安徽理工大学自动控制原理实验指导书.doc

自动控制实验指导书 TKKL-2003实验箱使用说明 1 1、联机操作 1 2、示波器使用说明 1 3、硬件使用说明 2 MC-QG11A球杆定位控制实验模块使用说明 3 1、产品介绍 3 2、安装与调试 3 2.1安装 3 2.2调试 4 3、使用说明 4 3.1 基于EasyMotion Studio环境操作 4 3.2基于LabVIEW环境操作 9 4、常见故障及维修方法 11 自动控制原理实验安排 12 实验一 控制系统典型环节的模拟实验 12 实验二 球杆定位系统认知实验 15 实验三 球杆定位控制实验模块控制实验 17 附录1：控制系统典型环节参数设置及理想阶跃响应 25 附录2：球杆定位控制实验模块建模分析 26 1、机械建模分析 26 2、电机建模分析 27 TKKL-2003实验箱使用说明 1、联机操作 由计算机开始\程序,打开Teamkit\TKKL2003调试程序，可以选择菜单项“窗口”菜单中的“调试窗口”或者工具栏中的图标激活，然后按一下实验箱上的复位键在联机成功时出现“Welcom To You!”的提示。 2、示波器使用说明 2.1 示波器的激活 可以使用菜单中的“窗口-示波器窗口”或者选择工具栏中的图标打开或激活示波器窗口。如果已经示波器窗口已经打开，则激活，否则弹出一个对话框，用户可根据需要选择不同的示波器功能，进入相应的界面。 2.2普通示波器功能 对信号进行时域的测量，类似与普通示波器的功能。普通示波器工具栏（按自左向右的顺序逐个介绍） 1）启动示波器不运行程序。适合于只需要观察波形时使用，例如做控制理论实验时。 2）启动示波器，并运行程序。适合于需要用示波器观察程序运行效果时使用，例如做计算机控制技术实验。（本课程实验不包括该项） 3）停止测量。停止示波器的采样，如果运行了计算机控制程序，程序将被终止。建议在激活其它窗口时停止示波器测量。 4）暂停显示。将当前的波形保留在屏幕上，便于细致观察波形。暂停后可以用游标对波形进行测量、细分显示和打印波形，如果运行了计算机控制程序，程序仍在运行，不会被终止（于停止功能不同），此时示波器仍在采样，只是不将数据显示在屏幕上。 5）继续显示。暂停显示后用来恢复示波器的显示。 6）横向增加示波器显示比例。 7）横向减少示波器显示比例。 8）纵向增加示波器显示比例。 9）纵向减少示波器显示比例。 10）示波器显示还原。将纵向拉伸过的图形还原为最初显示尺寸。 11）快速向左移动游标。在暂停或细分显示时，用来移动测量游标，每次移动10格 12）向左移动游标。在暂停或细分显示时， 用来移动测量游，每次移动一格。 13）向右移动游标。 14）快速向右移动游标。 15）细分显示波形。在暂停后可以使用。执行时，示波器窗口标题栏会闪动，此时正在接收数据请等待，数据接收完成后会显示出波形，并可用游标进行测量。 16）左移波形。执行细分显示后，可以使用。 17）右移波形。执行细分显示后，可以使用。 18）在波形显示和保存波形界面间切换 19）波形打印。暂停或细分显示时可以使用。 3、硬件使用说明 实验箱中分成了多个模块，每个模块在不同的实验中有不同的使用： 通用单元电路：通用单元电路是控制理论和计算机控制实验中的基本模块，每个模拟中的电阻和电容等器件可通过短路帽短接构成不同环带。 信号发生器单元：该信号发生器单元可产生方波、斜波、抛物线等信号，方波信号（将周期调大）在控制理论实验中可以替代阶跃信号使用。 阶跃信号产生单元：将阶跃信号单元中的H1接到+5V、将H2接到给定单元中的X、将给定单元中的Z接到GND上，调节电位器，按下阶跃信号单元的微动开关时在给定单元中Y输出阶跃信号。调节电位器时可以调节阶跃信号的幅值。 指示灯：实验箱中有四个绿色发光二极管，当测试点A0~A3为低电平时发光二极管点亮。 驱动单元：该模块为达林顿放大器电路，主要用于电机和加热元件的驱动。 电机控制单元：电机控制单元中有两个电机，直流电机和步进电机。直流电机在直流电机闭环控制实验中使用，其中MT1为直流电机的驱动端，标有“＋”接在驱动单元的“＋12V”上，HROUT端为霍尔元件的反馈端，实验中接在相应的反馈信号上。步进电机为四相步进电机，实验中可以将MT2的四个接线端接到驱动单元中。 A/D转换单元：该单元使用了ADC0809 八路A/D转换器，实验中可以使用不同的接线方法。 采样保持器单元：该单元分成采样部分和保持部分，这两个部分均为双路。 示波器单元：该单元中使用双通道超低频示波器，其中软件中有四种示波器可以使用，详细使用请参照软件中的示波器部分。 复位开关：如果实验中出现异常，可以按下复位开关，这时在调试窗口中将显示“Welcom To You!” 的提示。 MC-QG11A