atmega128单片机概述-实验设计-2014本科题目1-搭建模型.pdfVIP

实 验 题 单 第一组：模拟搭建被控对象模型 一. 设计要求 2 被控对象的传递函数为：G( s) ，采样周期 T=0.5 秒，从下面给出的设计指标中选 s(2s +1) 择一组，利用计算机辅助设计数字控制器D (z ) ，并用数字仿真验证设计指标。 设计指标为： 第一组：时域指标：σ% 20% ，t ≤9s ； s 第二组：设计指标为（可以考虑采用 W 平面设计法+BODE 设计法）： (1) 频域：γ≥50o ,ω ≥0.5rad / s ； c (2) 时域：σ% 25% ，ts ≤10s ； (3) 静态：K v 2 (1/秒) 二. 实验目的： (1) 熟悉硬件线路并正确连接； (2) 学会中断设置，以实现所需的采样周期； (3) 了解码制转换原理，掌握码制的转换方法 (4) 掌握串口收发数据方法 (5) 掌握实时控制系统的组成； (6) 掌握实时控制软件的编制及调试方法。 三．实验内容 1．编制调通微机和单片机之间的串口通信软件； 2 ．编制调试数字控制软件； 3 ．编制调试码制转换子程序，将采样数据转换为计算时采用的码制，将计算码制数据转换为 D/A 输出所需的码制。 4 ．将上面的控制程序和码制转换子程序加入到采样系统程序中。采样选用双极性 A/D （-10V~+10V ），输出采用双极性D/A （-10V~+10V ）。 5 ．采用模拟计算机实现被控对象的传递函数，构成闭环实时控制回路，进行闭环回路的控制验 证。 四．实验电路及连线 被控对象采用模拟机仿真实现，数字控制器由单片机实现，A/D 和 D/A 作为信号变换装置，构 成闭环实时控制回路。（图中的电阻和电容的选值只是作为参考值，自己可以根据模拟机所提供的电 阻和电容值进行选择使用，只要满足传递函数的系数配置即可）。微机与单片机串口连接，接收并保 存控制过程的状态响应数据，并实时绘制状态响应曲线。 1 1 0.5s 2M Ω 1 2s +1 1μ 1μ 500kΩ 2M Ω y (t ) 指令 单片机 RS232 D/A 被控对象 D(z) 状态 微机 A/D 调理电路 五．实验要求 1．功能要求： （1） 将采样数据的高 8 位通过串口送微机显示并保留在所设定的文件中，以便绘图及事后分 析用。 （2 ） 控制20 拍，保证系统进入稳态，即进入 5%的误差带。 （3 ） 采用最左一位数码管显示采样次数0~F （选作：最右两位