计算机控制实验内容设计及实验装置研制
计算机控制 实验报告
计算机控制实验报告班级：自动化08级2班姓名：学号 08实验一基于NI6008的数据采集一、实验目的：理解基本计算机控制系统的组成，学会使用MATLAB和NI6008进行数据采集。
二、实验设备：计算机控制实验箱、NI6008数据通讯卡、Matlab软件、计算机三、实验内容：（1）使用计算机控制实验箱搭建二阶被控对象，并测试对象特性（2）在Matlab中设计数字PID控制器，对上述对象进行控制四、实验步骤：（1）选择合适的电阻电容，参考如下电路结构图，在计算机控制实验箱上搭建二阶被控对象，使得其被控对象传递函数为图1 电路结构图建议数值：R1=200kΩ，R2=200kΩ,C1=1μＦ，R4=300kΩ, R5=500kΩ，C2=1μＦ.（2）测试NI6008数据通讯卡，确保数据输入输出通道正常。
（如何测试？）将数据采集卡的输入通道AI0的—与输出通道AO0的GND连接，AI的+与AO0连接，给AO0一个电压（1V),观察AI0的输出是否是1V。
如果是，则数据采集卡正常，否则不正常。
（3）使用MATLAB和OPC通讯技术进行数据采集:关于如何在Matlab中读写数据da = opcda(‘localhost’, ‘NI USB-6008.Server’); % 定义服务器connect(da); %连接服务器grp = addgroup(da); %添加OPC 组itmRead = additem(grp,‘Dev1/AI0’); %在组中添加数据项itmWrite = additem(grp,'Dev1/AO0'); %在组中添加数据项r=read(itmRead);y(1)=r.Value; %读取数据项的值Write(itmWrite,1); %向数据项中写值disconnect(da); %断开服务器关于定时器的问题t = timer(‘TimerFcn’,@myread, ‘Period’, 0.5,‘ExecutionMode’,‘fixedRate ’);%定义定时器start(t) %打开定时器out = timerfind; %寻找定时器stop(out); %停止定时器delete(out);%删除定时器（4）编写程序，实现数据的定时采集和显示。
计算机控制系统实验报告
计算机控制系统实验报告《计算机控制系统实验报告》一、实验目的本次实验旨在通过搭建计算机控制系统，探究计算机在控制系统中的应用和作用。
通过实际操作，加深对计算机控制系统的理解，提高实践能力。
二、实验内容1. 搭建计算机控制系统的硬件平台，包括计算机、传感器、执行器等设备的连接和配置；2. 编写控制程序，实现对执行器的控制；3. 进行实际控制实验，观察计算机在控制系统中的作用和效果。
三、实验步骤1. 硬件搭建：按照实验指导书上的要求，连接计算机、传感器和执行器，确保硬件平台的正常运行；2. 软件编写：根据实验要求，编写控制程序，包括传感器数据采集、数据处理和执行器控制等部分；3. 实际控制：运行编写好的控制程序，观察执行器的运行情况，记录数据并进行分析。
四、实验结果与分析经过实验操作，我们成功搭建了计算机控制系统，并编写了相应的控制程序。
在实际控制过程中，计算机能够准确、快速地对传感器采集的数据进行处理，并通过执行器实现对系统的控制。
实验结果表明，计算机在控制系统中发挥着重要作用，能够提高系统的稳定性和精度。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了计算机在控制系统中的应用和作用，提高了对计算机控制系统的理解。
实践中，我们也发现了一些问题和不足，需要进一步学习和改进。
总的来说，本次实验对我们的学习和实践能力都有很大的提升。
六、实验感想本次实验让我们深刻感受到了计算机在控制系统中的重要性，也让我们更加坚定了学习和掌握计算机控制技术的决心。
希望通过不断的学习和实践，能够成为优秀的控制工程师，为社会发展做出贡献。
以上就是本次计算机控制系统实验的报告，谢谢阅读。
计算机过程控制实验指导书
计算机过程控制实验指导书计算机过程控制实验指导书一、实验目的1.了解计算机过程控制的基本原理和方法。
2.能进行动、静态过程控制实验。
3.掌握计算机程序的设计和实现方法。
二、实验环境1.硬件环境：计算机一台进口模拟电路板两块数字量输入板一块，板上有4个数字输入端口数字量输出板一块，板上有4个数字输出端口模拟量输入板一块，板上有4个模拟输入端口模拟量输出板一块，板上有4个模拟输出端口2.软件环境：C语言编程环境，Windows 操作系统三、实验内容1.实验一：模拟量动态过程控制实验在这个实验里，我们将运用计算机来控制一个简单的过程。
这个过程是一个单纯的箱子，一个装满水的管子和一个电动水泵。
箱子内的水倒出的管子是通过一个手动阀门来控制的。
我们需要通过在计算机上设置参数，在一定的时间段里将水流到箱子里面。
具体的实验流程如下：第一步：将装置的管道塞在一个抽象的状况里，包括启动点、流量量程、水箱容量和水泵能力。
第二步：选择合适的控制器和传感器，将它们连接到计算机上。
第三步：根据实际情况，制定合理的调度流程图和程序代码。
第四步：假设5毫秒为起始的抽样间隔，从传感器中采取实时数据。
第五步：将数据输入计算机，计算机按照设定的程序进行控制，实现流量的自动调整。
2.实验二：模拟量静态过程控制实验在这个实验里，同样涉及到了控制一个简单的过程。
这个过程是把一桶药液中的液体通过一个管子注入另一桶中。
我们需要通过以另一桶中的液体检测器作为输入，来决定药液流量的多少。
具体的实验流程如下：第一步：设置上下限。
第二步：通过给定的电路板读取输入信号，如在上述实验中，读取另一桶液体的高度。
第三步：通过传感器控制药液流量，调节控制变量。
第四步：将控制变量值输入计算机中，计算机按照设定的程序计算处理。
第五步：根据处理结果反馈指令，控制液体流量的调整，并根据设定的上下限来保持控制的稳定性。
四、实验步骤1.动态过程控制实验步骤：step1：安装设备，建立控制模型step2：连接设备到计算机上step3：设计控制程序，设置参数step4：模拟情况，校准传感器step5：启动数据采集程序step6：计算机处理数据step7：根据实际情况，调整程序参数 step8：记录结果并分析2.静态过程控制实验步骤：step1：安装设备，建立控制模型step2：连接设备到计算机上step3：设计控制程序，设置参数step4：根据设备情况，调节传感器 step5：启动数据采集程序step6：计算机处理数据step7：根据实际情况，调整程序参数 step8：记录结果并分析五、实验感想通过这次实验，我们掌握了计算机过程控制的基本原理和方法。
计算机控制系统实验报告
一、实验目的1. 理解计算机控制系统的基本原理和组成；2. 掌握计算机控制系统的基本操作和调试方法；3. 通过实验，加深对计算机控制理论的理解和应用。
二、实验仪器1. PC计算机一台；2. 计算机控制系统实验箱一台；3. 传感器、执行器等实验设备。
三、实验内容1. 计算机控制系统组成与原理；2. 传感器信号采集与处理；3. 执行器控制与调节；4. 计算机控制系统调试与优化。
四、实验步骤1. 熟悉实验设备，了解计算机控制系统实验箱的组成及功能；2. 连接实验设备，检查无误后启动实验软件；3. 根据实验要求，进行传感器信号采集与处理；4. 根据实验要求，进行执行器控制与调节；5. 对计算机控制系统进行调试与优化，观察系统响应和性能；6. 记录实验数据，分析实验结果。
五、实验结果与分析1. 计算机控制系统组成与原理实验过程中，我们了解了计算机控制系统的基本组成，包括传感器、控制器、执行器等。
传感器用于采集被控对象的物理量，控制器根据采集到的信号进行计算、处理，然后输出控制信号给执行器，执行器对被控对象进行调节。
2. 传感器信号采集与处理在实验中，我们使用了温度传感器采集环境温度信号。
通过实验，我们掌握了如何将模拟信号转换为数字信号，以及如何对采集到的信号进行滤波处理。
3. 执行器控制与调节实验中，我们使用了继电器作为执行器，根据控制器输出的控制信号进行开关控制。
通过实验，我们学会了如何设置执行器的参数，以及如何对执行器进行调节。
4. 计算机控制系统调试与优化在实验过程中，我们对计算机控制系统进行了调试与优化。
通过调整控制器参数，使得系统在满足控制要求的同时，具有良好的动态性能和稳态性能。
六、实验总结本次实验使我们对计算机控制系统有了更深入的了解，掌握了计算机控制系统的基本原理和操作方法。
通过实验，我们提高了动手能力和实际操作能力，为今后从事相关领域工作奠定了基础。
七、实验报告1. 实验名称：计算机控制系统实验2. 实验日期：XXXX年XX月XX日3. 实验人员：XXX、XXX4. 实验指导教师：XXX5. 实验内容：计算机控制系统组成与原理、传感器信号采集与处理、执行器控制与调节、计算机控制系统调试与优化6. 实验结果与分析：详细描述实验过程中遇到的问题、解决方法及实验结果7. 实验心得体会：总结实验过程中的收获和体会（注：以上实验报告仅供参考，具体实验内容和结果可能因实际情况而有所不同。
计算机控制试验指导书
计算机控制技术实验指导书三、实验报告要求1）体会1、2的用法；2）对3、4写出程序及上机的结果实验三 控制系统仿真基础一、实验目的及要求：1. 掌握用简单函数命令实现连续函数的离散化的方法；2. 掌握求简单闭环脉冲传递函数的方法及系统分析方法。
二、实验设备： 1、微型机一台。
2、MA TLAB 软件 三、实验内容：1、设连续系统传递函数为 f(t)=1*1(t), f(t)=t, f(t)=)cos(t eatω- ，用简单命令函数求其Z 变换2、已知闭环离散系统如图3.1所示，其前向信道的零阶保持器与连续部分传递函数分别为se G TSh --=1,)1(1+=s s G p ，当采样周期为1s ，（1）试求闭环系统的脉冲传递函数，（2）计算系统的特征根（3）若输入信号为单位阶跃信号r （t ）=1（t ），计算系统的稳态误差。
（4）系统的频域指标和单位阶跃时域响应曲线图3.1 闭环离散系统四、实验报告的要求 写出相应的程序及上机结果实验四PID控制实验一、实验目的：１、熟悉PID控制方法的控制规律。
２、掌握不同P、I、D参数对控制系统的影响。
３、掌握采样时间变化对系统的影响。
4、熟悉SIMULINK 工作环境及特点；5、熟悉控制线性系统仿真常用基本模块的用法；6、掌握SIMULINK 的建模与仿真方法。
二、实验设备：1、微型机一台。
2、MA TLAB软件三、实验原理及实验内容（a）单输入阶跃信号典型PI环节控制（b）系统传递函数PID控制图4.1 PID控制原理用M文件编程或SIMULINK建立被控对象的传递函数如图4.1所示，系统输入为单位阶跃信号，a图为简单阶跃信号PI环节控制，分别取Kp1=5,Ki1=0.5；Kp2=4.2,Ki2=2.3；Kp3=6.7,Ki3=3.2，总结不同的参数设置对系统的影响。
b 图PID 控制器传递函数为)11(S T ST Kp Gs D I ++=系统传递函数Go=)4)(3)(2)(1(10++++s s s s 采用PID 控制器进行闭环调节。
计算机控制实验指导书
第一部分软件实验实验一存储器块清零一、实验目的1、掌握存储器读写方法2、了解存储器的块操作方法二、实验说明本实验指定某块存储器的起始地址和长度，要求能将其内容清零。
通过该实验学生可以了解单片机读写存储器的方法，同时也可以了解单片机编程、调试方法。
三、实验内容及步骤1、启动计算机，打开伟福仿真软件，进入仿真环境。
首先进行仿真器的设置，点击主菜单的仿真器选项，选择仿真器设置，或者直接点击仿真器设置快捷按钮，打开仿真器设置窗口，在仿真器标签里选择使用伟福软件模拟器。
2、打开TH1.ASM源程序，进行编译。
点击项目菜单，选择全部编译。
编译无误后，打开数据窗口，选择外部数据存储器窗口XDATA，拖动XDATA窗口的滚动条，使地址8000H 出现在窗口上，观察8000H起始的256个字节单元的内容，若全为0，则点击各单元，用键盘输入不为0的值。
执行程序，点击全速执行快捷按钮，点击暂停按钮，观察存储块数据变化情况，256个字节全部清零(红色)。
点击复位按钮，可再次运行程序。
3、打开CPU窗口，选择单步或跟踪执行方式运行程序，观察CPU窗口各寄存器的变化，可以看到程序执行的过程，加深对实验的了解。
四、流程图及源程序1.源程序ORG 0000HSTART EQU 8000HMOV DPTR， #START ；起始地址MOV R0，#0 ；设置256字节计数值CLR ALoop：MOVX @DPTR，AINC DPTR ；指向下一个地址DJNZ R0，Loop ；计数值减一LJMP $END2.流程图五、思考题如何将存储器块的内容置成某固定值(例全填充为0FFH)? 请用户修改程序，完成此操作。
实验二二进制BCD码转换一、实验目的1、掌握简单的数值转换算法2、基本了解数值的各种表达方法二、实验说明单片机中的数值有各种表达方式，这是单片机的基础。
掌握各种数制之间的转换是一种基本功。
我们将给定的一字节二进制数，转换成二十进制（BCD）码。
计算机控制实验指导书
实验一计算机控制系统实验装置概述实验第一章硬件设备的介绍PCT-I型过程控制实验装置是基于工业过程物理模拟对象，它集自动化仪表技术，计算机技术，通讯技术，自动控制技术为一体的多功能实验装置。
系统包括流量、温度、液位、压力等热工参数，可实现系统参数辨识、单回路控制、串级控制、前馈控制、比值控制等多种控制形式。
本装置还可根据用户的需要设计构成DDC、DCS、PLC、FCS、TCS等多种控制系统。
该实验装置既可作为本科、专科、高职过程控制课程的实验装置，也可作为研究生及科研人员在复杂控制系统、先进控制系统研究方面提供物理模拟对象和实现手段。
第一节水箱实验装置由被控对象和控制回路两部分组成。
其中被控对象包括：上位水箱、下位水箱、储水箱。
上位水箱和下位水箱采用进口有机玻璃，不但坚实耐用，而且透明度高，便于学生直接观察液位的变化和记录实验结果。
水箱容积高达80升，使实验效果更为理想。
水箱结构独特，下水箱有三个槽，分别是工作槽、溢流槽、缓冲槽。
当水箱进水时，水管的水先流进缓冲槽，当缓冲槽中注满水时，水流便满过缓冲槽和工作槽当中的隔板并沿此隔板缓慢注入，这样水流对工作槽中的冲击力非常小，减少振荡，以便更精确的观察和记录实验结果。
同时下水箱的缓冲槽可以做温度变比值控制，热水和冷水在此混合，控制水的温度。
上水箱有五个水槽，两个工作槽，两个缓冲槽，一个溢流槽，两个工作槽通过连通器连接，其容积比是2：1，两个水箱都可以做液位单闭环实验，可以选择不同的工作槽做串级实验，比较不同的容积和流量组成不同的串级实验的效果。
实验过程中如水位失控水流可以直接经过缓冲槽流进储水箱。
储水箱是采用不锈钢板制成，水箱内部采用覆塑工艺，有效提高实验装置的使用寿命。
其容积180升，完全能满足上下水箱的实验的需要。
储水箱上面有一个金属滤网，有效防止异物进入水箱堵塞管道。
整个系统管道采用铝塑管组成，所有的水阀采用优质球阀，彻底避免了系统生锈的可能性，有效提高了使用装置的使用年限。
计算机控制实验指导书
概述一．系统功能特点1．以PC微机为操作台，高效率支持“计算机控制”的教学实验。
2．系统含有高阶电模拟单元，可根据教学实验需要进行灵活组合，构成各种典型环节与系统。
3．系统含有界面友好、功能丰富的软件。
PC微机在实验中，除了用作实验测试所需的虚拟仪器外，还可用作测试信号发生器以及具有很强柔性的数字控制器。
4．系统的硬件、软件设计，充分考虑了开放型、研究型实验的需要。
可自己设计实验内容，构建系统对象，编写控制算法，进行计算机控制技术的研究。
二．系统构成实验系统由上位PC微机（含实验系统软件）、ACT-I实验箱、并行通讯线等组成。
ACT-I 实验箱内装有以AD C812芯片（含数据处理系统软件）为核心构成的数据处理卡，通过并口与PC微机连接。
1．ACT-I实验箱简介ACT-I实验箱是一个通用的实验箱。
它主要由电源部分U1单元，信号源部分U2单元，与PC机进行通讯的数据处理单元U3，元器件单元U4，非线性单元U5，U6，U7，模拟电路单元U8～U16组成，详见附图。
电源单元U1，包括电源开关，保险丝，＋5V，－5V，＋15V，－15V，0V，1.2V～15V 可调电压的输出。
U2信号源单元可以产生周期方波信号、周期斜坡信号、周期抛物线信号和正弦信号，频率幅值可调。
U3单元为数据处理模块，用于完成数据采集与数据输出，并通过并行口与上位PC机进行通讯。
U4单元提供了实验所需的电容与电阻，电位器，另提供插接电路，供放置自己选定大小的元器件。
U5，U6，U7分别为典型的非线性环节电路。
U8～U16为由运算放大器与电阻，电容等器件组成的模拟电路单元，由场效应管组成的电路用于锁零。
在“计算机控制”实验中，这些单元常被用于模拟被控对象。
2．软件系统上位机软件说明详见《计算机控制技术上位机使用说明书》。
怎样用VBScript语三．计算机控制实验系统实验内容1．A/D与D/A转换2．数字滤波3．D(s)离散化方法的研究4．数字PID控制算法的研究5．串级控制算法的研究6．解耦控制算法的研究7．最少拍控制算法的研究8．具有纯滞后系统的大林控制9．线性离散系统的全状态反馈控制10．二维模糊控制器11．单神经元控制器四．实验注意事项1．实验开始前需要对实验箱上的运算放大器电路进行调零。
计算机控制原理实验报告
计算机控制原理实验报告一、实验目的本实验旨在通过计算机控制系统的模拟，深入理解计算机控制原理，掌握计算机控制系统的基本组成、工作原理及实现方法。
通过实验，培养我们的动手能力、分析问题和解决问题的能力，为后续学习和工作打下坚实的基础。
二、实验原理计算机控制系统是一种利用计算机实现自动控制的系统，它由计算机、输入输出设备、传感器和执行器等组成。
计算机通过接收来自传感器的输入信号，根据预设的控制算法进行计算，输出控制信号到执行器，从而实现对被控对象的控制。
三、实验步骤1. 准备实验设备：计算机、传感器、执行器、被控对象等。
2. 连接实验设备：将传感器、执行器与计算机连接，并将传感器和执行器与被控对象进行连接。
3. 编写控制程序：根据实验要求，编写控制程序，实现计算机对被控对象的控制。
4. 运行实验：启动计算机，运行控制程序，观察被控对象的响应。
5. 数据记录与分析：记录实验数据，分析实验结果，评估控制性能。
四、实验结果与分析1. 数据记录：在实验过程中，记录了不同输入信号下被控对象的输出响应，以及计算机输出的控制信号。
2. 数据分析：根据记录的数据，分析被控对象的行为特性，以及控制信号对被控对象的影响。
3. 结果展示：通过图表等形式展示实验结果，对比理论分析与实践结果的一致性。
五、结论总结通过本次实验，我们深入了解了计算机控制系统的组成与工作原理，掌握了计算机控制系统的实现方法。
实验过程中，我们不仅锻炼了动手能力，还培养了分析问题和解决问题的能力。
通过数据记录与分析，我们进一步认识到了计算机控制在工业生产和生活中的应用价值。
在未来的学习和工作中，我们将继续深入研究计算机控制原理及其应用领域的相关知识，为推动科技进步和社会发展做出更大的贡献。
同时，我们也应该意识到计算机控制技术的快速发展和应用范围的广泛性，需要不断学习和掌握新技术、新方法，以适应时代的发展和社会的需求。
此外，我们也可以从实验过程中发现一些潜在的问题和挑战。
计算机控制系统实验报告
计算机控制系统实验报告计算机控制系统实验报告引言计算机控制系统是一种利用计算机技术对各种设备和系统进行自动化控制的系统。
它在工业生产、交通运输、军事防御等领域有着广泛的应用。
本实验旨在通过对计算机控制系统的实际操作，深入了解其工作原理和应用。
实验目的本次实验的主要目的是学习计算机控制系统的基本原理和实现方法，通过实际操作来加深对其工作过程的理解。
同时，通过实验数据的收集和分析，掌握计算机控制系统的性能评估方法。
实验设备和材料本次实验所需设备和材料包括：计算机、控制器、传感器、执行器、数据采集卡等。
实验过程1. 硬件连接首先，将计算机与控制器通过数据采集卡连接起来，并将传感器和执行器与控制器相连。
确保各个设备之间的连接正确无误。
2. 程序编写编写控制程序，根据实验要求设定相应的控制算法和参数。
在程序中设置传感器数据的采集频率和执行器的控制方式，并将其与控制器进行关联。
3. 实验数据采集启动实验程序，开始采集传感器数据和执行器的控制信号。
通过数据采集卡将数据传输到计算机中，保存为文件以备后续分析使用。
4. 数据分析根据实验数据，进行数据分析和处理。
通过对采集的传感器数据进行曲线绘制和统计分析，评估控制系统的性能指标，如响应时间、稳定性等。
实验结果与讨论根据实验数据的分析，可以得出控制系统的性能评估结果。
通过对响应时间的分析，可以评估控制系统的快速性和准确性。
通过对稳定性的分析，可以评估控制系统的抗干扰能力和稳定性。
根据实验结果，可以对控制系统进行进一步的优化和改进。
实验总结通过本次实验，我对计算机控制系统的工作原理和实现方法有了更深入的了解。
通过实际操作和数据分析，我对控制系统的性能评估方法有了更清晰的认识。
同时，本次实验也让我意识到了计算机控制系统在现代工业生产中的重要性和广泛应用。
结语计算机控制系统实验是计算机科学与技术专业的重要实践环节。
通过实际操作和数据分析，可以加深对计算机控制系统的理论知识的理解，并为今后的工作和研究提供基础。
《计算机控制技术》实验指导书
《计算机控制技术》实验指导书《计算机控制技术》实验指导书Technology Of Computer Control Experiment Handbook : 总实验时数：8实验简介: 《计算机控制技术》这门课程是我国高等学校计算机应用专业和电子与电气工程专业的主干课程。
它集中了软件与硬件的理论知识，并使之与实际的应用联系在一起。
对于计算机专业大学高年级的学生，有关计算机的专业理论知识已了解许多，但对于计算机在自动化方面的应用，以及一些基本的自动化控制理论了解甚微。
为了扩大同学的就业范围，使我校的学生在今后的工作岗位上尽快适应工作要求，在学习完《计算机控制技术》的理论知识后，让同学们亲自动手做实验，了解PLC硬件和软件的功能，了解PLC如何实现现场控制要求，了解WINCC软件的使用，非常有助于学生对网络知识、计算机知识、以及有关控制方面知识综合掌握。
实验一PLC可编程控制器开关量输入/输出使用（西门子s7-200）实验时数：4学时实验类型：综合型实验对象以及应具备的基础：计算机应用专业高年级，电子电气专业实验组数以及每组人数：30组，每组2人实验平台：Windows操作系统下利用西门子Step7编程软件一. 实验目的:(1) 了解工业控制机与微机的相同点和不同点。
(2) 掌握利用工业控制语言（梯形图）编写控制循环。
（3）理解PLC输入点和输出点的关系，模拟量输入与开关量输入的区别，学会在实验室模拟现场调试。
二．实验步骤（1）安装软件：此软件适合在WIN95/98，WINNT，WIN2000 SP2操作系统上安装。
首先，在光盘中的MICROWIN3.2中，双击SETUP图标，即可安装好版本V3.2：然后，在光盘中的MicroWin V3.2_SP1(中文补丁)中，双击STEP7-MicroWIN_V320_SP1图标，可以安装V3.2 SP1.安装过程中，可以选择使用语言，最好把英语和中文都选上。
计算机控制系统实验报告一参考模板
计算机控制系统实验报告第一部分一、实验日期：2012/04/17实验时间：09:50小组成员：汪坚，王奎二、实验目的：1、了解现代工业过程中的自动配料控制、水塔水位控制和生活生产中的电梯控制原理及过程。
2、熟悉PLC实验装置，S7-200系列编程控制器及其外部接线方法。
3、了解编程软件STEP7的编程环境及其使用方法，并掌握简单控制过程的PLC梯形图编程方法。
三、实验装置：1、SIEMEN SS7-200 PLC的S21挂箱2、SIEMEN SS7-200 PLC的S27挂箱3、SIEMEN SS7-200 PLC的S23挂箱四、实验内容与要求：(写出每个必做实验的具体实验内容和主要实验要求)1、必做：(1)基本指令编程练习实验：1.在S21 S7-200模拟实验挂箱（一）上完成与或非逻辑功能实验2. 在S21 S7-200模拟实验挂箱（一）上完成定时器/计数器功能实验(2)自动配料系统实验在S21 S7-200模拟实验挂箱（一）中完成自动配料系统模拟实验。
控制实验要求：系统启动后，配料装置能自动识别货车到位情况和能够自动对货车进行配料，当车装满时，配料系统能自动关闭。
(3)三层电梯控制系统实验在S27 S7-200模拟实验挂箱（七）完成三层电梯控制系统实验；控制要求：电梯由安装在各楼层厅门口的上升和下降呼叫按钮进行呼叫操纵，其操纵内容为电梯运行方向。
电梯轿厢内设有楼层内选按钮S1～S3，用以选择需停靠的楼层。
L1为一层指示、L2为二层指示、L3为三层指示，SQ1～SQ3为到位行程开关。
电梯上升途中只响应上升呼叫，下降途中只响应下降呼叫，任何反方向的呼叫均无效。
例如，电梯停在一层，在二层轿厢外呼叫时，必须按二层上升呼叫按钮，电梯才响应呼叫（从一层运行到二层），按二层下降呼叫按钮无效；反之，若电梯停在三层，在二层轿厢外呼叫时，必须按二层下降呼叫按钮，电梯才响应呼叫（从三层运行到二层），按二层上升呼叫按钮无效，依此类推。
计算机控制实验报告
计算机控制实验报告《计算机控制技术仿真实验》实验报告姓名：学号：班级：专业：电⽓⼯程及其⾃动化学院：电⽓与⼯程信息学院2019年11⽉30⽇⽬录实验1：数字PID控制器设计 (1)⼀、任务描述 (1)⼆、设计过程 (1)2.1 创建画⾯ (1)2.2 数据库组态 (2)2.3 动画连接 (2)2.4 脚本设计 (3)三、运⾏结果分析 (6)3.1 调试过程 (6)3.2 运⾏结果 (7)实验2：基于Smith预估器的纯滞后控制系统设计 (7)⼀、任务描述 (7)⼆、脚本修改 (7)2.2 具有纯滞后补偿的数字控制器算法设计 (9)三、运⾏结果分析 (12)3.1 调试过程 (12)3.2 运⾏结果 (13)实验3：综合控制系统设计 (14)⼀、任务描述 (14)⼆、设计过程 (14)2.1 创建画⾯ (14)2.2设备组态 (14)2.3 数据库组态 (15)2.4 动画连接 (15)三、运⾏结果分析 (16)3.1 调试过程 (16)3.2运⾏结果 (16)实验1：数字PID控制器设计⼀、任务描述本实验创建⼀个液位调节阀控制的范例，主要⽬的是学习使⽤⼒控的脚本来完成⾃定义功能。
系统采⽤PI控制算法，对单容⽔箱液位进⾏控制，由于没有连接真实控制对象，所以使⽤仿真算法获得对象特性。
运⾏范例时，需要合上开关，打开出⽔阀门，然后设置值。
这样才能看到变化。
系统默认状态：开关关闭的，出⼝阀门打开的。
系统简介：⼀个锅炉热⽔系统，要求给⽔泵给锅炉供⽔，通过调节阀控制。
⽔泵上有⼀个上⽔开关。
同时锅炉向外供⽔，是⼀个⾃由开⼝。
控制要求：要求控制锅炉液位到⼀个指定的⾼度。
控制策略：使⽤Pl控制。
⼆、设计过程2.1 创建画⾯（1）图库的“罐”中找出⼀个合适的锅炉容器；在“管道”组中选择管道，在“阀门”中选择调节阀和出⽔阀门，在“泵”中选择⼀个⽔泵；（2）在“开关”中选择⼀个电源开关；（3）操作⾯板可以根据图库⾥的进⾏修改，或⾃⼰绘制⼀个，从⼯具箱中拖放⼀个实时趋势；（4）制作画⾯需要显⽰的⽂本；（5）PI控制器是⾃⼰制作的⼀个单元。
计算机控制实验设备操作实验报告
计算机控制实验设备操作实验报告开课学院及实验室：学院年级、专业、班姓名学号实验课程名称计算机控制技术成绩实验项目名称计算机控制实验设备操作指导老师一、实验目的1．熟悉TPCC-III计算机控制技术实验平台的组成、原理和软硬件使用方法;2．了解和熟悉计算机控制的基本理论的应用;二、实验原理TPCC-III计算机控制技术实验箱、TPCC-YW单容液位控制实验对象系统及DICE计算机控制实验软件的操作方法。
三、使用仪器、材料1. TPCC-III计算机控制技术实验箱一台;2. TPCC-YW单容液位控制实验对象系统一台;3. 数字式万用表一个;4. 微型计算机一台（安装“DICE计算机控制实验软件”）;四、实验步骤第一部分熟悉TPCC-III计算机控制技术实验箱及实验软件的使用（以比例环节的阶跃响应曲线观测为例，重点熟悉实验箱接线方式并掌握虚拟示波器的使用，详见附录1）。
步骤1：在PC机上安装实验系统集成软件--DICE计算机控制实验软件（已安装）。
步骤2：用通讯电缆将PC机的串口和实验箱面板上的串口相连，构成以PC机为操作平台的计算机控制实验系统。
步骤3：关闭实验箱电源，参照实验接线图，在实验箱面板上搭接实验线路。
1）方波信号的产生将“U1信号源单元”的S端（插针）与ST（插针）端用“短路块”短接，S11置“方波”档，S12置下档(200ms-14s)，调W12使U1单元的OUT端输出为3V的方波，调W11使方波周期约为1.5S（观测虚拟示波器）。
2）搭建比例单元模拟电路按图1-1接线（U3,U6运放单元），其中R0=250K ，R1=100K或250K。
图1-1 比例单元模拟电路接线图3）形成实验电路将模拟电路输入端(Ui)与“U1信号源”的OUT端相连（由方波来模拟多组阶跃信号），并接U22示波器单元CH1；模拟电路的输出端(Uo)接至U22示波器单元CH2。
启动上位软件“DICE计算机控制实验软件”，打开虚拟“示波器”窗口，观察输出波形。
计算机控制技术实验报告
计算机控制实验报告专业：计算机科学与技术班级： 080603姓名：学号：指导教师：王河媛实验1.1 数/模转换实验一．实验目的1、掌握数/模转换器DAC0832芯片的性能、使用方法及对应的硬件电路。
2、编写程序控制D/A输出的波形，使其输出周期性的三角波。
二．实验说明数/模转换实验框图见图1所示。
三．实验内容及步骤本实验机采用ADC0832作为数/模转换，可实现8bit数字输入转换为模拟量。
数字0～0FFH输入，经数/模转换后OUT1测孔输出为0～+5V模拟量。
经运放处理后，在OUT2测孔输出为-5V ～+5V。
在实验中欲观测实验结果时，只要运行LABACT程序，选择微机控制菜单下的数/模转换实验项目，就会弹出虚拟示波器的界面，点击开始后将自动加载相应源文件，可选用虚拟示波器（B3）单元的CH1测孔测量波形。
测孔连线数/模转换器（B2）单元OUT2→虚拟示波器（B3）输入端CH1（选X1档）。
四．实验结果如下图：实验1.2 模/数转换实验一．实验目的1、了解模/数转换器A/D芯片ADC0809转换性能及编程。
2、编制程序通过0809采样输入电压并转换成数字量值。
二．实验说明模/数转换实验框图见图2所示。
图2 模/数转换实验框图模/数转换器（B8单元）提供IN4~IN7端口，供用户使用，其中IN4、IN5有效输入电平为0V～+5V，IN6和IN7为双极性输入接法，有效输入电平为-5V～+5V，有测孔引出。
图1-1 模/数转换电路图三．实验内容及步骤本实验机采用DAC0809作为模/数转换，可实现8bit数字输出。
其中“IN4和IN5”测孔为0～+5V模拟量输入，“IN6和IN7”测孔为-5V～+5V模拟量输入。
（1）将信号发生器（B1）的幅度控制电位器中心Y测孔，作为模/数转换器（B7）输入信号：B1单元中的电位器左边K3开关拨下（GND），右边K4开关拨上（+5V）。
（2）测孔联线：B1（Y）→模/数转换器B7（IN4）（信号输入）。
计算机控制系统 实验报告
计算机控制系统实验报告计算机控制系统实验报告引言：计算机控制系统是指利用计算机技术和控制理论，对各种设备、机器和系统进行自动控制的一种系统。
它广泛应用于工业生产、交通运输、农业、医疗等各个领域。
本实验报告旨在介绍计算机控制系统的原理、应用以及实验过程和结果。
一、计算机控制系统的原理计算机控制系统的原理主要包括传感器、执行器、控制器和计算机四个部分。
传感器负责将被控制对象的信息转化为电信号，传输给控制器；执行器根据控制器的指令，对被控制对象进行操作；控制器负责接收传感器的信号，经过处理后输出控制指令；计算机则是控制系统的核心，负责控制算法的实现和数据处理。
二、计算机控制系统的应用计算机控制系统在各行各业都有广泛的应用。
在工业生产中，计算机控制系统可以实现自动化生产线的控制，提高生产效率和产品质量。
在交通运输领域，计算机控制系统可以实现交通信号灯的智能控制，优化交通流量，减少交通拥堵。
在农业领域，计算机控制系统可以实现温室大棚的自动控制，提供适宜的生长环境，提高作物产量。
在医疗领域，计算机控制系统可以实现医疗设备的精确控制，提高手术的成功率。
三、实验过程和结果为了验证计算机控制系统的原理和应用，我们进行了一个小型实验。
实验中，我们使用了一个温室大棚作为被控制对象，利用传感器采集温度和湿度信息，通过控制器对温室内的温度和湿度进行控制。
实验结果显示，当温度过高时，控制器会发出指令，执行器会启动风扇降低温度；当湿度过高时，控制器会发出指令，执行器会启动除湿机降低湿度。
通过实验，我们验证了计算机控制系统在温室大棚中的应用效果。
结论：计算机控制系统作为一种自动化控制系统，具有广泛的应用前景。
它可以提高生产效率、优化交通流量、提高农作物产量、提高手术成功率等。
随着计算机技术的不断发展，计算机控制系统的功能和性能将进一步提升。
我们相信，在未来的发展中，计算机控制系统将在各个领域发挥更大的作用，为人们的生活带来更多的便利和效益。
计算机控制技术实验报告(DOC)
计算机控制技术实验报告实验一信号的采样与保持一、实验目的1．熟悉信号的采样和保持过程。
2．学习和掌握香农(采样)定理。
3．学习用直线插值法和二次曲线插值法还原信号。
二、实验设备PC 机一台，TD-ACS实验系统一套，i386EX 系统板一块。
三、实验原理香农（采样）定理：若对于一个具有有限频谱（max ωω<）的连续信号)(t f 进行采样，当采样频率满足max 2ωω≥s时，则采样函数)(t f *能无失真地恢复到原来的连续信号)(t f 。
max ω为信号的最高频率，s ω为采样频率。
四．实验内容1．采样与保持编写程序，实现信号通过 A/D 转换器转换成数字量送到控制计算机，计算机再把数字量送到 D/A 转换器输出。
实验线路图如图2-1所示，图中画“○”的线需用户在实验中自行接好，其它线系统已连好。
STR /OE EOC CLOCKIN7AB CD0 ┆D7+5V i386EX CPU24MHzTMROUT1INT3(主8259IRQ7)TMRCLK1WR#CLK2 M/IO# A0XD0┆XD7OUT1/IOY01MHz 分频模数转换单元控制计算机/CS /WR A0OUT1D0┆ D7 /IOY1/IOWIRQ7数模转换单元正弦波OUT图2-1 采样保持线路图控制计算机的“OUT1”表示386EX 内部1#定时器的输出端，定时器输出的方波周期＝定时器时常，“IRQ7”表示386EX 内部主片8259的“7”号中断，用作采样中断。
正弦波单元的“OUT ”端输出周期性的正弦波信号，通过模数转换单元的“IN7”端输入,系统用定时器作为基准时钟（初始化为10ms ），定时采集“IN7”端的信号，转换结束产生采样中断，在中断服务程序中读入转换完的数字量，送到数模转换单元，在“OUT1”端输出相应的模拟信号。
由于数模转换器有输出锁存能力，所以它具有零阶保持器的作用。
采样周期T= TK×10ms ，TK 的范围为01~ FFH ，通过修改TK 就可以灵活地改变采样周期，后面实验的采样周期设置也是如此。
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《自动化技术与应用》２００９年第２８卷第８期128 | T echniques of Automation & Applications 经验交流Technical Communications计算机控制实验内容设计及实验装置研制常晓军（西安理工大学自动化与信息工程学院，陕西 西安 ７１００４８）摘 要：文中介绍了一种既能体现工业控制计算机的特点，又面向自动化工程实际应用的计算机控制实验教学内容的设计方案，阐述了与实验教学内容相适应的计算机控制实验装置的研制指导思想和主要功能。
关键词：自动化；工业控制计算机；实验内容；实验装置中图分类号：ＴＰ２３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００３－７２４１（２００９）０８－０１２８－０４A Lab Set for Computer ControlCHANG Xiao-jun( Faculty of Automation and Information Engineering, Xi’an University of Technology, Xi’an 710048 China )Abstract: This paper introduces a lab set for teaching of the computer control technology. The system is based on a industrialpersonal computer, and the basic functions of the system are also presented.Key words: automation; industrial personal computer; experimental item; lab set收稿日期：２００９－０６－０３１ 引言《计算机控制技术》课程在自动化专业教学计划中是一门重要的专业课。
其主要任务是使学生获得计算机控制系统的组成、原理、设计等基础知识和基本应用技术。
实验课是本课程重要的教学环节，其目的是使学生在了解计算机控制系统的基本控制方法的基础上，掌握用Ｃ语言程序设计控制系统的方法。
培养学生独立进行计算机控制系统实验的技能，从而使学生掌握计算机控制系统的一般工程设计方法。
作为一门工程性很强的自动化专业课程，一直以来在我系微机原理实验室做计算机控制技术实验内容显然不行［１］。
因此，从２００２年初起，我系开始计划筹建计算机控制技术专业实验室。
在筹建的过程中，我系对国内很多大学正在使用或市场上销售的计算机控制实验装置进行了考察，结果发现它们在实验教学功能上普遍存在两点不足：一是实验内容陈旧；二是不能体现工业控制计算机在实际工程应用中的特点。
最终未能找到合适的面向自动化专业工程实际的计算机控制实验教学装置。
２００３年３月，我系该项目负责人决定自主设计计算机控制实验内容并开发相应的实验装置。
经过多次对实验内容及样机进行修改后，批量生产１７台计算机控制技术实验装置装备我系计算机控制技术实验室， ２００４年１０月首次用于２０００级自动化专业本科生的计算机控制技术课程实验教学，学生普遍反映实验内容工程性强，实验教学效果良好［２］。
２ 实验内容的设计对于工业控制计算机作为计算机控制系统的核心来说，首先在实验教学中应体现其作为工业控制器的特点，只有这样，才能让学生充分理解工业控制计算机的硬件特性和功能［３］。
其次，要面向自动化专业的学生，将实验内容与工程实际结合起来，以提高学生的学习兴趣，培养学生的工程意识。
此外，考虑到学生做计算机控制技术实验时已经具有微机原理、单片机等很多课程实验的基础，实验内容的难度要适当提高，以综合设计性实验为主，提高学生的创新能力。
根据教学计划，计算机控制技术实验共６个学时，学期末有为期一周的计算机控制技术课程设计，实验室对全校学生实行全开放型预约实验。
２．１ 实验装置熟悉及I/O 通道实验计算机控制技术实验装置采用积木式结构、使用非常方便。
第一次实验开始时首先由实验教师向学生《自动化技术与应用》２００９年第２８卷第８期Techniques of Automation & Applications | 129 经验交流Technical Communications介绍实验装置功能，然后学生花很短时间熟悉实验装置并重点掌握基本输入输出通道的功能。
Ｉ／Ｏ通道包括８路数字量输入、８路数字量输出、４路模拟量输入和２路模拟量输出。
学生在掌握板卡常用功能的基础上， 使用Ｃ语言程序编写初始化ｐｃｌ８１２板卡子程序（其功能是初始化ｐｃｌ８１２板卡，设置ｐｃｌ板卡数据读取方式，设置中断计数器）和初始化中断及中断服务子程序。
并由定时器中断触发启动Ａ ／Ｄ转换，实现对外部开关信号、模拟量等进行采集。
由于工业控制计算机的Ｉ／Ｏ通道功能比较好理解，且与单片机相应功能类似，学生通常都能较好地掌握，从而达到实验目的。
２．２ 滤波实验计算机控制系统在生产现场运行，信号的采集、转换必然受到生产现场各种强烈的干扰，如电网的波动、强电设备的启停、高压设备和开关的电磁辐射等造成的干扰都会窜入Ｉ／Ｏ通道，轻则使采集的信号不精确，重则使系统无法正常运行［４］。
为了提高计算机控制系统的可靠性，在系统设计时必须采取多种抗干扰措施。
如果在实验教学中不安排Ｉ／Ｏ通道抗干扰方面的内容，对于学生真正掌握计算机控制系统的组成和特点都不利。
常用的抑制串模干扰的方法有两个：一个是根据干扰信号的特性来选择模拟输入滤波器；另一个是采用数字滤波技术，例如可采用平均值法、中值法、一阶惯性滤波等算法滤去干扰信号［１］。
相比较而言， 数字滤波器能够更好的帮助学生理解计算机控制系统的特点。
学生实验时，要求先读懂加有详细注释的板卡初始化及中断子程序，然后参考校编《计算机控制技术实验指导书》中关于实现数字滤波器的介绍，分析数字滤波算法的程序框图，要求学生自行编写各种数字滤波算法程序，再输入Ａ／Ｄ通道采集的混合信号，验证数字滤波器的滤波效果。
本次实验主要是让学生熟悉数字滤波器的实现方法，认识工业控制计算机的硬件特性，理解板卡的有关驱动程序及板卡设置等都有很大的帮助。
因为实验室是全开放的，对于学有余力或有兴趣的学生，还可以加做其他高级滤波算法的实验，自行设计数字滤波器系统传递函数并编程实现数字滤波器。
２．３ 数字PID 算法实验本次实验要求学生根据被控对象的传递函数，设计被控对象的控制器传递函数。
采用ＰＩＤ位置式递推算式、ＰＩＤ增量式递推算式、防积分饱和ＰＩＤ控制算法实现对被控对象的控制。
根据ＰＩＤ控制对象的参数整定方法，确定Ｐ、Ｉ、Ｄ参数。
通过连线使学生对计算机控制系统的结构有整体认识。
学生在做实验时，把产生带有高频噪声干扰的有用信号，让其通过模拟低通滤波器之后，将滤波器输出作为闭环系统的给定输入并经模拟量输入通道一进行数据采集。
模拟对象输出作为单位负反馈信号并经模拟量输入通道一进行数据采集。
当板卡采集到给定和反馈信号后，要求学生调用自编的ＰＩＤ控制算法子程序，根据采样时刻的偏差值计算控制量。
控制量通过模拟量输出通道１输出加到模拟对象的输入端对其进行闭环控制，并调用编写的显示图形子程序，将控制结果及参数实时显示出来。
总而言之，前三次实验内容，既是相互独立的，又是相互关联的。
通过前三次实验，加强学生对使用板卡进行数据采集过程的理解，为将工业控制计算机用于计算机控制系统工程实际打下一定基础。
２．４ 综合设计实验工业控制计算机在工业控制中的应用非常广泛。
它可应用于电机控制、温度控制等系统中，也用于随着现代大型工业生产自动化的发展和过程控制要求的日益复杂而产生的集散控制系统中。
由于工业控制计算机在工业生产中的实际应用系统通常较为复杂，而实验教学的课时又非常有限。
要想在有限的实验教学课时内设计出真正的实用系统是不现实的。
因此，从工程实际应用系统中抽取“工业控制计算机控制直流伺服系统设计”、“工业控制计算机控制温度控制系统设计”、“工业控制计算机控制集散控制系统设计”等综合设计性实验。
这些实验，既能体现工业控制计算机的优越性，接近自动化专业学生今后工作的工程实际，又可以在时间内完成。
通过学期末课程设计开设的综合设计性实验内容，加强学生对工业控制计算机在工程实际中应用的了解，培养学生的工程兴趣，提高学生综合运用所学知识解决实际问题的能力。
综合设计性实验要求有多个实验题目。
每个自然班被分成若干组，每组２～３人。
前三次实验内容使用的挂箱，在综合设计性实验中多数可以直接调用，这样既让学生明白前几次实验内容的工程价值，又减少在综合实验中所花的时间。
学生在一周的课程设计时间里，基本上能够完成一个综合设计性实验。
３ 实验装置的研制为了满足自动化专业实验教学内容的要求，研制了一套计算机控制技术实验装置。
同时根据课程设计内容的需要，配套设计了一些典型控制对象，如自制直流机组、电烙铁等。
台湾研华公司生产的研华原装工业控《自动化技术与应用》２００９年第２８卷第８期130 | T echniques of Automation & Applications制计算机，ＩＰＣ－６１０Ｌ是专门为工业控制系统而设计的，在工业电脑和自动化市场中应用非常广泛。
我系计算机控制技术课程选择工业控制计算机作为教学机型，因此本实验装置研华原装工业控制计算机进行开发。
３．１ 研制的指导思想（１） 便于综合性、设计性实验的实现。
设计性及综合性实验是提高学生创新能力的重要手段［５］。
计算机控制技术实验装置具有多功能性，输入输出接口功能较强，便于综合性、设计性实验的实现。
（２） 便于开放式实验教学。
计算机控制技术实验装置采用积木式结构，操作方便，安全性好，便于开放式实验教学的实行。
（３） 实验教学面向工程实际。
注重贯彻实验教学面向工程实际的思想。
结合所设计的实验教学内容，使学生明白工业控制计算机在自己毕业以后实际工作中的用途及使用方法，从而培养学生的工程兴趣，提高实验教学效果。
在计算机控制技术实验装置研制之初，就制定了上述几个指导思想，研制过程中，经过对样机多次改进，最后用于学生实验的实验装置，也基本上体现了这样的指导思想。
３．２ 装置的基本功能本实验装置由工业控制计算机、ＵＮＩＴ１～ＵＮＩＴ４挂箱及典型控制对象模型组成。
工业控制计算机是实验装置的核心部件，在工业控制计算机中还有两块ＩＳＡ接口的板卡ＰＣＬ－８１２ＰＧ和ＰＣＬ－８３３。
ＰＣＬ－８１２ＰＧ板卡是包含有Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａ、ＤＩ、ＤＯ等功能的综合板，插在ＩＳＡ１０插槽中；ＰＣＬ－８３３板卡用来对光电编码器的脉冲进行计数，插在ＩＳＡ７插槽中。
ＵＮＩＴ１～ＵＮＩＴ４的每个挂箱只要拔掉后面的插头即可方便地拆下，各挂箱之间可灵活组合、操作方便、直观、用途广泛。