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计算机控制技术试验报告

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第 1 页 共 10 页 南昌大学实验报告 学生姓名： 何声星 学 号: 6100310213 专业班级： 自动化103班 实验类型： □ 验证□ 综合 □ 设计 □ 创新 实验日期： 实验成绩： 实验一 数／模转换实验 一．实验要求 掌握DAC0832芯片的性能、使用方法及对应的硬件电路。编写程序控制D／A输出的波形，使其输出周期性的三角波。 二．实验说明

电路实现见主板模块B1，具体说明请见用户手册。 DAC0832的片选CS0832接00H，观察输出端OUTl（B1部分）产生三角波由数字量的增减来控制，同时要注意三角波要分两段来产生。 三．实验步骤 1、接线：此处无需接线。 2、示例程序：见Cpl源文件，程序流程如下图所示。 3、运行虚拟示波器方法：打开LCAACT软件中“设置”一>“实验机”，将其中的程序段地址设为8100，偏移地址0000。然后选择“设置”一>“环境参数”一>“普通示波”，选择“工具”一>“加载目标文件”，本实验加载C：\AEDK＼LCAACT＼试验软件＼CPI．EXE，然后选择在“工具”栏中“软件示波器”中“普通示波”，点击开始示波器即程序运行。以后每个实验中的虚拟示波器运行方法同上。只是加载的程序要根据实验的不同而不同。如果以后用到该方法，不再赘述。 4、现象：程序执行， 用虚拟示波器 （CHl）观察输

开始 设置初始电平为0V D／A输出并增 D／A输出并减 ＜=0FFH?

＞=00H Y

Y

N

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出点OUT（B1数模转换中），可以测量到连续的周期性三角波。 四、实验结果

从图可知：实验测量到连续的周期性三角波，此三角波的幅值为9.96V,三角波的周期T=Δt/2=0.514/2=0.257。实验结果是连续的周期性的三角波，实验成功。 五、实验心得 通过数模转换实验，使我对数模之间的转换有了更深入的了解，对数模转换的原理也有更深体会。了解了如何使用DAC0832进行数模转换把数字量转换为模拟量并以三角波形式输出。当三角波的分布比较密时，可以考虑改变时间量程，使我们所得到的波形更加好看，测量三角波的周期更明了。这使我在今后的学习过程中能够更加理解数模应用。 第 3 页 共 10 页

南昌大学实验报告 学生姓名： 何声星 学 号: 6100310213 专业班级： 自动化103班 实验类型： □ 验证□ 综合 □ 设计 □ 创新 实验日期： 实验成绩： 实验二 模／数转换实验

一．实验要求 了解A/D芯片ADC0809转换性能及编程。编制程序通过0809采样输入电压并转换成数字量值。

二．实验说明

电路实现见主板模块B5，具体说明请见用户手册。ADC0809的片选CS0809接0A0H。由于0809的A、B、C三脚依次接至A0、A1、A2，所以模拟输入通道IN0～IN7的端口地址为0A0～0A7。其中IN0与模拟地之间预先接一个500欧电阻，并提供接线端子，供外接电烤箱使用。IN0～IN5标准接法，有效输入电平为0V～一5V。 IN6、IN7为双极性输入接法，有效输入电平为0V～一5V。 模数转换结束信号EOC引出至EOC插孔，并经反相后引出至EOC/孔。

A／D转换船大致有三类：一是双积分A／D转换器，优点是精度高。抗干扰性好，价格便宜。但速度慢；二是逐次逼近法A／D转换器，精度，速度，价格适中，三是并行A／D转换器，速度快，价格也昂贵。 实验用的ADC0809属第二类，是八位A／D转换器。典型采样时间需100us，编程中应该保证A／D转换的完成，这可以在程序中插入适当延时代码或监视EOC信号的电平来实现。后—种方式尤其适合采样中断处理。 第 4 页 共 10 页

三．实验步骤 1．接线：模块B5的IN0接电位器模块C4的中心抽头，C4的一端与+5V短接，另一端与GND短 接。 2．示例程序：见Cp2源文什。程序流程如下图所示。 3．现象：由电位器模块C4提供0V～+5V可调的电平值；经模块B5中0809的通道0采样；采样 值送到从8600开始的扩展存贮器单元贮存。程序执行方法：打开LCAACT软件中“设置”一> “实验机”，将其中的程序段地址设为8100，偏移地址0000。然后选择“工具”一>“加载目标文件”，本实验加载C：＼AEDK＼LCAACT＼试验软件＼CP2．EXE，然后在对话窗口中输入G8100：0000 回车，等待几秒钟后按实验机的复位键，此时程序运行结束，再输入D8600：0000用户可以察看该段存贮器内容来观察实际采样转换的结果。

开始

启动A/D采样 适当延时 读取A/D转换结果 达到采样次数 结束 Y

N 第 5 页 共 10 页

四. 实验结果： 列表： 模拟量 4.98V 3.87V 2.87V 2.19V 1.52V 1.05V 0.70V 0.23V 0.00V 数字量 0FFH 0C6H 93H 70H 4EH 36H 24H 0CH 0H

模拟量 0.84V 1.45V 1.89V 2.62V 3.30V 3.93V 4.75V 3.26V 数字量 2BH 4AH 61H 86H 0A9H 0C9H 0F3H 0A7H 由上图可知，模拟量范围为0~5V，数字量范围为00H~0FFH。分辨率为5/256=0.0195V。 而我们这次实验的最大误差是5V-4.98V=0.02V,很接近0.0195V。 实验结果表明实验在误差允许范围内成功。 四、实验小结 通过模数转换实验，模拟量转换为数字量的显示，并观察其转换范围及其分辨率，让我对模数转换的原理及实现方法更加熟练。 第 6 页 共 10 页

南昌大学实验报告 学生姓名： 何声星 学 号: 6100310213 专业班级： 自动化103班 实验类型： □ 验证□ 综合 □ 设计 □ 创新 实验日期： 实验成绩：

实验三 数字PID控制实验 一、实验要求

搭建如图所示系统，实现数字PID控制。 二、实验基本原理 1．运算原理 PID控制规律为： U E（t）为控制器输入；U（t）为控制器输出。用矩阵法算积分，用向后差分代替微分，采样周期为T，算法为：

2．PID系数不可过小，因为这会使计算机控制输出也较小，从而使系统量化误差变大，甚至有时控制器根本无输出而形成死区。这时可将模拟电路开环增益适当减小，而使PID系数变大。

三、主要仪器设备及实验耗材 第 7 页 共 10 页

爱迪克教学实验系统一套 四、实验步骤

1．接线：如图所示， ① 信号发生器模块B4的输出OUT作为系统输入R。S2置0.2–6S档，S1置阶跃档，用短路块将S与ST，G和G1短路，观察B4单元的OUT端波形，调节调幅使其电压为3．5V，调节调频使其周期约为5S。。 ② 从左至右依次使用运放模块A2，A3，A7，A4及电位器模块A5搭建图中模拟部分，第四级反馈电阻300K的接法（将A5中的330K电位器调到300K，再将两端分别与A4中的IN和OUT相连），最后的10K电阻用A4中F和OUT之间的10K电阻构建（将F和OUT用短路套套好即可）。其他连接见电路图。 ③ 图中E点接A/D转换模块B5的IN7。 ④ B1数模转换单元的输出OUT2接至图中第三级运放的输入。

2.示例程序：见Cp5源文件。 3.运行虚拟示波器（方法参见实验1中的运行虚拟示波器方法）。 4.现象：根据临界比例算法计算PID三参数。运行程序，用示波器观察输出C，如果现象不明显则可以 调节最后一个330K电位器和B4中的调频调幅，记录MP，ts，PID参数，在下表中填入给此次的各参数 与结果。以下图形即仅供参考。 第 8 页 共 10 页

五．实验结果 第 9 页 共 10 页

项目 参数 P I D Mp ts

1 0.1 160 40 44.65% 1.440 2 0.1 100 40 69.29% 2.240 第 10 页 共 10 页

3 0.5 100 40 83.07% 1.120 4 1 100 40 49.2% 1.280 结果分析： 本次PID参数调节实验的时候要考虑超调量和稳定时间，实验的时候我们选了四组比较有对比性的数据作为实验结果。四组实验的超调量都算是比较大，但是稳定性，快速性，准确性都有所不同。只要参数调节适当，对系统的整体性能都有一个提升。 五、思考题

1、如果P系数过小，会产生什么结果？ 答：从项目2,3,4可以比较得到，当P系数过小，调节时间会加长，系统达到稳态的时间增加了，响应变慢。从项目2,3比较可以得出Ｐ越大，超调Mp变大，响应更快。从项目1,2比较，积分参数可以减少超调，加快响应。 六、实验心得 通过此次实验使我进一步了解数字PID控制，对PID参数的调整，对PID中的比例作用，积分作用，微分作用有了一定的了解。比例作用可以及时的跟随给定的变化，积分作用可以消除静误差，而微分作用会产生较大的波动，如果波形波动过大，就把微分调小点。通过PID控制使我对控制也有了更多的了解。

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中北大学 计算机控制技术实验报告.

中北大学 计算机控制技术实验报告.

计算机控制实验报告专业：测控技术与仪器班级：学号：姓名：例1. 已知某单位反馈系统开环传递函数如下： .)12)(1(1)(++=s s s G K 如果采用比例控制器进行调节，试绘制比例系数P K 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。

解：求解命令如下：num=1;den=conv([1 1],[2 1]);GK=tf(num,den);Kp=1;sys=feedback(Kp*GK,1,-1);step(sys,'b:');hold ongtext('Kp=1')pauseKp=4;sys=feedback(Kp*GK,1,-1);step(sys,'k-');hold ongtext('Kp=4')pauseKp=10;sys=feedback(Kp*GK,1,-1);step(sys,'g--');hold ongtext('Kp=10')pauseKp=50;sys=feedback(Kp*GK,1,-1);step(sys,'r-');gtext('Kp=50')title('比例控制性能分析')xlabel('时间(秒)')ylabel('幅值')执行上述命令后，可得到不同比例系数下闭环系统单位阶跃响应曲线，如图所比例控制对控制系统性能分析图结论：从图中可以看出，随着比例系数的增加，闭环系统稳态误差减小，上升时间缩短，调节次数增大，最大超调量增大，而且闭环系统稳态误差无法消除。

例2. 已知某单位反馈系统开环传递函数如下：)2)(1(1)(++=s s s G K 如果采用积分（PI ）控制器进行调节，试绘制比例系数1=P K 积分系数I K 为0.2、0.8、2.0、5时的单位阶跃响应曲线，并分析积分控制器对控制系统性能的影响。

计算机控制技术实验报告册

计算机控制技术实验报告册

计算机控制技术实验报告册学院：SSS专业：电气工程及其自动化班级：SS姓名：XXXX学号：XXXX实验报告核自学院计算机控制系统电气工程及其自动化1数模转换实验D/A实验一一、实验目的1．掌握数模转换的基本原理。

转换的方法。

D/A．熟悉212位二、实验仪器型计算机控制系统实验箱一台．EL-AT-II1计算机一台．PC2三、实验内容转换的实验，在这里采用双极性模拟量输出，数字量D/A12卡完成位通过A/D&D/A。

转换公式如下：～+5V0～4096，模拟量输出范围为：－5V输入范围为：1201110K10+...+22Uo= Vref-2Vref(2K0)/K11+2Vref=5.0V则例如：数字量=1K11=1,K10=0,K9=1,K8=0,K7=1,K6=1,K5=0,K4=1,K3=0,K2=0,K1=0,K0=11210011=4.0V2Vref(2K0)/K11+2K10+...+22Vref模拟量Uo=-四、实验步骤、A/D卡的DA1输出接DA 输出通道和AD采集通道。

A/D、D/A1．连接A/D、D/A卡的输入。

检查无误后接通电源。

D/A 卡的AD1行2．启动计算机，在桌面双击图标[Computerctrl]或在计算机程序组中运软件。

[Computerctrl]3．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。

4．在实验项目的下拉列表中选择实验一[D/A数模转换实验],鼠标单击按钮，弹出实验课题参数设置对话框。

5．在参数设置对话框中设置相应的实验参数后，在下面的文字框内将算出变换后的模拟量，1-1:6.点击确定，在显示窗口观测采集到的模拟量。

并将测量结果填入下表模拟数字实测理论405 3.944.014.734.661102.002.071200-0.722300-0.62表1-1五、实验结果实验得出数字量与模拟量的对应曲线如下图1-1：2．实验报告核自学院计算机控制系统电气工程及其自动化31-1图六、实验结果分析中计算出理论值，与实验结果比较，分析产生误差的原因系仪器误差。

计算机网络控制技术 实验报告

计算机网络控制技术 实验报告

答：特征：1）具有实时性和时间确定性（2）、信息多为短帧结构且交换频繁（3）、可靠性和安全性较高（4）、网络协议简单实用（5）、网络结构具有分散性（6）、易于实现与信息网络的集成
区别：1控制网络具有较高的数据传输实时性和系统响应实时性。
2控制网络具有较强的环境适应性和较高的相互兼容问题。
（4）D类地址用于多点广播
D类IP地址第一个字节以“lll0”开始，它是一个专门保留的地址。它并不指向特定的网络，目前这一类地址被用在多点广播中。多点广播地址用来一次寻址一组计算机，它标识共享同一协议的一组计算机。
（5）E类IP地址
以“llll0”开始，为将来使用保留。全零(“0.0.0.0”)地址对应于当前主机。全“1”的IP地址(“255.255.255.255”)是当前子网的广播地址。
总线电缆和终端电阻。总线电缆一般分为主干缆和分支电缆。各种总线协议对于总线电缆的长度都有所规定，不同的通讯波特率，对应不同的总线电缆长度。同时，分支电缆的长度也是有所限制的。网络的最后部分是终端电阻。在一些总线系统中。这个终端电阻只是连接到两数据线的简单电阻。它是用来吸收网络信号传输过程中的剩余能量。
5.查询网卡MAC（物理）地址，填入实验报告表一
c)进入命令提示符窗口，输入ipconfig /all回车，可以看到网络接口物理地址和IP地址等信息，如图：(需截图)
实验记录：
表一计算机的基本信息和网络配置
所处机房
网络机房3
网卡传输速度
100．0Mps
机器编号
无
网卡MAC地址
EC-A8-6B-65-21-27
4.记录MAC地址，进行格式分析，区分厂家ID和网卡ID；
答：实验中使用／all参数查看得到本机网络适配器名称为：Realtek PCIe GBE Family Fast Adapter#3,说明这是瑞昱公司的一块网卡。物理地址为：EC-A8-6B-65-21-27。其中前三字节为厂家ID，即EC-A8-6B；后三字节为网卡ID，即65-21-27。根据《计算机网络教程》课本的叙述，IEEE规定地址字段的第一字节的最低第２位为G/L位，当使用全球管理（厂商向IEEE购买的地址当然是全球管理）是定义为１。
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。