
（在实验1～4中同此，不再赘述，如不选择，则设为默认值，选择COM1通讯端口。
电气PLC控制技术实训指导书
《PLC控制技术》实训指导书教案系部：电子工程系专业名称：电气自动化技术指导教师：黄戈里<10电气11班\10电气12班实训时间：2018.2.20～3.9 <10电气11班）2018.3.12～3.30<10电气12班）S7-200PLC指令、艺术灯控制等工程PLC实训室自动控制教研室编制2018 年8月 27日《PLC控制技术》实训指导书一、实训目的本课程是一门专业必修课，其实践性、应用性很强。
实训环节是必不可少的一个重要环节。
通过可编程PLC控制技术实训，学生应了解可编程PLC的概念、可编程PLC控制系统结构、掌握PLC的接线方式、西门子s7-200系列PLC的编程方法及设计，并能够对简单工程进行程序和接线的设计，从而加深对理论课程的理解和应用。
二、实训任务加深对理论教案内容的理解和掌握，通过基本指令的联系以及个别控制程序的编制达到对课本知识的理解和巩固。
三、实训预备知识PLC原理及应用四、实训的组织管理实训以小组为单位，固定安排座位，两人一组，自由组合，一旦确定不再更改组员及其座位号、计算机号。
五、实训工程简介、实训步骤指导与注意事项本次实训所有工程均基于西门子SIMATIC S7-200 CPU226模块进行。
实训工程一、认识实训设备<一）工程简介本实训目的是认识和熟悉西门子s7-200系列cpu及实验箱的硬件结构。
通过实际对PLC 主机的观察以及对各个部位的讲解来熟悉西门子s7-200系列PLC。
1．可编程序控制器<PC）主机PLC主机面板图如图1-1所示：图1-1在图1-1中：①输出接线端；②输出端口状态指示；③输入接线端；④输入端口状态指示；⑤主机状态指示及可选卡插槽；有三个指示灯SF/DIAG：系统错误，当出现错误时点亮<红色）；RUN ：运行，绿色，连续点亮；STOP : 停止，橙色，连续点亮；可选卡插槽有：EEPROM卡，时钟卡，电池卡；⑥模式选择开关<运行、停止）、模拟电位器、I/O扩展端口；⑦通讯口1；⑧通讯口0；2．实验箱介绍实验箱分上盖和下板两部分组成，所有实验模块均分布在两块PCB板上。
计算机控制技术实验指导书
《计算机控制技术》实验指导书安阳工学院电子信息与电气工程学院目录实验一 数字滤波程序设计（设计性）实验二 PID控制器的设计及性能分析实验三 大延迟系统的SIMULINK建模与仿真实验一数字滤波程序设计（设计性）一、实验目的1 掌握数字滤波的设计方法2 培养学生初步的MATLAB编程能力二、实验设备三、实验原理 通过数字滤波来增强其有效信号，消除或减小各种干扰和噪声，从而提高控制精度和系统的可靠性与稳定性。
四、实验内容与要求1 限幅滤波方法：自己构造一个变化缓慢的数字序列作为输入，画图1-1，加入随机干扰，再画图1-2，设计一段限幅滤波程序，并把滤波后的信号画在图1-3，与图1-1进行比较，如果效果不满意，调整程序中的参数，反复调整，直至效果令人满意为止。
（要求三个子图画在一张图片上。
提示：figure，subplot（3，1，1））2 中位值滤波方法：自己构造一个变化缓慢的数字序列作为输入，画图2-1，加入随机干扰，再画图2-2，设计一段中位置滤波程序，并把滤波后的信号画在图2-3，与图2-1进行比较，如果效果不满意，调整程序中的参数，反复调整，直至效果令人满意为止。
（提示：median）3 算术平均滤波方法：自己构造一个变化较快的数字序列作为输入，画图3-1，加入随机干扰，再画图3-2，设计一段算术平均滤波程序，并把滤波后的信号画在图3-3，与图3-1进行比较，如果效果不满意，调整程序中的参数，反复调整，直至效果令人满意为止。
（提示：mean）4 实验完毕后，认真完成实验报告，写出设计的程序并画出相应的图。
实验二 PID控制器的设计及性能分析一、实验目的1 掌握PID控制器的设计方法2 培养学生初步的MATLAB编程能力二、实验设备三、实验原理 PID控制是工业控制中最常用的一种控制规律，通过调整比例系数、积分系数、微分系数，可以得到不同的控制效果。
四、实验内容与要求例：已知某单位负反馈系统开环传递函数如下：如果采用比例（P）控制器进行调节，试绘制比例系数分别为1、4、10、50时的单位阶跃响应曲线，并分析比例控制器对控制系统性能的影响。
计算机控制技术基础实验指导书
第一部分计算机控制实验系统使用说明计算机控制实验系统构成及说明第一节计算机控制实验系统构成计算机控制实验系统由以下六个模块组成(1)计算机控制实验模块(2)信号源模块(3)控制对象模块(4)数据采集卡模块(5)实验模板程序模块(6)PC机控制模块各模块相互交联关系框图见图1-1所示：图1-1各模块相互交联关系图计算机控制实验装置的布置简图见图1-2所示。
图1-2计算机控制装置简图第二节计算机控制实验系统说明计算机控制实验系统是由上位PC微机（含PCI-1711数据采集卡及驱动软件），ACCC-Ⅲ实验装置，连接电缆线等组成。
1. ACCC-Ⅲ实验装置简介ACCC-Ⅲ实验装置是一个通用的计算机控制实验装置。
它主要包括电源部分U1单元，信号源部分U2单元，与PC机进行通讯的数据处理单元U3,自由插件端子单元U4,模拟电路单元U6~U14以及电机转速、温度、水槽液位控制单元组成，详见附图。
(1) U1电源单元：包括电源开关，保险丝，提供±5V,±15V,0V,1.2~15V可调电压的输出。
(2) U2信号源单元：包括周期性正弦信号,周期性斜坡、方波、抛物线信号，频率幅值可调。
其中斜坡、方波、抛物线信号幅值范围为：0V-10V,频率范围为：0.13Hz-8.3Hz；正弦信号的幅值范围为：0V-5V,频率范围为：低频0.5Hz~81Hz,高频63Hz~10kHz。
(3) U3数据处理单元:PCI-1711数据采集卡在实验装置上的接口端子，通过RS232串行口与上位PC机进行通讯。
(4) U4提供实验所需的电容、电阻、电位器，提供插接电路，可以根据实验需要自行选择连接的元器件。
(5) U5提供16个开关量作为PCI-1711数据采集卡数字量输入的测试信号，16个LED指示灯作为数据采集卡数字量输出控制单元。
(6) U6~U14为运算放大器、电阻及电容等器件组成的模拟电路单元，由场效应管组成的电路用于锁零。
汽车电子控制技术实训指导书
《汽车电子控制技术》实训指导书黄桂华编广东技术师范学院实训纪律要求1、明确实训目的、端正态度、严格遵守校纪校规。
2、努力完成各项实训任务。
3、服从带队教师和实验室管理人员安排。
4、严格遵守实训时间。
5、不迟到、不早退、不打架斗殴。
6、实训期间不穿拖鞋。
7、做好自我身体安全保护，女生长发要扎起。
8、不做危险有害他人身体健康的事情。
9、学生在实训场地内未经许可不准随意搬动机件和乱按电器开关，损坏自赔，严格遵守有关的规章制度。
目录实训课题一：发动机电子控制系统总体结构认识实训课题二：电子燃油系统的检测实训课题三：空气流量计的检测实训课题四：节气门位置传感器的检测实训课题五：曲轴位置（发动机转速）传感器的检测实训课题六：喷油器的检测实训课题七：氧传感器的检测实训课题八：安全气囊系统实验实训课题九：进气压力传感器的检测实训课题十：爆震传感器的检测实训课题十一：温度传感器的检测实训课题一：发动机电子控制系统总体结构认识一、实训目的1、了解发动机电子控制系统总体结构2、识别发动机电子控制系统的主要传感器、执行器二、实训工具及设备1、常用工具1套2、桑塔纳AJR电喷发动机故障实验台一台三、实训内容和步骤1、发动机电子控制系统原理及总体结构认识发动机电子控制系统是由传感器、电控单元和执行器三部分组成。
其主要功能是控制燃油喷射式发动机的空燃比和点火时刻，还有控制发动机启动、怠速转速、极限转速、排气再循环、闭缸工作、二次空气喷射、进气增压、爆震、发电机输出电压、电动燃油泵系统和自诊断等辅助功能。
1）、传感器是一种信号检测与转换装置传感器安装在发动机的各个部位，如空气流量计安装在发动机空气滤清器后，氧传感器安装在排气管上等。
功能是：检测发动机运行状态的各种参数，并将这些参量转换成计算机能够识别的电量信号输入电控单元。
2）．电子控制单元的功能是：根据各种传感器和控制开关输入的信号参数，对喷油量、喷油时刻和点火时刻等进行实时控制。
计算机控制系统技术实验指导书
计算机控制技术实验指导书（第2版）于军琪郭春燕普亮编写建筑科技大学信控学院信息技术实验中心2009年3月目录1 课程简介、实验项目及学时安排 (1)1.1课程简介 (1)1.2实验项目及学时安排 (1)2 实验仪器仪表设备简介 (2)2.1自动控制原理实验箱 (2)2.2其它实验设备 (3)3 计算机控制技术课程实验 (4)3.1实验1采样与保持实验 (4)3.2实验2数字PID控制实验 (8)3.3实验3直流电机闭环调速实验 (14)3.4实验4模拟/数字温度闭环综合控制实验 (19)3.5实验5工控机组态实验 (23)3.6实验6模/数、数/模转换试验 (30)1 课程简介、实验项目及学时安排1.1 课程简介本课程是自动化专业的主干专业课程，是以应用为主的工程技术类课程。
本课程的目的在于培养及提高学生对微机原理与接口技术的知识，了解掌握数字PID控制器的程序实现方法，为掌握计算机综合应用能力打好基础。
通过对计算机控制技术课程容的学习与教学实验仪器的结合，上机实践汇编语言文件的建立、汇编和调试，计算机控制系统搭建方法的学习，使学生达到以下要求：1.掌握汇编语言常用指令，熟悉汇编语言和c语言混合编程；2.掌握计算机的接口技术；3.掌握数字PID控制器的程序实现方法。
1.2 实验项目及学时安排计算机控制技术实验课是以认识和熟悉微机原理与接口技术和模拟验证所学理论为基础，在此基础上开展自行设计系统、确定实验方案和实验线路，进行自主实验，学习系统分析和系统设计的思维方法，培养研究系统的能力。
所安排了验证性和综合性不同属性的实验项目。
2 实验仪器仪表设备简介2.1 自动控制原理实验箱自控/计控原理实验机由以下七个模块组成： 1. 自动控制原理实验模块 2. 计算机控制原理实验模块 3. 信号源模块 4. 控制对象模块 5. 虚拟示波器模块 6. 控制对象输入显示模块 7. CPU 控制模块各模块相互交联关系框图如图2.1所示：RS232接口图2.1 各模块相互交联关系框图自动控制原理实验模块由六个模拟运算单元及元器件库组成，这些模拟运算单元的输入回路和反馈回路上配有多个各种参数的电阻、电容，因此可以完成各种自动控制模拟运算。
计算机控制技术实验指导书2015版
计算机控制技术实验指导书2015版实验⼀直流电动机建模及仿真实验 (1)1实验⽬的 (1)2实验设备 (1)3实验原理及实验要求 (2)3.1实验原理 (2)3.2实验要求 (3)实验⼆考虑结构刚度时的直流电动机-负载建模及仿真实验 (6)1实验⽬的 (6)2实验设备 (6)3实验原理及实验要求 (6)3.1实验原理 (6)3.2实验要求 (8)实验三步进电机控制实验 (9)1、实验⽬的 (9)2、实验仪器与设备 (9)3、实验内容 (9)4、实验原理 (10)5、实验步骤 (11)实验⼀直流电动机建模及仿真实验1实验⽬的（1）了解直流电动机的⼯作原理；（2）了解直流电动机的技术指标；（3）掌握直流电动机的建模及分析⽅法；（4）学习计算直流电动机频率特性及时域响应的⽅法。
2实验设备（1）⼯作机：ADM Athlon(tm) II X2 245，2.91GHz，1.75GB内存，250GB硬盘；（2）⼯具软件：操作系统：Windows 7；软件⼯具：MATLAB2008a 3实验原理及实验要求3.1实验原理直流电机电枢回路的电路⽅程是：a diu E iRa Ladt-=+ (1) 其中，a u 是加到电机两端的电压；E 是电机反电势；i 是电枢电流； Ra 是电枢回路总电阻； La 是电枢回路总电感；l LaT Ra=称为电枢回路电磁时间常数。
并且反电动势E 与电机⾓速度m ω成正⽐：e m e m E k k ωθ== (2)其中，e k 称为反电势系数；m θ为电机轴的转⾓。
对于电机⽽⾔,其转动轴上的⼒矩⽅程为：m l m m m m k i M J J ωθ-== (3)其中，m k 是电机的⼒矩系数；l M 是负载⼒矩；m J 是电机电枢的转动惯量。
对式（1.1）、（1.2）、（1.3）进⾏拉⽒变换得到：()()(()())()()()()l e m m l m m Ua s E s Ra I s T I s s E s k s k I s M J s sθθ-=+??=??-=? (4) 由此⽅程组可以得到相应的电动机数学模型的结构框图：1Jm1s1ek lM ImθUa+-E-+mθ图1直流电动机数学模型结构框图3.2实验要求（1）根据电机的⼯作原理（电压平衡⽅程、⼒矩平衡⽅程）建⽴从电枢电压a u 到转速m θ的传递函数模型，并根据表1所给电机参数求其频率特性。
计算机控制技术 实验指导书
中国矿业大学银川学院《计算机控制技术》实验指导书机电动力与信息工程系季新芳编二0一三年十月第1章课程简介、实验项目及实验要求一、课程简介《计算机控制技术》是一门实践性很强的课程。
加强这门课程的实验教学可以起到重要的作用，有利于提高人才的培养质量，巩固和宽展实际的动手能力，实现知识向能力的转化。
实验的任务是使学生掌握计算机控制系统组成原理、设计方法和技术，培养学生设计和调试的能力，为今后从事工程应用和科学研究打好基础。
二、教学基本要求以提高学生实际工程设计能力为目的，通过实验和训练，使学生熟悉一种工程上常用的实验参数整定法。
三、实验项目与类型四、实验报告要求（1）学生在进行实验前应复习《计算机控制技术》等教材中的与实验相关的理论知识，认真阅读实验指导书及与其有关的参考资料，明确实验要求，做好实验准备。
（2）实验报告应按实验指导书的要求根据原始记录做出，于规定时间内交到指导教师处。
（3）要独立写出严谨、有理论分析、实事求是、文理通顺、字迹端正、图表清楚的实验报告。
数据真实、准确，结论明确。
报告要有经指导教师签字后的原始记录。
（4）实验报告应包括以下几个部分：①实验名称、班级、姓名、学号、实验日期②实验目的③实验内容及原理线路图④数据处理⑤实验总结：对实验结果和实验中的现象进行简明的分析并做出结论或评价；对本人在实验全过程中的经验、教训、体会、收获等进行必要的小结。
⑥提出对改进实验内容、安排、方法设备等的建议或具体设想。
（5）对数据处理的具体要求①将原始记录中要用到的数据整理后列表，并写明其实验条件；需要计算的加以计算后列入表中，同时说明所用的计算并以其中一点数据代入来说明计算过程。
②计算参数或性能等时，要先列出公式，然后代入数字，直接写出计算结果。
③对绘制曲线的要求：·绘制曲线可选用坐标纸。
使用时曲线的位置大小应适中，不要太小且偏于一方。
需要比较的各条曲线应画在同一坐标纸上。
·各坐标轴应标明代表物理量的名称和单位所用比例尺应方便作图和读数。
电气控制技术实验指导书作业
实验六（学生自主完成）
带指示灯的三相鼠笼式异步电动机自锁控制线路
一.控制要求
实现电动机的自锁控制电路，并有指示灯指示：HL1为电源指示灯，电接通后该灯点亮；HL2为电动机运行指示灯，电动机运行时该灯点亮，停止运行时该灯熄灭。
一．列出所需器件清单
二．画出主电路和控制电路
三．根据电路图正确连接线路，自己检查无误并经指导老师检查认可后方可合闸通电实验。
带指示灯的三相异步电动机正反转控制线路
一．控制要求
实现电动机的“正←→反←→停”控制电路，并有指示灯指示：HL1为电源指示灯，电接通后该灯点亮；HL2为电动机正转运行指示灯，只有在电动机正向运行时该灯点亮；HL3为电动机反转运行指示灯，只有在电动机反向运行时该灯点亮。
二．列出所需器件清单
三．画出主电路和控制电路
四．根据电路图正确连接线路，自己检查无误并经指导老师检查认可后方可合闸通电实验。
带指示灯的多台电动机顺序控制线路
一．控制要求
实现两台电动机的顺序起、停控制电路，并有指示灯指示：HL1为电源指示灯，电接通后该灯点亮；HL2为电动机M1运行指示灯，只有在电动机M1运行时该灯点亮；HL3为电动机M2运行指示灯，只有在电动机M2运行时该灯点亮。
二．列出所需器件清单
三．画出主电路和控制电路
四．根据电路图正确连接线路，自己检查无误并经指导老师检查认可后方可合闸通电实验。
#自动控制实验指导书
第一章 THBCC-1型控制理论实验平台硬件组成及使用一、直流稳压电源“THBCC-1”实验平台有两个直流稳压电源，主要用于给实验平台提供电源。
其中一个直流稳压电源有±5V/0.5A、±15V/0.5A及+24V/1.0A五路，每路均有短路保护自恢复功能。
它们的开关分别由相应的钮子开关控制，并由相应发光二极管指示。
其中+24V主要用于温度控制单元和直流电机单元。
实验前，启动实验平台左侧的空气开关和实验台上的电源总开关。
并根据需要将±5V、±15V钮子开关拔到“开”的位置。
另一个直流稳压电源的功能与前一个相比，是无+24V直流电源。
实验时，也可通过2号连接导线将直流电压接到需要的位置。
二、阶跃信号发生器“THBCC-1”实验平台有两个阶跃信号发生器，主要提供实验时的给定阶跃信号，其输出电压范围约为-10V~+10V，正负档连续可调。
使用时根据需要可选择正输出或负输出，具体通过“阶跃信号发生器”单元的钮子开关来实现。
当按下复位按钮时，单元的输出端输出一个可调(选择正输出时，调节RP1电位器；选择负输出时，调节RP2电位器>的阶跃信号(当输出电压为1V时，即为单位阶跃信号>，实验开始；当不按复位按钮时，单元的输出端输出电压为0V。
注：单元的输出电压可通过实验台上左面板的直流数字电压表来进行测量，同时可通过2号连接导线将阶跃信号接到需要的位置三、函数信号发生器“THBCC-1”实验平台有两个函数信号发生器，一个为低频函数信号发生器，主要用于低频信号输出；另一个为函数信号发生器，主要用于高频输出。
低频函数信号发生器由单片集成函数信号发生器专用芯片及外围电路组合而成，主要输出有正弦信号、三角波信号、方波信号、斜坡信号和抛物坡信号<其中斜坡、抛物坡信号在T1档输出）。
输出频率分为T1、T2、T3三档。
其中正弦信号的频率范围分别为0.1Hz～3.3Hz、2Hz～70Hz、64Hz～2.5KHz三档，V p-p值为14V。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
计算机控制技术实验指导及操作说明书实验十五单闭环温度恒值控制系统一、实验目的1．理解温度闭环控制的基本原理；2．了解温度传感器的使用方法；3．学习温度PID控制参数的配置。
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．THBXD数据采集卡一块(含37芯通信线、16芯排线和USB电缆线各1根)3．PC机1台(含软件“THBDC-1”)三、实验原理1．温度驱动部分该实验中温度的驱动部分采用了直流15V的驱动电源，控制电路和驱动电路的原理与直流电机相同，直流15V经过PWM调制后加到加热器的两端。
2．温度测量端（温度反馈端）温度测量端（反馈端）一般为热电式传感器，热电式传感器式利用传感元件的电磁参数随温度的变化的特性来达到测量的目的。
例如将温度转化成为电阻、磁导或电势等的变化，通过适当的测量电路，就可达到这些电参数的变化来表达温度的变化。
在各种热电式传感器中，已把温度量转化为电势和电阻的方法最为普遍。
其中将温度转换成为电阻的热电式传感器叫热电偶；将温度转换成为电阻值大小的热电式传感器叫做热电阻，如铜电阻、热敏电阻、Pt 电阻等。
铜电阻的主要材料是铜，主要用于精度不高、测量温度范围（－50℃～150℃）不大的的地方。
而铂电阻的材料主要时铂，铂电阻物理、化学性能在高温和氧化性介质中很稳定，它能用作工业测温元件和作为温度标准。
铂电阻与温度的关系在0℃～630.74℃以内为Rt＝R0（1＋at＋bt2）式中Rt――温度为t ℃时的温度；R0――温度为0℃时的电阻；t――任意温度；a、b――为温度系数。
该实验系统中使用了Pt100作为温度传感器。
在实际的温度测量中，常用电桥作为热电阻的测量电阻。
在如图15-1中采用铂电阻作为温度传感器。
当温度升高时，电桥处于不平衡，在a，b两端产生与温度相对应的电位差；该电桥为直流电桥。
图15-1 温度测量及放大电路4．温度控制系统与实验十三的直流电机转速控制相类似，虽然控制对象不同，被控参数有差别，但对于计算机闭环控制系统的结构，却是大同小异，都有相同的工作原理，共同的结构及特点。
四、实验步骤1、实验接线用导线将温度控制单元24V的“+”输入端接到直流稳压电源24V的“+”端；用导线将温度控制单元0～5V的“+”输入端接到数据采集卡的“DA1”的输出端，同时将温度变送器的“+”输出端接到数据采集卡的“AD1”处；打开实验平台的电源总开关。
2、脚本程序的参数整定及运行启动计算机，在桌面双击图标“THBCC-1”，运行实验软件。
顺序点击虚拟示波器界面上的“”按钮和工具栏上的“”按钮(脚本编程器)；在脚本编辑器窗口的文件菜单下点击“打开”按钮，并在“计算机控制技术应用算法”文件夹下选中“温度控制”脚本程序并打开，阅读、理解该程序，然后点击脚本编辑器窗口的调试菜单下“步长设置”，将脚本算法的运行步长设为100ms；点击脚本编辑器窗口的调试菜单下“启动”；观察温度加热器内温度的变化。
当控制温度稳定在设定值后，再点击脚本编辑器的调试菜单下“停止”，重新配置P、I、D的参数或改变算法的运行步长，等加热器温度冷却后再次启动程序，并观察运行结果。
实验结束后，关闭脚本编辑器窗口，退出实验软件。
注：为了更好地观测温度曲线，本实验中可将“分频系数”设置到最大。
五、实验报告要求1．画出温度控制系统的方框图。
2．分析P、I、D控制参数对温度加热器中温度控制的影响。
六、参考程序dim pv,sv,ei,ex,ey,k,ti,td,q0,q1,q2,op,x,Ts,ux,tv ‘变量定义sub Initialize(arg)WriteData 0 ,1end subsub TakeOneStep (arg) ‘初始化函数pv = ReadData(1) '当前温度电压测量值sv=50 '设置温度k=20ti=5td=0Ts= '采样时间100ms ei=((sv-35)/30+ -abs(pv) '当前偏差q0=k*(ei-ex) '比例项if Ti=0 thenq1=0elseq1=K*Ts*ei/Ti '积分项end ifq2=k*td*(ei-2*ex+ey) /Ts '微分项ey=exex=eiop=op+q0+q1+q2if op>= thenop=end ifif op<=1 thenop=1end iftv=35+30*(abs(pv)TTTRACE "温度=%f",tv '输出温度TTRACE "op=%f",opTTRACE "ei=%f",eiTTRACE "pv =%f",pvWriteData op ,1end subsub Finalize (arg) ‘退出函数WriteData 0 ,1end sub实验十六单容水箱液位定值控制系统一、实验目的1. 理解单容水箱液位定值控制的基本方法及原理；2. 了解压力传感器的使用方法；3. 学习PID控制参数的配置。
二、实验设备1. THBDC-1型控制理论·计算机控制技术实验台平台2. THBXD数据采集卡一块(含37芯通信线、16芯排线和USB电缆线各1根)3. PC机1台(含软件“THBDC-1”)4. THBDY-1单容水箱液位控制系统三、实验原理单容水箱液位定值控制系统的控制对象为一阶单容水箱，主要的实验项目为单容水箱液位定值控制。
其执行机构为微型直流水泵，正常工作电压为24V。
直流微型水泵控制方式主要有调压控制以及PWM控制，在本实验中采用PWM控制直流微型水泵的转速来实现对单容水箱液位的定值控制。
PWM调制与晶体管功率放大器的工作原理参考实验十三的相关部分。
控制器采用了工业过程控制中所采用的最广泛的控制器——PID 控制器。
通过计算机模拟PID控制规律直接变换得到的数字PID控制器，它是按偏差的比例(P)、积分(I)、微分(D)组合而成的控制规律。
水箱液位定值控制系统一般有由电流传感器构成大电流反馈环。
在高精度液位控制系统中，电流反馈是必不可少的重要环节。
这里为了方便测量与观察反馈信号，通常把电流反馈信号转化为电压信号：反馈端输出端串接一个250Ω的高精度电阻。
本实验电压与液位的关系为：H液位=（V反馈-1）×单位：mm水箱液位控制系统方框图为：四、实验步骤1、实验接线将水箱面板上的“LT –”与实验台的“GND”相连接；水箱面板上的“LT +”与实验台的“AD1”相连接。
将水箱面板上的“输入–”与实验台的“GND”相连接；水箱面板上的“输入+”与实验台的“DA1”相连接。
将水箱面板上的“输出–”与“水泵电源–”连接；水箱面板上的“输出+”与“水泵电源+”连接。
打开实验平台的电源总开关。
2、压力变送器调零本实验在开始实验前必须对压力变送器调零操作。
具体方法为：将水箱中打满水，然后再全部放到储水箱中；旋开压力变送器的后盖，用小一字螺丝刀调节压力变送器中电路板上有“Z”标识的调零电位器，让压力变送器的输出电压为1V；再次向水箱中打水，并观察水箱液位与压力变送器输出电压的对应情况，其对应关系为：H液位=（V反馈-1）×（当液位为10cm时，输出电压应为左右），如不对应，再重复步骤、直到对应为至；如果步骤1）、2）、3）还不能调好水箱液位与压力变送器输出电压的对应情况，那么可适度调节压力变送器中电路板上有“S”标识的增益电位器，再重复步骤、、直到对应为至。
但在实际应用中，增益电位器的调节要慎用，一般不调节。
3、脚本程序的参数整定及运行启动计算机，在桌面双击图标“THBCC-1”，运行实验软件。
顺序点击虚拟示波器界面上的“”按钮和工具栏上的“”按钮(脚本编程器)；在脚本编辑器窗口的文件菜单下点击“打开”按钮，并在“计算机控制技术应用算法”文件夹下选中“水箱控制”脚本程序并打开，阅读、理解该程序，然后点击脚本编辑器窗口的调试菜单下“步长设置”，将脚本算法的运行步长设为100ms；点击脚本编辑器窗口的调试菜单下“启动”；观察水箱内液位的变化。
当水箱液位稳定在设定值后，再点击脚本编辑器的调试菜单下“停止”，重新配置P、I、D的参数或改变算法的运行步长，再次启动程序，并观察运行结果。
实验结束后，关闭脚本编辑器窗口，退出实验软件。
注意：①为了更好地观测液位曲线，本实验中可将“分频系数”设置到最大。
②直流水泵电源的正反接，可以控制水泵正反转，最好保证水泵处于正转状态；③实验时出水阀的开度一般调节至整个阀开度的70%左右；④由于本实验是基础应用型实验，其液位的控制精度在10%内即可。
五、报告要求1. 画出水箱控制系统的方框图；2. 分析P、I、D控制参数对水箱控制系统的影响；3. 分析水箱控制系统的出水口开度大小对水箱控制系统的影响。
六、参考程序dim pv,sv,ei,ex,ey,K,Ti,Td,q0,q1,q2,op,h ‘变量定义sub Initialize(arg) '初始化函数WriteData 0 ,1end subsub TakeOneStep (arg) '算法运行函数pv = ReadData(1) '当前测量值h=(pv-1)*TTTRACE "pv=%f",pvTTRACE"液位h=%f",hsv=10 ‘水箱液位的控制高度，单位cm K= ‘P参数Ti=5 ‘I参数Td=0 ‘D参数Ts= '采集周期200msei=(sv/+1)-pv '当前偏差q0=k*(ei-ex) '比例项if Ti=0 thenq1=0elseq1=K*Ts*ei/Ti '积分项end ifq2=k*td*(ei-2*ex+ey) /Ts '微分项ey=exex=eiop=op+q0+q1+q2if op<= then '输出值限幅op=end ifif op>= thenop=end ifTTRACE"op=%f",opWriteData op ,1end subsub Finalize (arg) '退出函数WriteData 0 ,1end sub附录位置式dim pv,sv,ei,K,Ti,Td,q0,q1,q2,op,h,mx,pvxsub Initialize(arg) '初始化函数WriteData 0 ,1mx=0pvx=0end subsub TakeOneStep (arg) '算法运行函数pv = ReadData(1) '当前测量值h=(pv-1)*TTTRACE "pv=%f",pvTTRACE"液位h=%f",hsv=10K=Ti=5Td=0Ts= '采集周期ei=(sv/+1)-pv '当前偏差q0=k*ei '比例项if Ti=0 thenmx=0q1=0elsemx=K*Ts*ei/Ti '当前积分项end ifq2=k*Td*(pvx-pv) /Ts '微分项q1=q1+mxif op<= then '输出值限幅op=end ifpvx=pvop=op+q0+q1+q2if op>= thenop=end ifTTRACE"op=%f",opWriteData op ,1end subsub Finalize (arg) '退出函数WriteData 0 ,1end sub。