计算机控制系统实验答题.doc

计算机控制系统 实验报告 姓名：杨益伟 学号：120900321 班级：自动化1202 指导教师：任正云 东华大学信息科学与技术学院 2015年6月 实验要求： 1 按实验指导书的连线示意图完成接线。检查无误后再开启电源。 2 如果开启实验箱电源后，出现发现新硬件的提示，可参考教学视频，安装虚拟示波器的驱动程序。 3 复制范例程序到E:盘自己的文件夹中，启动Keil 程序，参照教学视频，打开范例程序文件，编译并运行，然后利用示波器虚拟仪器软件，查看并记录实验波形。 4 完成一次波形测定后，按单片机系统板上的“复位”键，停止程序运行，然后参考教学视频，在Keil软件中，修改程序的相关参数（采样周期），重新编译运行，并观察和记录波形变化。 5 实验要求分别利用零阶保持器、线性插值、二次曲线插值三种方法对采样数据进行还原，（范例程序ACC1-2-1、ACC1-2-2、ACC1-2-3）每种方法的实验中分别以采样周期（10ms、50ms、200ms）对信号频率为1Hz、5Hz的正弦波信号采样。观察和比较不同的采样还原效果。 使用零阶保持器对采样数据进行还原（范例程序ACC1-2-1） 采样信号 周期10ms,信号频率1HZ 采样信号 周期10ms,信号频率5HZ 采样信号 周期50ms,信号频率1HZ 采样信号 周期50ms,信号频率5HZ 采样信号 周期200ms,信号频率1HZ 采样信号 周期200ms,信号频率5HZ 使用线性插值对采样数据进行还原（范例程序ACC1-2-2） 采样信号 周期10ms,信号频率1HZ 采样信号 周期10ms,信号频率5HZ 采样信号 周期50ms,信号频率1HZ 采样信号 周期50ms,信号频率5HZ 采样信号 周期200ms,信号频率1HZ 采样信号 周期200ms,信号频率5HZ 使用二次曲线插值对采样数据进行还原（范例程序ACC1-2-3） 采样信号 周期10ms,信号频率1HZ 采样信号 周期10ms,信号频率5HZ 采样信号 周期50ms,信号频率1HZ 采样信号 周期50ms,信号频率5HZ 采样信号 周期200ms,信号频率1HZ 采样信号 周期200ms,信号频率5HZ 6 根据采样定理的知识，根据实验数据和波形，对采样信号的还原效果进行分析和说明 实验要求: 参考实验指导书进行系统连线。 运行Keil程序，调用ACC3-2-1范例程序，实现对运放单元构建的对象的控制，并完成相关实验数据和曲线的测试和记录。 实验内容： 连线构建系统，采用方波信号作为系统的设定值输入（方波信号周期10s） 实验报告内容： 比较有无积分分离效果时的控制效果（输出响应曲线），说明积分分离对控制效果的影响。 无积分分离效果时，在控制过程的起动、结束、大幅度增减设定值或出现较大扰动时，短时间内系统的输出会出现很大的偏差，这些偏差经过积分项累加，有可能使控制量超出执行机构的极限位置，因而不能按照控制量的要求动作，产生饱和效应，使系统输出出现较大的超调和长时间的波动。 采用积分分离式PID控制算法时，大偏差时，去掉积分作用，以免积分作用使系统稳定性变差；小偏差时，投入积分作用，以便消除静差，提高控制精度 系统中加入积分校正以后，会产生过大的超调量，引进积分分离算法，既保持了积分的作用，又减小了超调量，使得控制性能有了较大的改善。 比较默认PID参数和改动的PID参数的控制效果，说明PID参数变化对系统性能的影响 答： 1、比例控制Kp对系统性能的影响???? （1）对动态性能的影响? ??比例控制Kp加大，是系统的动作灵敏，速度加快，Kp偏大，振荡次数加多，调节时间加长。当Kp太大时，系统会趋于不稳定。若Kp太小，又会使系统动作缓慢。? ? （2）对稳态特性的影响? ??加大比例控制Kp，在系统稳定的情况下，可以减小稳态误差ess,提高控制精度，但是不能完全消除稳态误差。 ? 2、积分控制Ti对控制性能的影响 （1）?对动态特性的影响? Ti偏小，振荡次数较多，系统会趋于不稳定。Ti太大，对系统性能的影响减少。当Ti合适时，过度特性比较理想。? （2）?对稳态特性的影响? Ti能消除系统的稳态