基于AC6611板卡的阻容一阶对象控制系统设计的实习报告.docxVIP

前言计算机测控系统是一门实践性很强的课程，为了进一步巩固在课程教学中的基础知识，深化和扩展教学内容，提高上机实践动手能力和初步工程应用设计能力，进行计算机测控系统设计。通过设计一套简单的工业控制计算机系统的全过程，培养我们综合应用所学的计算机测控技术、计算机软件技术基础、计算机控制技术基础以及计算机硬、软件知识等去分析和解决工程实际问题的能力，帮助我们巩固、深化和拓展知识面，使之得到一次较全面的实训。为毕业设计和从事计算机测控系统设计等实际工程奠定基础。1)、实习的任务：通过两周的时间完成基于AC6611和RC阻容对象的单回路控制系统设计。达到任务设计所需的要求。2)、实习的目的意义： (1).用IPC+AC6611实现对阻容一阶对象的控制(2).了解AC6611的接线及其性能指标，掌握AC6611的测试，掌握基于DLL调用的AC6611的A/D和D/A程序设计的一般方法。(3).进一步熟悉AC6611的安装、接线和测试操作和基本应用，掌握AC661开关量输入/输出的功能验证方法，理解AC6611的编程思路和实例。(4).熟悉AC6611的编程，观察PID参数对调节过程的影响，学习PID参数调节的基本步骤及方法，试验PID算法的参数整定。(5).学习数据采集程序和画面显示程序的设计方法。通过本次维持两周的实习，使学生基本掌握AC6611的安装、接线和测试操作以及基本应用，掌握AC6611开关量输入/输出的功能验证方法，理解AC6611的编程思路和实例，可以应用数据采集程序和画面显示程序的设计方法，实习简单的系统设计。掌握用CB设计PID控制程序的编程方法和技巧，掌握计算机控制系统设计的基本原则和步骤。1、实习项目基于AC6611板卡的阻容一阶对象控制系统设计1.1、设计内容和要求：内容：1. 接线图设计：使用AC6611控制一阶RC对象的接线图，包括AC6611测试和基本应用。2. 程序设计：(1)界面设计：主界面设计、细目画面设计、趋势和棒图的设计。(2)数据采集与处理程序设计：AC6611数据采集程序、D/A输出程序，标度换算、数字滤波程序设计等。(3)实时控制程序：PID算法程序设计，手动/自动控制方式的实现，控制死区、输出限幅的实现。3. 单回路PID参数的整定和分析。要求：根据自己的学号与模16之余确定自己的A/D通道，据此设计相应的接线图；编写、调试和运行控制程序；整定PID参数满足相应的控制要求：1. 一阶阻容对象：G(s)＝1/(1+RCs)，R=10～100k，C=100μF～1000μF2. 数据采集误差：0.5%3. 稳态误差：1%4. 动态误差：5%1．2、实习任务的安排：每天时间：上午9:00-12:00；下午14:10-15:50第1天：选题、讲解任务、CB编程培训，第2天：接线图设计、CB编程、变频器应用；第3天：程序设计、变频器应用；时间：第4天：程序设计、变频器应用；时间：第5天：程序设计、变频器应用；时间：第6天：程序设计、程序调试、PID参数整定；第7天：程序调试、PID参数整定；时间：第8天：程序调试、PID参数整定；第9天：程序调试、功能试验、PID参数整定；第10天：设计报告、检查设计结果；1.3、实训所用设备：IPC+AC5611：1台IPC或PC、1块AC6611、1块AC157及其电缆、1块万用表、1把小螺丝刀、2～5根导线、电阻、电容、Borland C++Builder 6.0环境及板卡硬件配置软件等。1.4、阻容一阶对象简介： 在工程实践中，存在着大量的一阶系统和二阶系统，如室温调节系统、恒温箱以及水位调节系统均为典型的一阶系统，它们与阻容一阶对象控制系统结构相似，并且它们的数学模型及闭环传递函数形式与阻容一阶对象完全相同，如下图：这种一阶系统实际上是一个非周期性的惯性环节，其过渡过程时间长，系统响应的灵敏度低。使用PID调节器后，系统变为二阶系统，其动态特性将得到明显改善。用IPC控制的控制原理如下图所示：1.5、系统开发环境C++Bilder 6.0简介：Borland C++Bilder 6.0是Interprise（Borland）公司推出的基于C++ 语言的快速应用程序开发（Rapid Application Development，RAD）工具，它是最先进的开发应用程序的组件思想和面向对象的高效语言C++融合的产物。C++Bilder充分利用了已经发展成熟的Delphi 的可视化组件库（Visual Component Library，VCL），吸收了Borland C++ 6.0 这个优秀编译器的诸多优点。C++Builder 结合了先进的基于组件的程序设计技术，成熟的可视化组件库和优秀编译器，调试器。发展到6.0版本，C++Builder 已经成为一