计算机控制实验报告.doc

计算机控制系统实验报告 姓 名： 罗才宝 学 号： 0953505008 指 导 教 师： 张志福 专 业 年 级： 09自动化 所 在 院 系： 昆仑学院 完 成 日 期： 2012年12月8日 实验一 D/A数模转换实验 一、实验目的 1．掌握数模转换的基本原理。 2．熟悉12位D/A转换的方法。 二、实验仪器 1．EL-AT-II型计算机控制系统实验箱一台 2．PC计算机一台 三、实验预习 1、数模转换的原理： ?、D/A转换器是将输入的二进制数字量转换成模拟量，以电压或电流的形式输出。 ?、D/A转换器实质上是一个译码器（解码器）。一般常用的线性D/A转换器，其输出模拟电压uo和输入数字量Dn之间成正比关系。UREF为参考电压。 则有：uo＝DnUREF ?、将输入的每一位二进制代码按其权值大小转换成相应的模拟量，然后将代表各位的模拟量相加，则所得的总模拟量就与数字量成正比，这样便实现了从数字量到模拟量的转换。 2、数模转换的转换方法： 数模转换方法有多种：其中一种是对输入的数据进行补偿滤波，经补偿滤波后的数据率与补偿滤波前的数据率相同，补偿滤波后的输出信号；对该输出信号进行内插滤波及数据率上升，最后进行Ｄｅlｔａ－Ｓｉｇｍａ调制，输出单比特的数据流，对单比特的数据流进行半数字滤波，输出模拟信号；对模拟信号进行模拟低通滤波，输出最后的模拟信号。 另一种方法是：特征在于利用模拟信号提供装置，以相同的时间段将三个连续的采样数据变成模拟量，然后根据二次曲线运算方程，用模拟运算电路进行运算，即可输出一段二次曲线来近似表示原采样信号的相应段波形，继续地进行上述转换，就可还原出被采样的模拟信号。 实验测量结果 实验数据结果记录如下表： 编号 数字量（二进制/十进制） 模拟量 理论值/mv 实测值/mv 1 0000000101/5 4951.2 4950 2 0010010110/150 3535.2 3536 3 0011001000/200 3046.9 3047 4 0100101100/300 2070.3 2071 5 0111000010/450 605.5 606 6 1000100110/550 -371.1 -371 7 1010111100/700 -1835.9 -1835 8 1100100000/800 -2812.5 -2812 9 1110000100/900 -3789.1 -3789 10 1111101000/1000 -4765.6 -4765 数据处理：依据公式，模拟量Uo=Vref - 2Vref(29K10+...+20K0)/210 ，Vref=5.0v，可以算出理论值填入上表。 数字量与模拟量对应曲线 五、实验分析 从实验得出数据可以看出理论值与实测值明显有误差，其中原因主要有：量化误差，计算机本身的误差，实验箱电路产生的误差，电网电压波动，外界干扰，转换误差。 实验二 A/D模数转换实验 一、实验目的 1．掌握模数转换的基本原理。 2．熟悉10位A/D转换的方法。 二、实验仪器 1．EL-AT-II计算机控制系统实验箱一台。 2．PC计算机一台。 三、实验预习 1、数模转换的原理： ?、A/D转换是将模拟信号转换为数字信号，转换过程通过取样、保持、量化和编码四个步骤完成。 ?、模数转换(ADC)亦称模拟一数字转换，与数/模(D/A)转换相反，是将连续的模拟量（如象元的灰阶、电压、电流等）通过取样转换成离散的数字量。 2、模数转换方法： A/D转换器有直接转换法和间接转换法两大类。  直接法是通过一套基准电压与取样保持电压进行比较，从而直接将模拟量转换成数字量。其特点是工作速度高，转换精度容易保证，调准也比较方便。直接A/D转换器有计数型、逐次比较型、并行比较型等。 间接法是将取样后的模拟信号先转换成中间变量时间t或频率f, 然后再将t或f转换成数字量。其特点是工作速度较低，但转换精度可以做得较高，且抗干扰性强。间接A/D转换器有单次积分型、双积分型等。 实验测量结果 实验数据结果记录如下表： 编号 模拟量/mv 数字量