计算机试验汇总

1、UniversityofScience&TechnologyBeijing80X86计算机控制技术实验报告任课老师：穆志纯班级：姓名：学号：日期：2015年6月111111131415161616目录1实验一过程通道和数据采集处理2一、输入与输出通道21. AD转换实验22. DA转换实验3、信号的采样与保持41.零阶保持实验4三、数字滤波71.一阶惯性实验7实验二开环系统的数字程序控制11一、实验目的二、实验内容三、实验步骤及结果四、思考题实验三数字PID闭环控制14数字PID控制算法积分分离法PID控制简易工程法整定PID参数扩充响应曲线法实验心得实验一过程通道和数据采集处理一、输入输出通

2、道(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，将一5V+5V的电压作为ADC0809的模拟量输入，将转换所得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)实验过程与结果1 .A/D转换实验(1)打开联机操作软件，打开ACC1-1-1.ASMU程，编译、链接。(2)按图1.1-1接线(注意：图中画“o”的线需用户自行连接)，无错误后开启设备电源。单次阶跃模数转换单元控制计算机图1.1-1(3)将程序中定

3、义的全局变量“AD0AD9”加入到变量监视中。(4)打开虚拟仪器菜单项中的万用表选项，选择“电压档”用示波器单元中的“CH1表笔测量图1.1-1中的模拟输入电压“Y”端，点击虚拟仪器中的“运行”按钮，调节图1.1-1中的单次阶跃中的电位器，确定好模拟输入电压值。货1音芮口她HQ科中的E3PUBLICSTAjZJLI5TACX1DATAAPQAD1ADZA心AIMAD5ADbAD7ADRDATAkoDEAD0rACiPA2.AH3,AD4rEEIWE&JTSTAC?：UW256DUP(?)EHD5SEGMBTTDi77DB?DB7DB?DB?DB7DD?DB7口日?DB?QJD5SEGMENT日

4、万(5)做好以上准备工作后，运行程序，改变输入电压并记录表1.1-1模拟输入电压(V)-5-4-3-2-1012345对应的数字量(H)001A334C668099B3CDE6FF2 .D/A转换实验打开ACC1-1-2.ASM编译、链接并装载到控制计算机中。国1.13(2)按图1.1-3接线(注意：图中画“o”的线需用户自行连接)，无错误后开启设备电源。(3)运行程序，用示波器观测输出波形二、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）实验内容1 .实现信号通过A/D转换器转换成数字量送到控制计算

5、机，计算机再把数字量送到D/A转换器输出。2 .分别用直线插值法和二次曲线插值法还原信号。（三）实验过程与结果1.采样与保持（1）打开ACC1-2-1.ASM编译、链接。（2）按照实验线路图1.2-1接线，检查无误后开启设备电源。用I.M(3)用示波器的表笔测量正弦波单元的“OUTS,调节正弦波单元的调幅、调频电位器及拨动开关，使得“OUTa输出幅值为3V,周期1S的正弦波。L八/r;/,/L_十，-/A1*11-it-i0,5S时，即Tk32H时，运行程序并观测数模转换单元的输出波形应该失真，记录此时的采样周期，验证香农定理。(以下记录的是Tk=34H时的波形。)|T1-T2|-500.0t

6、ns|V1-V2|=1.501v三、数字滤波（一）实验目的1 .学习和掌握一阶惯性滤波2 .学习和掌握四点加权滤波（二）实验内容分别编写一阶惯性滤波程序和四点加权滤波程序，将混合干扰信号的正弦波送到数字滤波器，并用示波器观察经过滤波后的信号。（三）实验过程与结果图中画的线需用户在实验中自行接好，运放单元需用户自行搭接。上图中，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。电路中用RC电路将S端方波微分，再和正弦波单元产生的正弦波叠加。注意R点波形不要超过土5V,以免数字化溢出。计算

7、机对有干扰的正弦信号R通过模数转换器采样输入，然后进行数字滤波处理，去除干扰，最后送至数模转换器变成模拟量C输出。1.参照流程图分别编写一阶惯性和四点加权程序，检查无误后编译、链接。2,按图1.3-3接线，检查无误后开启设备电源。调节正弦波使其周期约为2S,调信号源单元使其产生周期为100ms的干扰信号（从“NC端引出），调节接线图中的两个47K电位器使正弦波幅值为3V,干扰波的幅值为0.5V。|T1-T2|=1000.0msp/1-V2|=569.4mv3,分别装载并运行程序，运行前可将“TK加入到变量监视中，方便实验中观察和修改。用示波器观察R点和C点，比较滤波前和滤波后的波形。一阶惯性：

8、Tk=01|T1-T2|-1000,0msp/1-V2|=6.695v|T1-T2|-1000,0msM-V2|=e.S9Sv四点加权:Tk=01H4.如果滤波效果不满意，修改参数，再运行程序，观察实验效果项QTk16进制Ts(ms)1-aaA1A2A3A4滤波前后正弦幅值比滤波前后干扰幅值比一阶惯性01510903/30.5/0.1084010903/2.150.5/0四点加权015z303020203/30.5/0.40840303020203/30.5/0.2不适当的应用数字滤波反而会降低控制效果，甚至造成系统不稳定。在实际应用中，对于参数变化缓慢的（如温度）可用惯性滤波，对于参数变化快

9、的信号可用加权平均滤波。实验二开环系统的数字程序控制（一）实验目的掌握脉宽调制（PWM）的方法。（二）实验内容用程序实现脉宽调制，并对直流电机进行调速控制。（三）实验过程与结果1 .主程序及PWM子程序见ACC2-1-1.ASM,打开、编译、链接。2 .按图2.2-2接线，检查无误后开启设备的电源。.出广电-单5单元3 .装载程序，将全局变量TK（PWM周期）和PWM_T（占空比）加入监视，以便实验过程中修改。4 .运行程序，观察电机运行情况。5 .终止程序运行，加大脉冲宽度，即将占空比PWM_T变大，重复第3步，再观察电机的运行情况，此时电机转速应加快。电机每转动一圈，“HFB（霍尔元件的输

10、出端）就会输出一个脉冲，用虚拟仪器中示波器的一路表笔测“HFB的脉冲信号可算出电机此时的转速。6 .注意：在程序调试过程中，有可能随时停止程序运行，此时DOUT0的状态应保持上次的状态。当DOUT0为1时，直流电机将停止转动；当DOUT0为0时，直流电机将全速转动，如果长时间直流电机处于全速转动，可能会导致电机单元出现故障，所以在停止程序运行时，最好将连接DOUT0的排线拔掉或按系统复位键。Tk=0C8H;PWM_T=14H|T1*T2|=234msV1-V2|-1.035vTk=0C8H;PWM_T=20H;（四）实验思考题本实验中是通过改变脉冲的占空比，周期T不变的方法来改变电机转速的，还

11、有什么办法能改变电机的转速，应该怎么实现？答:可以保持高平电压时间不变，改变周期T,这样输出的平均电压值也会改变，或者同时改变占空比和周期T,同样能改变电机的转速。实验三数字PID闭环控制一、积分分离法PID控制（一）实验目的1 .了解PID参数对系统性能的影响。2 .学习凑试法整定PID参数。3 .掌握积分分离法PID控制规律（二）实验过程与结果1 .打开程序ACC3-2-1.ASM,编译、链接。2 .按照实验线路图3.22接线，检查无误后开启设备电源。控制计算机i386EXCPU模数转换单元信号源/STSTSABeSTR/OEEOCCLOCKDIN04OUT1母/IOY0IRQ71MHZ2

12、4MHZP1.0TMROUT1CS0#INT3(主8259IRQ7)TMRCLK1WR#M/IO#A0CLK2数模转换单元/IOY1/IOW/CS/WRA0D0.IN7D7OUTXD0.XD7D。/D7OUT1图3.223 .调节信号源中的电位器及拨动开关，使信号源输出幅值为2V,周期6s的方波。4 .装载程序，将全局变量TK（采样周期卜EI积分分离值卜KP（比例系数/TI（积分系数）和TD微分系数）加入变量监视，以便实验过程中观察和修改。5 .运行程序，将积分分离值设为最大值7FH（相当于没有引入积分分离），用示波器分别观测输入端R和输出端Co|T1*T2|=2984sp/1-V2|=1.9

13、93v1/|T1-T2|=034Hz|WV2|=1,993v1B1l!dbiiLPz/-Ari1.91lLJ.1.L./i2_1_L.iLJIL一l.JJ_l_Il_l_LJ_J_IL1-1-L.1-LJ.1-LJl_l_.J-LLJl_ll_LJ_LLLJIIL.|i|-T:1s席CH1:1扁CH2:潞用积分分离法整定PIDp/1-V2|=517.8mv7.6mvT142|=ZJ4.4ms同门T2|=427H工T:1s4gCH1:1潞CH2:1讲g1一；j一一1hI1dl111liL1J1ibf11k11i1JiL_.i1Jld1fc.JHiJi11d1IIj1kJi简易工程法整定PID参数

14、（一）实验目的1 .学习并掌握扩充临界比例度法整定PID参数。2 .学习并掌握扩充响应曲线法整定PID参数。（二）实验过程与结果1.扩充临界比例度法打开ACC3-4-1.ASM,编译、链接并装载程序。3V,周期6s的万波。（2）按照实验线路图3.42接线，调节信号源使其输出幅值为控制计算机模数转换单元STR信号源/OEDIN0OUT1-U/IOY0/STSTSEOCCLOCKIRQ71MHZ短24MHzi386EXCPUP1.0TMROUT1CS0#INT3(主8259IRQ7)TMRCLK1WR#M/IO#A0CLK2数模转换单元/IOY1/CS/IOW/WRA0D0D7OUT1OUT+5VDCIN7D7XD0.XD7图3.42（3）装载程序，将全局变量TK（采样周期卜EI（积分分离值卜KP（比例系数/TI（积分系数）和TD（微分系数）加入变量监视，以便实验过程中观察和修改。（5）运行程序且只用比例控制（EI=0,Td=0）,Kp由小变大，使系统等幅振荡，记下此时