计算机控制技术报告方案.docVIP

第四章 计算机控制技术基础实验 实验二 数字滤波器 1 实验电路 尖脉冲产生电路 测试信号的产生电路图 2 实验单元 输入信号：4Hz，2V的方波信号输入，产生尖脉冲干扰信号。上位机的“脚本编辑器”编程从DA2输出1V，1Hz的正弦信号； 电路单元： U2、U8、U6、上位机软件 3实验数据及实验曲线 3.1低阶滤波： 1）4Hz的脉冲干扰信号时，采样频率为20K，缓存设置为8192 黄色曲线为未加干扰时的波形，白色曲线为滤波后。 2）10Hz的脉冲干扰信号时，采样频率为20K，缓存设置为8192 黄色曲线为未加干扰时的波形，白色曲线为滤波后。 3.2 高阶滤波 1）4Hz的脉冲干扰信号时，采样频率为20K，缓存设置为8192 2）10Hz的脉冲干扰信号时，采样频率为30K，缓存设置为1024 黄色曲线为未加干扰时的波形，白色曲线为滤波后。 实验三 离散化方法研究 1 实验电路 1.1校正前模拟电路 1.2校正后模拟电路 2 实验单元 2.1模拟部分 电路单元： 校正前：U9、U11 校正后：U3、U4、U7、U9、U11 上位机软件 2.2数字部分 输入信号：阶跃信号发生器(单位阶跃输出) 电路单元：U9、U11 上位机软件 3实验数据及实验曲线 3.1 模拟控制器 系统超调量为11.1％ 黄色曲线为单位阶跃输入信号，白色曲线为输出信号。 3.2.1 后向差分法（Ts=0.1）。 系统超调量为19.3％ 3.2.2 阶跃响应不变法（Ts=0.1）。 系统超调量为15％ 3.2.3 双线性变换（Ts=0.1）。 系统超调量为17.5％。 实验四 数字PID调节器算法的研究 1 实验电路 2 实验单元 电路单元： U5、U7 上位机软件 3实验数据及实验曲线 3.1 积分分离PID （k=0.8，ti=5，td=0） 超调量为15.6% 3.2位置式PID （k=0.8，ti=5，td=0）；运行步长100ms。 超调量为27.5%。 3.3增量式PID （k=0.8，ti=5，td=0） 超调量为27.3%。 实验五 串级控制算法的研究 1 实验电路 2 实验单元 电路单元：U5、U7 上位机软件 3实验数据及实验曲线 3.1 不加副控制器时：k1=1，ti1=3， (其它PID参数为0)；运行步长100ms。 黄色曲线为主控制参数，白色曲线为输副控制参数,输出变量为op(具体参见串级控制脚本程序)。超调量为35%。 3.1 加副控制器时：k1=1，k2=1.2，ti1=3，ti2=1 (其它PID参数为0)；运行步长100ms。 黄色曲线为主控制参数，白色曲线为输副控制参数,输出变量为op1(具体参见串级控制脚本程序)。无超调量。 实验六 解耦控制算法的研究 1 实验电路 2 实验单元 电路单元：U3、U4、U5、U6、U7、U9 3实验数据及实验曲线 k1=2.0，k2=1.2，ti1=0.8，ti2=1，d12=0，d21=0-----没有加解耦装置 k1=2.0，k2=1.2，ti1=0.8，ti2=1，d12=-0.5，d21=1 -----加入解耦装置后 3.2 k1=2.5，k2=1.2，ti1=0.8，ti2=1，d12=-0.5，d21=1-----加入解耦装置后修改k1值 标识 实验七 最少拍控制算法研究 1 实验单元 2 电路单元：U11、U12。 3实验数据及实验曲线 有纹波：采样时间(控制步长)为200，Ts=0.2、Ti= 1、k=0.5。 白色曲线为给定值，黄色曲线为实际值。 无纹波：采样时间(控制步长)为200，Ts=0.2、Ti=1、 k=0. 5。 白色曲线为给定值，黄色曲线为实际值。 无纹波控制对于纹波有明显的抑制效果，但不可能像理论一样真正无纹波。 实验八 具有纯滞后系统的大林控制 1实验电路 2 实验单元U13 3实验数据及实验曲线 第一实验波形滞后时间为：0(无滞后时间) 第二实验波形滞后时间为：100ms 第三实验波形滞后时间为：200ms 第四实验波形滞后时间为：300ms 注：一般滞后时间不大于对象时间常数的0.3倍，若大于对象时间常数的0.5倍，则为大滞后。 实验九 线性离散系统的全状态反馈控制 1、实验电路 2 、实验单元U11、U13 3、实验数据及实验曲线 K1=1.58, k2=1.24 黄色曲线为控制曲线。 实验十 模糊控制系统 1实验电路 二阶系统