自动控制原理实验报告必威体育精装版模板.docVIP

实验一 自动控制实验仪的使用 一、实验目的 1．了解和掌握自动控制实验仪的硬件结构，面板布局和功能划分； 2．掌握自动控制实验仪的软件安装与调测方法； 3．掌握自动控制实验仪的硬件接线、软件操作使用方法。 二、实验仪器、设备 1．EL-AT-III型自动控制实验箱一套。 2．PC计算机系统一套，打印机一台（可选）。 三、实验内容1．了解实验箱的硬件资源 EL-AT-III型实验系统主要由计算机、AD/DA采集卡、自动控制原理实验箱、打印机（可选）组成如图1-1，其中计算机根据不同的实验分别起信号产生、测量、显示、系统控制和数据处理的作用，打印机主要记录各种实验数据和结果，实验箱主要构造被控模拟对象。 图1-1 实验系统构成 下面主要介绍实验箱的构成： （1）系统电源 EL-AT-III系统采用本公司生产的高性能开关电源作为系统的工作电源，其主要技术性能指标为： （1）输入电压：AC 220V （2）输出电压/电流：＋12V/0.5A,-12V/0.5A,+5V/2A （3）输出功率：22W （4）工作环境：－5℃～＋40℃。 （2）AD/DA采集卡 AD/DA采集卡如图1-3采用EZUSB2131芯片做为主控芯片，负责数据采集和USB通信，用EPM7128作为SPI总线转换，AD为TL1570I其采样位数为10位，采样率为1KHz。DA为MAX5159转换位数为10位，转换速率为1K。 AD/DA采集卡有两路输出（DA1、DA2）和两路输入（AD1、AD2），其输入和输出电压均为－5V～+5V。 （3）实验箱面板 实验箱面板布局如图1- AD/DA卡输入输出模块 实验模块1 实验模块2 电源模块 模拟开关 二极管区 EL-CAT-II 实验模块3 电阻、电容、二极管区 实验模块4 变阻箱、变容箱模块 实验模块5 实验模块8 实验模块6 实验模块7 图1- 实验箱面板布局 2．掌握软件的安装 （1）安装软件 按照软件提示，一步一步完成安装 （2）USB驱动安装Windows XP 操作系统下通过USB硬件接口连接实验箱与计算机， 3．软件启动（）实验前计算机与实验箱的连接 （2）软件启动 在Windows桌面上或“开始－程序”中双击“快捷方式 到 Cybernation_A.exe”快捷方式，便可启动软件（）软件的使用说明和实验指导书（）（）．（1）一、实验目的 掌握比例、惯性环节积分、微分、的模拟方法，培养学生实验技能。 通过实验熟悉各种典型环节的传递函数和动态特性。 了解参数变化对典型环节动态特性的影响。 二、实验原理 控制系统模拟实验采用复合网络法来模拟各种典型环节，即合理的运用运算放大器本身所具有的基本特性（开环增益高、输入阻抗大、输出阻抗小等），运用放大器不同的输入网络和反馈网络模拟各种典型环节，然后按照给定系统的结构图将这些模拟环节连接起来，便得到了相应的模拟系统。再将输入信号加到模拟系统的输入端，并利用计算机等测量仪器，测量系统的输出，便可得到系统的动态响应曲线及性能指标。若改变系统的参数，还可进一步分析研究参数对系统性能的影响。 三、实验仪器及耗材 1．EL-AT-III型自动控制系统实验箱一台 2．PC电脑一台 四、实验内容及步骤 1．比例、惯性积分、微分、比例环节的模拟电路如图所示惯性环节的模拟电路如图所示, （3）积分环节的模拟电路如图所示的模拟电路如图所示, （5）比例+微分环节的模拟电路如下图所示（未标明的C=0.01uf） （6）比例+积分环节的模拟电路如下图所示。 2．实验步骤 1）启动计算机，在桌面双击图标 [自动控制实验系统] 运行软件。 2）测试计算机与实验箱的通信是否正常，通信正常继续。如通信不正常查找原因使通信正常后才可以继续进行实验。 3）连接被测量典型环节的模拟电路图-1、图-2、图-3、图-4、图-5、图-6）。电路的输入Ui接AD，电路的输出Uo接DA。检查无误后接通电源。 4）在实验项目的下拉列表中选择实验一[一、典型环节及其阶跃响应] 。 5）鼠标单击按钮，弹出实验课题参数设置对话框。在参数设置对话框中设置相应的实验参数后鼠标单击确认等待屏幕的显示区显示实验结果 6）观测计算机屏幕显示出的响应曲线及数据。 7）记录波形及数据。 五、处理R0=100K、R1=200K） 此处贴图 从阶跃响应波形可以看出输出幅度Uo=2020mV（此处是参考数据） 2．惯性环节实验数据（其中R0=100K、R1=100K或200K也行、C=1uF） 此处贴图 从输出波形可以看出惯性环节的输出幅度为1030mV（此处是参考数据），惯性时间Ts=385ms（此处是参考数据）。 3．积分环节实验数据（其中R0=100K、C=1uF） 此处贴图 从输出波形可以看出积分