《计算机控制技术》实验指导书(完成稿).docVIP

《 计算机控制技术》 实验指导书 刘伟群 编 写 适用专业： 计算机科学与技术 网络工程 湖南人文科技学院计算机科学技术系 2008年8月 前 言 《计算机控制技术》课程为计算机科学与技术专业/网络工程专业的选修课程之一，本课程以微型计算机为平台，主要讨论了计算机控制系统的组成、工作原理及其特点。通过教学，着重建立学生对计算机控制系统的整体概念，并使之具备基本的计算机控制系统的分析和设计能力。 《计算机控制技术》是一门实践性很强的课程，通过实验教学，加强学生对计算机控制 技术的基本理论、基本控制系统工作原理的理解，从而达到培养学生设计、调试和开发计算机系统的能力。实验（1）。（2）。（3）用 实验（1）了解计算机实验仪结构。（2）（3）。?实验三 （1）（2）?实验四（1）。（2）?实验五（1）学习、了解。（2）掌握工作过程。（3）学会。 实验六 （1）。（2）（3）。 　 ?实验七（1）（2）进一步熟悉运算器的数据传送通路。（3）。 　 实验八（1）（2）。 目录 实验一：PLC控制实验 1 实验二：典型环节的模拟研究 3 实验三：模/数转换实验 5 实验四：数/模转换实验 7 实验五：数字PID控制实验 9 实验六：直流电机闭环调速实验 11 实验七：温度闭环控制实验 13 实验八：步进电机调速实验 15 实验一：PLC控制实验 实验学时：2 实验类型：验证 实验要求：必修 一、实验目的 （1）。（2）。、FX-TRN 四、实验原理 如图（a）所示，X0为输入继电器，Y0为输出继电器，T0、T1为定时器。当接上电源并按下按钮X0（X0是自锁按钮）后，定时器T0工作，定时时间（由K5确定）0.5S到后，使常开触点T0闭合，使Y0工作（彩灯点亮）并接通T1开始定时，T1工作0.5S后T1的常闭触点打开，使T0、T1复位，Y0复位（彩灯熄灭），并使T0常开触点打开，T1常闭触点闭合，由此开始新一轮循环，使彩灯Y0闪烁，其闪烁间隔为0.5秒，Y0的输出波形见图（c）。图（b）所示方法2原理图请同学们自己分析。 五、实验步骤 1、在三菱FXGP中编程并画出梯形图 2、在三菱仿真软件FX-TRN中进行仿真 3、观察仿真结果 六、实验结果分析 可以观察到彩灯闪烁发光，时间间隔通过定时器T0、T1延时实现。梯形图中常开触点T0闭合，输出继电器Y0为1使彩灯点亮；常开触点T0断开，输出继电器Y0为0使彩灯熄灭。 七、思考题 1、如要彩灯闪烁时间调整为2S，如何修改梯形图？ 2、如果用两个彩灯来循环点亮，梯形图应该如何编写？ 实验二：典型环节的模拟研究 实验学时：2 实验类型：验证 实验要求：必修 一、实验目的 （1）了解计算机实验仪结构。（2）、。、 实验四：数/模转换实验 实验学时：2 实验类型：验证 实验要求：选修 一、实验目的 掌握DAC0832芯片的性能、使用方法及对应的硬件电路。 二、实验内容 编写程序控制D/A输出的波形，使其输出周期性的三角波。 三、仪器、（1）学习、了解。（2）掌握工作过程。（3）学会。、四、实验原理 PID控制规律为： 其中E(t)为控制器输入，U（t）为控制器输出。用矩阵法算积分，用向后差分代替微分，采样周期为T，则数字PID有二种形式，分别是位置式和增量式。 1、位置式：其表达式为： 位置式控制算法提供执行机构的位置Uk，需要用到过去的累计误差，一般用于以可控硅或伺服电机作执行器件的控制系统中 2、增量式：其表达式为 增量式控制算法提供执行机构的增量△uk ，只需要保持现时以前3个时刻的偏差值即可，一般用在步进电机或多圈电位器作执行器件的控制系统中 PID系数不可过小，因为这会使计算机控制输出也较小，从而使系统量化误差变大，甚至有时控制器根本无输出而形成死区。这时可将模拟电路开环增益适当减小，而使PID系数变大。 五、实验步骤 （1）搭接模拟信号：信号发生器U单元的输出B4OUT作为系统输入R。该单元的KD1置‘阶跃’档（最左端），KD2置‘0.2-6S’档，用‘短路套’将‘TB41’、‘TD2’短接，调节调幅电位器使B4OUT输出电压为3.5V，调节调频电位器使B4OUT输出周期约为5S。 （2）A单元中的TA11和TA113用“短路套”短接，B单元中的TA26和TA213用“短路套”短接，C单元中的TA36、TA38和TA310用“短路套”短接，D单元中的TA44、TA49和TA414用“短路套”短接； 把U模块的B4OUT测孔连线到A的1H1测孔，A单元的AOUT1测孔连线到B单元的1H2测孔，把B单元的AOUT2测孔连线到Q单元的IN7测孔，把P单元的OUT2测孔连线到C单元的1H3测孔，把C单元的AOUT3测