计算机控制实验-自动化资料

1O1DAG-15V。2“启动暂停”键程序开始运行再次该键程序暂停。3测试信号设置选框可以设置发波形种类幅值频率T、采样4深度选可以设定图形显示存储历史数据深度。5端参数设置可以设置响应参数。6退键程序退一 A/D与D/A转换一．目的通过熟悉并掌握系统原理与方法。通过掌握模拟量通道模数转换与数模转换方法。二．内容系统测试信号测模数转换量并量度行。设并通道模数转换与数模转换三．步骤并熟悉设C8051F060数据理系统模拟量通道设方法熟悉方法；V斜坡一在测该模拟量通道当A/D转换数4模数转换量箱设并连互倒相周期斜坡信号别模拟量通道测它们模数转换结然后将该转换结数字量通过数模转换变模拟量信号作比较；程序种测试信号熟悉并掌握程序设方法；结行并报告。四．附录1．C8051F060概述C8051F060数据采：1z569O22。O0C6CA和欠压监测存贮B片闪速电擦除程序存贮MB片数据存贮器。2TIO电源监视部可编程3~24.5MHz外接V–。中的模拟量输入通道VV0脚 C被限在求V芯V。模拟量输道基本电路见图 由偏移环V放大环组。ui+3v

R2R0+-++

R-R3 ++

+3v6R6ADCx(C8051F060)0图1.1量道端实验箱面板上有量道端口。变 0脚 C单极性VV双极性V。模拟量输出道基本电路见图 1.2。计算机控制软件说明计算机控制软件说明（2.5V）R2R5R4DACxR0-R-3R6OutR++1++-2.5v1.2（3）模拟量输出通道输出端口：实验箱面板上，有模拟量输出通道输出端口 O1，O2（2路波形发生通道 D/A）。C8051F060上位机的关系分工C8051F060与上位机之间，通过USB2.0口完成数据通讯。以C8051F060为核心构成（）A/DA/DD/A16位A/DD/A为12LabVIEW较低的转换精度以达实验的。有关C8051F060，“计算机控制上位机程序说明。两路互为倒相的周期斜坡信号的产生实验设生路位0的信号的电路，其中 R0＝R=R2，R3＝R4。在上位机面上，选择测试信号为周期，在 O1端得周期信号，如1.4.a所示，在和端分得如1.4.b、1.4.c所示为倒的周期信号。RR2R4O1R0-R-O2R+3+I11++I21.3图图1.4件编程实现测试信号发生y) T y

0tT1

TtT1y

0tT1

TtT1y 2

0tT1 01

TtT1、到2O。bLabVIEW。c、R0=R1=R2=R3=R4=100K。d2．两路互为倒相的周期斜波信号的产生：a、模拟电路如下图1.1所示。b、实验接线如图所示，其中R0=R1=R2=R3=R4=100K。O1为周期斜波信号，O2为偏置值，I1，I2互为倒相的周期信号。c、锁零接-15V。dLabVIEW。3．测试信号的发生：a、实验接线，O1接I1。bLabVIEW型，分别为正弦波、方波、斜波、和抛物线四种波形。一．目的。学习并的研究。．内容产生测试用频率可变带的。并调试化一阶惯性。并调试高阶。三．步骤的虚拟仪功能进行测试，根据测试结果调整电路参，使它满足要求；数程序，并观察参变化对效果的影响；的程序，并观察参变化对效果的影响；改变，产生如带的，带随的电路，同上做。对结果进行分析，并完成报告。四．附录利用频率可变带

RR2 4RR0的参考电路，如图

- R -32.1所示：一阶惯性器及其化一阶惯性递函为：

R

+ ++ +G(s)Y(s) 1F X(s) s1y(k)Tx(k)(1T)y(k TT和高器很多这里给出种四加权平均y(k)

Ax(k)Ax(kAx(k2)Ax(k1 2 3 4A 4

A1： Aii ii1与调试参考上位程序使书。实验二模拟电路如2.1所示。实验接线O1接2.1的端O2接端n 接1端R0=R1=R2=R3=R4=100K。锁零接-15V。R2R4R0-R-3R+R2R4R0-R-3R++1++PID一．目的PIDPIDPID二．内容PIDPID．步骤C8051F060、出通道上位虚仪功能对此进行测试根测试结果调使它满足要求。在上位PID与PID在过程中注意观察变化动态性能影在上位PID与改变值，观察该变化动态性能影结果进行析报告。四．附录1．被对象模拟与计机闭环系统的 C1 C2构成 R1 R3传 Om 递函为

- R2 - In+ + 5

2.5 + +() (0.5图 所示来框图如图4.2虚

图4.1整PID参数步骤如下：数字器不接入，让给定值附近，并使之稳定下来。记录被调量在输入下整个变化过程4.3所示。在最大斜率处做切，求得滞后时间对象时间常数T以及它们比值T/1p，，Kd及采样周期T。（d）在运行中，对上述参数作当调

4..3输入整，以获得满意能。表4-1度 律TKPPI0.10.84T1.05/PID0.051.15T/PID0.051.15T/TI0.342.0TD－0.45PIPID0.20.160.78T/1.0T/3.61.9－1.20.55PI0.50.340.68T/3.91.62－1.5PID0.85T/0.82

参数获得一个步PID参数，后在上通过参数调（）获得满意能。参数对能参（2。（2）PID能响大比Kp下过大使大调，并，使稳定变坏。大积Ti更消除将随之慢。大微Td调量扰动的抑能力弱，对扰动敏感。PI5PIPI464.1O1O。-15V。4RR1C1R2kR3C2。LabVIEWPIDTD修改测CC1R1C2R3OmR0-R2-++In++4.1一．目的二．内容三．步骤上位虚仪功能此进行测试放大倍、时常时常在上位跃下与结果显示、记录先跃下记录。在上位跃下与先完跃下参调试然后再另外两信号（等速与等加速）作为记录。记录结果进行析写报告。．附录被对象模拟与计机闭环系统构成传递函为)

Ks1

（7－1）它可7.1所示来7.2所示：被 敏 。 Om

C2试K惯性环节 1Ts 11

- - In+ ++ +定7.1阶跃响应

图7.1

D(z)

Z.0.H G(s) 图7.2阶跃响应K和T。1 1)由K 确定K 其u－阶跃信号幅值1 y)

1y()－环节输出稳定值根据 1 1y( )1

0.63确定T1积分环节时间定如要7.1第二个环节积分时间R2C2于1 y)是

1T2

0.63T。Ts1 22K确定1于是于式（7－1）K有KK 1T2

y() 22下最少拍控制器的设计及其对其它典型的适应性S为G(s)

1eTs K

（7－2）s s(Ts1选择采样TS传递函离散可得到加零阶保持器后Z传递函数(TTT(TTTeT/T 11)z (TTeT/T1TeT/T 21)z

11 z e z )1 T/T 11

3）,(z)

(2)

1(z))2D(z)U(z)

(z)

1(2eT/T1

E(z)

G(z)1(z)

) 1 22eT/

)z1eT/Tz2

(7 6)－－1 1KA 1(B1)z1A

TeT/

TB

TeT/

TeT/T

)/A1 1 11 1 1 1u(k)(1B)u(k(k

2 e(k)KA

7）12eT/T

e(keT/

e(k2)7.3b)。对加来现稳态误稳态误值为T217.3c)。对来虽然开始也但一现了1007.3a)。7.3c抛物线7.3a7.3a7.3b下最少拍无纹波控制器的设计及其对其它典型的适应性。仅要做且要做。已经得实验的加零阶Z传递函数如式（7－3）所示。根据等速输入下条可以得到(z)Bz1)(aa)z1

(7－8)1 21(z))2)

(7－9)

a,

,ba

3B

a

(2B1)，1 2b B(2BB22B

1 B22B1

2 B22B1U(z) 1 (z) eT/T)(aa)所以有

D(z) 1 1 2E(z) G(z)1(z) )1 a(a

aeT/

)z1aeT/Tz21 1 KA 1 (b

(7－10)由此可得等速输入下法au(k)(1b)u(k(k

1e(k)KA

(7－11)a aeT/T 2 1