计算机控制系统 课件 11计算机控制系统实验.pdf

计算机控制系统实验 实验一模/数、数/模转换实验 实验二信号采样与保持实验 ●实验三数字PID算法实验 ●实验四最小拍有纹波控制算法实验 实验五最小拍无纹波控制算法实验 实验六大林算法实验 实验一模/数、数/模转换实验 1.实验目的 (1) 理解模/数、数/模转换原理 (2) 掌握模/数、数/模转换过程 2.实验仪器 (1)数字万用表 一台 (2)MCS-51单片机开发系统 (3)直流稳压电源(士5V) (4)个人PC机 实验一模/数、数/模转换实验 3.实验原理 读取转换数据送到显示器上显示，同时将读取到的数 据送到D/A转换器输出，并用数字万用表监测A/D输 入和D/A输出的模拟电压值。 实验一模/数、数/模转换实验 4.实验步骤 (1)按原理图E1.1连接实验电路。 (2)利用开发系统编制软件实现定时循环读入 A/D采集数据，在数码显示器上进行显示，同时将采 集到的数据传送给D/A转换器进行输出。 至高依次调节，用数字万用表分别检测A/D的输入电 压和D/A的输出电压。观察显示器，记录相应的数码 值和D/A的输出模拟电压值，填入表E1.1中。 实验一模/数、数/模转换实验 5.实验报告内容 (1)编制应用软件程序实现定时启动A/D转换， 采集转换数据，送到数码显示器上显示，同时送到 D/A转换器的输入端。 (2)记录实验数据，分析实验结果。 实验二 信号采样与保持实验 1.试验目的 (1)理解信号采样与保持概念。 (2)掌握信号采样与保持过程，理解香农采样定理。 2.实验仪器 (1)信号发生器 一台 (2)示波器 一台 (3)MCS-51单片机开发系统 一套 (4)直流稳压电源(±5V) 一台 (5)个人PC机 一台 实验二信号采样与保持实验 3.实验原理 通过函数发生器给A/D输入端加置抛物线信号，以 采样周期T为时间间隔定时启动A/D转换，CPU读 取AD转换数据并直接送到DA转换输出，通过调整 A/D采样速率来改变采样周期。同时，利用示波器 观测A/D输入值和D/A输出值。由于D/A具有输出 保持功能，通过示波器显示可观察采样周期对信 号采样与保持的影响。 实验二信号采样与保持实验 4.实验步骤 (1)按原理图E2.1连接实验电路。 (2)将抛物线信号峰值调至5V。 (3)利用开发系统编制软件实现定时循环读入 A/D采集数据，并将采集到的数据传送给D/A转换 器进行输出。同时，利用示波器观测A/D输入值和 D/A输出值，记录波形。 (4)改变定时时间(即采样周期),用示波器观 察A/D的输入值和D/A的输出值。记录波形并形成 表格，验证香农采样定理。 实验二 信号采样与保持实验 5.实验报告内容 (1)编制应用软件程序实现定时启动A/D转换， 采集转换数据，同时送到D/A转换器的输入端。给 出程序流程图和程序清单。 (2)记录实验波形，分析实验结果。 实验三数字PID算法实验 1.实验目的 (1)掌握PID控制运算规律，理解PID算法对控制 系统性能的影响。 (2)掌握PID算法参数的整定过程。 2.实验仪器 (1)示波器 一台 一套 (2)MCS-51单片机开发系统 (3)直流稳压电源(±5V)名 (4)个人PC机 实验三 数字PID算法实验 3.实验