数字控制系统设计 实验报告
数字pid控制算法的研究实验报告
数字pid控制算法的研究实验报告数字PID控制算法是一种常用的控制系统算法,能够通过对比例、积分和微分三个参数进行调整来控制系统的稳定性和精度。
本文将对数字PID控制算法的研究实验进行详细的描述。
实验设计本次实验采用一个控制器,其输出为闭环信号,被用于控制一个加速变量,以实现一个平稳的控制过程。
实验的具体步骤如下:1. 确定控制器的输出参数根据控制系统的实际需求,确定控制器的比例参数、积分参数和微分参数。
2. 建立实验模型将实验系统建模为阻尼比为1,反馈系数为0.8的系统。
其中,加速变量的幅值为0.1,根据实验结果,调整PID参数后可以使系统达到稳定的输出状态。
3. 进行实验将实验模型连接到控制器上,通过输入信号控制加速变量的幅值,实现控制系统的平稳输出。
通过仿真软件对实验过程进行模拟,记录实验的增益、响应时间和精度等指标。
4. 分析实验结果根据实验结果,对PID控制器的输出参数进行调整,以获得更好的控制效果。
同时,对不同参数组合的增益、响应时间和精度等指标进行分析,探究不同参数组合对控制效果的影响规律。
实验结果通过本次实验,得到以下实验结果:- 比例参数对控制效果的影响规律为:当比例参数增大时,控制增益增大,但响应时间变慢;当比例参数减小时,控制增益减小,但响应时间变快。
- 积分参数对控制效果的影响规律为:当积分参数增大时,控制增益减小,但控制稳定性好;当积分参数减小时,控制增益增大,但控制稳定性差。
- 微分参数对控制效果的影响规律为:当微分参数增大时,控制增益增大,但控制稳定性好;当微分参数减小时,控制增益减小,但控制稳定性差。
结论通过本次实验,可知数字PID控制算法在平稳控制过程中具有较好的效果,不同的参数组合可以影响控制效果的稳定性和精度,可以根据实际应用的需要调整PID控制器的参数,以实现更好的控制效果。
华南理工大学数字系统设计实验3报告资料
实验三基于状态机的交通灯控制地点:31号楼312房;实验台号:12实验日期与时间:2017年12月08日评分:预习检查纪录:批改教师:报告内容:一、实验要求1、开发板上三个led等分别代表公路上红黄绿三种颜色交通灯。
2、交通灯状态机初始状态为红灯,交通灯工作过程依次是红→绿→黄→红。
3、为了方便观察,本次实验要求红灯的显示时间为9s,绿灯显示时间为6s,黄灯显示时间为3s,时间需要倒计时,在数码管上显示。
编程之前要求同学们先画好ASM图。
4、1Hz分频模块请采用第二次实验中的内容,7段码显示模块请参考书本相关内容。
5、第三次实验课用到EP2C8Q208C8通过74HC595驱动数码管,有两种方法写该模块代码:方法1,用VHDL语言写,(自己写VHDL代码有加实验分)。
方法2,可调用verilog数码管驱动模块,该模块在附件“seg.zip”中。
和其它VHDL编写的模块可以混搭在一个电路图中使用。
EP2C8Q208C8的SCTP,SHCP,SER_DATA数码管信号线通过两块74HC595集成块,再驱动数码管。
6、芯片型号:cyclone:EP2C8Q208C8,开发板所有资料都在“新板”附件中,其中管脚配置在实验要求中是不对的,以“新板”附件中为准。
二、实验内容1设计要求开发板上三个led等分别代表公路上红黄绿三种颜色交通灯。
交通灯状态机初始状态为红灯,交通灯工作过程依次是红→绿→黄→红。
本次实验要求红灯的显示时间为9s,绿灯显示时间为6s,黄灯显示时间为3s,时间需要倒计时,在数码管上显示。
2设计思路(1)数码管驱动第三次实验课用到EP2C8Q208C8通过74HC595驱动数码管,有两种方法写该模块代码:方法1,用VHDL语言写,(自己写VHDL代码有加实验分)。
方法2,可调用verilog数码管驱动模块,该模块在附件“seg.zip”中。
和其它VHDL 编写的模块可以混搭在一个电路图中使用。
数字pid控制实验报告doc
数字pid控制实验报告doc数字pid控制实验报告篇一:实验三数字PID控制实验三数字PID控制一、实验目的1.研究PID控制器的参数对系统稳定性及过渡过程的影响。
2.研究采样周期T对系统特性的影响。
3.研究I型系统及系统的稳定误差。
二、实验仪器1.EL-AT-III型计算机控制系统实验箱一台2.PC计算机一台三、实验内容1.系统结构图如3-1图。
图3-1 系统结构图图中 Gc(s)=Kp(1+Ki/s+Kds)Gh(s)=(1-e-TS)/sGp1(s)=5/((0.5s+1)(0.1s+1))Gp2(s)=1/(s(0.1s+1))2.开环系统(被控制对象)的模拟电路图如图3-2和图3-3,其中图3-2对应GP1(s),图3-3对应Gp2(s)。
图3-2 开环系统结构图1 图3-3开环系统结构图23.被控对象GP1(s)为“0型”系统,采用PI控制或PID控制,可系统变为“I型”系统,被控对象Gp2(s)为“I型”系统,采用PI控制或PID控制可使系统变成“II 型”系统。
4.当r(t)=1(t)时(实际是方波),研究其过渡过程。
5.PI调节器及PID调节器的增益Gc(s)=Kp(1+K1/s)=KpK1((1/k1)s+1) /s=K(Tis+1)/s式中 K=KpKi ,Ti=(1/K1)不难看出PI调节器的增益K=KpKi,因此在改变Ki时,同时改变了闭环增益K,如果不想改变K,则应相应改变Kp。
采用PID调节器相同。
6.“II型”系统要注意稳定性。
对于Gp2(s),若采用PI调节器控制,其开环传递函数为G(s)=Gc(s)·Gp2(s)=K(Tis+1)/s·(本文来自:/doc/a1e402b1c081e53a580216fc700abb 68a882ad33.html 小草范文网:数字pid控制实验报告)1/s(0.1s+1)为使用环系统稳定,应满足Ti>0.1,即K1 7.PID 递推算法如果PID 调节器输入信号为e(t),其输送信号为u(t),则离散的递推算法如下:u(k)=u(k-1)+q0e(k)+q1e(k-1)+q2e(k-2)其中 q0=Kp(1+KiT+(Kd/T))q1=-Kp(1+(2Kd/T))q2=Kp(Kd/T)T--采样周期四、实验步骤1.连接被测量典型环节的模拟电路(图3-2)。
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。
数字程控交换系统控制系统与交换网络 - 现代交换技术实验报告
计算机与信息工程学院综合性实验报告一、实验目的1、了解常用的几种信令信号音和铃流发生器的电路组成和工作过程;2、熟悉这些信号音和铃流信号的技术要求。
二、实验内容1、用万用表测量各测量点拨号音、忙音、回铃音及铃流控制信号的电压;2、用示波器测量各测量点拨号音、忙音、回铃音及铃流控制信号的波形;3、各测量点说明如下:TP04:回铃音信号TP05:铃流控制信号TP06:拨号音信号TP07:忙音信号三、实验仪器1、LT-CK-02E程控交换实验箱一台;2、电话机两台;3、数字示波器一台。
四、实验原理在用户话机与交换机之间的用户线上,要沿两个方向传递语言信息。
但是,为了实现一次通话,还必须沿两个方向传送所需的控制信号。
比如,当用户想要通话时,必须首先向交换机提供一个信号,能让交换机识别并准备好有关设备,此外,还要把指明呼叫的目的地的信号发往交换机。
当用户想要结束通话时,也必须向交换机提供一个信号,以释放通话期间所使用的设备。
除了用户要向交换机传送信号之外,还需要交换机向用户传送信号,如交换机要向用户传送关于交换机设备状况,以及被叫用户状态的信号。
由此可见,一个完整电话通信系统,除了交换系统和传输系统外,还应有信令系统。
用户向交换机发送的信号有用户状态信号(一般为直流信号)和号码信号(地址信号)。
交换机向用户发送的信号有各种可闻信号与振铃信号(铃流)两种。
A、各种可闻信号:一般采用频率为500Hz(或者450Hz)的交流信号(本实验箱采用500Hz交流信号)。
例如:拨号音:(Dial tone)连续发送的500Hz信号;回铃音:(Echo tone)1秒送,4秒断的5秒断续的500Hz信号;忙音:(busy tone)0.35秒送,0.35秒断的0.7秒断续的500Hz信号;催挂音:连续发送响度较大的信号与拨号音有明显区别。
B、振铃信号(铃流)一般采用频率为25Hz,以1秒送,4秒断的5秒断续方式发送。
拨号音由U201(EPM3256)产生,频率为500Hz,幅度在2V左右。
数字PID控制实验
4.5.1数字PID 控制实验 1 标准PID 控制算法1. 一. 实验要求2. 了解和掌握连续控制系统的PID 控制的原理。
3. 了解和掌握被控对象数学模型的建立。
4. 了解和掌握数字PID 调节器控制参数的工程整定方法。
观察和分析在标准PID 控制系统中, P.I.D 参数对系统性能的影响。
二. 实验内容及步骤 ⑴ 确立模型结构本实验采用二个惯性环节串接组成实验被控对象, T1=0.2S, T2=0.5S Ko=2。
S e T K s G τ-+⨯≈+⨯+=1S 110.2S 21S 5.01)(000⑵ 被控对象参数的确认被控对象参数的确认构成如图4-5-10所示。
本实验将函数发生器(B5)单元作为信号发生器, 矩形波输出(OUT )施加于被测系统的输入端R, 观察矩形波从0V 阶跃到+2.5V 时被控对象的响应曲线。
图4-5-10 被控对象参数的确认构成实验步骤: 注: 将‘S ST ’用‘短路套’短接!① 在显示与功能选择(D1)单元中, 通过波形选择按键选中‘矩形波’(矩形波指示灯亮)。
② B5的量程选择开关S2置下档, 调节“设定电位器1”, 使之矩形波宽度>2秒(D1单元左显示)。
③ 调节B5单元的“矩形波调幅”电位器使矩形波输出电压= 2.5V 左右(D1单元右显示)。
④ 构造模拟电路: 按图4-5-10安置短路套及测孔联线, 表如下。
(a )安置短路套 (b )测孔联线⑤ 运行、观察、记录:A)先运行LABACT 程序, 选择界面的“工具”菜单选中“双迹示波器”(Alt+W )项, 弹出双迹示波器的界面, 点击开始, 用虚拟示波器观察系统输入信号。
图4-5-11 被控对象响应曲线B) 在图4-5-112被控对象响应曲线上测得t1和t2。
通常取 , 要求从图中测得 ; 通常取 , 要求从图中测得 。
计算 和 : 0.84730.3567t -1.204t )]t (y 1[ln -)]t (y 1[ln )]t (y 1[ln t )]t (y 1[n t 0.8473t t )]t (y 1[ln -)]t (y 1[ln t t T 212010201102122010120==-----=-=---=τC) 求得数字PID 调节器控制参数P K 、I T 、D T (工程整定法))/0.2(1)/0.37()/0.6(1)/0.5()/2.5(]27.0)/(35.1[10000200000T T T T T T T T T T K K D I P ττττττ+⨯=++⨯=+=据上式计算数字PID 调节器控制参数P K 、I T 、D T⑶ 数字PID 闭环控制系统实验数字PID 闭环控制系统实验构成见图4-5-12, 观察和分析在标准PID 控制系统中, P.I.D 参数对系统性能的影响, 分别改变P.I.D 参数, 观察输出特性, 填入实验报告,模块号 跨接座号 1 A5 S5, S7, S102 A7 S2, S7, S9, P3 B5‘S-ST ’1 输入信号R B5(OUT )→A5(H1)2 运放级联 A5A (OUTA )→A7(H1)3 示波器联接 ×1档B5(OUT )→B3(CH1) 4A7A (OUTA )→B3(CH2)图4-5-12 数字PID 闭环控制系统实验构成实验步骤: 注: 将‘S ST ’用‘短路套’短接!① 在显示与功能选择(D1)单元中, 通过波形选择按键选中‘矩形波’(矩形波指示灯亮)。
数字系统设计及实验实验报告
数字系统设计及实验实验报告一、实验目的数字系统设计及实验课程旨在让我们深入理解数字逻辑的基本概念和原理,掌握数字系统的设计方法和实现技术。
通过实验,我们能够将理论知识应用于实际,提高解决问题的能力和实践动手能力。
本次实验的具体目的包括:1、熟悉数字电路的基本逻辑门、组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计方法。
2、掌握使用硬件描述语言(如 Verilog 或 VHDL)进行数字系统建模和设计。
3、学会使用相关的电子设计自动化(EDA)工具进行电路的仿真、综合和实现。
4、培养团队合作精神和工程实践能力,提高解决实际问题的综合素质。
二、实验设备和工具1、计算机:用于编写代码、进行仿真和综合。
2、 EDA 软件:如 Quartus II、ModelSim 等。
3、实验开发板:提供硬件平台进行电路的下载和测试。
4、数字万用表、示波器等测量仪器:用于检测电路的性能和信号。
三、实验内容1、基本逻辑门电路的设计与实现设计并实现与门、或门、非门、与非门、或非门和异或门等基本逻辑门电路。
使用 EDA 工具进行仿真,验证逻辑功能的正确性。
在实验开发板上下载并测试实际电路。
2、组合逻辑电路的设计与实现设计一个 4 位加法器,实现两个 4 位二进制数的相加。
设计一个编码器和译码器,实现数字信号的编码和解码。
设计一个数据选择器,根据控制信号选择不同的输入数据。
3、时序逻辑电路的设计与实现设计一个同步计数器,实现模 10 计数功能。
设计一个移位寄存器,实现数据的移位存储功能。
设计一个有限状态机(FSM),实现简单的状态转换和控制逻辑。
四、实验步骤1、设计方案的确定根据实验要求,分析问题,确定电路的功能和性能指标。
选择合适的逻辑器件和设计方法,制定详细的设计方案。
2、代码编写使用硬件描述语言(如 Verilog 或 VHDL)编写电路的代码。
遵循代码规范,注重代码的可读性和可维护性。
3、仿真验证在 EDA 工具中对编写的代码进行仿真,输入不同的测试向量,观察输出结果是否符合预期。
数字系统设计 实验报告
数字系统设计实验报告1. 引言数字系统设计是计算机科学与工程中的重要领域之一。
本实验旨在通过设计一个基本的数字系统,深入理解数字系统的原理和设计过程。
本文将按照以下步骤详细介绍实验的设计和实施。
2. 实验目标本实验旨在设计一个简单的数字系统,包括输入、处理和输出三个模块。
具体目标如下: - 设计一个输入模块,用于接收用户的输入数据。
- 设计一个处理模块,对输入数据进行特定的处理。
- 设计一个输出模块,将处理结果展示给用户。
3. 实验设计3.1 输入模块设计输入模块主要用于接收用户的输入数据,并将其传递给处理模块进行处理。
在本实验中,我们选择使用键盘作为输入设备。
具体设计步骤如下: 1. 初始化输入设备,确保能够正确接收用户输入。
2. 设计输入缓冲区,用于存储用户输入的数据。
3. 实现输入函数,将用户输入的数据存储到输入缓冲区中。
3.2 处理模块设计处理模块是数字系统的核心部分,负责对输入数据进行特定的处理。
在本实验中,我们选择设计一个简单的加法器作为处理模块。
具体设计步骤如下: 1. 定义输入数据的格式和表示方法。
2. 实现加法器的逻辑电路,可以通过使用逻辑门和触发器等基本组件来完成。
3. 设计加法器的控制电路,用于控制加法器的运算过程。
4. 验证加法器的正确性,可以通过给定一些输入数据进行测试。
3.3 输出模块设计输出模块用于将处理结果展示给用户。
在本实验中,我们选择使用显示器作为输出设备。
具体设计步骤如下: 1. 初始化输出设备,确保能够正确显示处理结果。
2. 设计输出缓冲区,用于存储待显示的数据。
3. 实现输出函数,将输出数据从输出缓冲区中传输到显示器上。
4. 实验实施4.1 输入模块实施根据3.1节中的设计步骤,我们首先初始化输入设备,然后设计输入缓冲区,并实现相应的输入函数。
4.2 处理模块实施根据3.2节中的设计步骤,我们定义输入数据的格式和表示方法,然后实现加法器的逻辑电路和控制电路。
数字系统课程设计报告-交通灯-实验报告
交通灯控制电路摘要在一个交通繁忙的十字路口,没有交通灯来控制来往车辆和行人的通行,假设也没有交警,那会发生什么事情呢?后果是难以想象的,可能会陷入一片混乱,甚至瘫痪。
当然我们每个人都不希望这样。
我们作为社会的一员,每人都有责任为它的更加先进和快捷做出力所能及的事情。
我设计的这个交通控制系统可以通过交通灯控制东西方向车道和南北方向车道两条主次交叉道路上的车辆交替运行,用以减少交通事故的发生概率。
并且经过这次实验使得我对电子技术课程内容的理解和掌握有了更深一层的认识,也学会使用半导体元件和集成电路,掌握电子电路的基本分析方法和设计方法,进一步提高分析解决实际问题的综合能力,也为将来的就业或继续深造做好准备。
一、任务在城市道路上的交叉路口一般设置有交通灯,用于管理两条道路通行车辆。
现有一条主干道和一条支干道的汇合点形成十字交叉口,为确保车辆安全、迅速的通行,在交叉路口的每条道上设置一组交通灯,交通灯由红、黄、绿3色组成。
红灯亮表示此通道禁止车辆通过路口;黄灯亮表示此通道未过停车线的车辆禁止通行,已过停车线的车辆继续通行;绿灯亮表示该通道车辆可以通行。
要求设计一交通灯控制电路以控制十字路口两组交通灯的状态转换,指挥车辆安全通行。
指挥车辆安全通行。
设计要求1、基本要求(1)设计一个十字路口交通灯控制电路,要求主干道与支干道交替通行。
主干道通行时,主干道绿灯亮,支干道红灯亮,时间为60秒。
支干道通行时,支干道绿灯亮,主干道红灯亮,时间为30秒。
(2)每次绿灯变红灯时,要求黄灯先亮5秒钟。
此时另一路口红灯也不变。
(3)黄灯亮时,要求黄灯闪烁,频率为1Hz。
2、发挥部分要求在绿灯亮(通行时间内)和红灯亮(禁止通行时间内)均有倒计时显示。
二、设计方案选取与论证1、所选方案的理由:本设计的交通灯控制电路是综合运用了74LS192芯片、7474芯片和NE555芯片等的集成电路。
根据任务要求,用单片机或分立组件来实现是比较容易的,但是由于要求不能使用单片机设计,因此使用数字电路课程里学过的知识,运用它们来设计分析电路。
数字电路与系统设计实验报告
数字电路与系统设计实验报告学院:班级:姓名:实验一基本逻辑门电路实验一、实验目的1、掌握TTL与非门、与或非门和异或门输入与输出之间的逻辑关系。
2、熟悉TTL中、小规模集成电路的外型、管脚和使用方法。
二、实验设备1、二输入四与非门74LS00 1片2、二输入四或非门74LS02 1片3、二输入四异或门74LS86 1片三、实验内容1、测试二输入四与非门74LS00一个与非门的输入和输出之间的逻辑关系。
2、测试二输入四或非门74LS02一个或非门的输入和输出之间的逻辑关系。
3、测试二输入四异或门74LS86一个异或门的输入和输出之间的逻辑关系。
四、实验方法1、将器件的引脚7与实验台的“地(GND)”连接,将器件的引脚14与实验台的十5V连接。
2、用实验台的电平开关输出作为被测器件的输入。
拨动开关,则改变器件的输入电平。
3、将被测器件的输出引脚与实验台上的电平指示灯(LED)连接。
指示灯亮表示输出低电平(逻辑为0),指示灯灭表示输出高电平(逻辑为1)。
五、实验过程1、测试74LS00逻辑关系(1)接线图(图中K1、K2接电平开关输出端,LED0是电平指示灯)(2)真值表2、测试74LS02逻辑关系(1)接线图(2)真值表3、测试74LS86逻辑关系接线图(1)接线图(2)真值表六、实验结论与体会实验是要求实践能力的。
在做实验的整个过程中,我们首先要学会独立思考,出现问题按照老师所给的步骤逐步检查,一般会检查处问题所在。
实在检查不出来,可以请老师和同学帮忙。
实验二逻辑门控制电路实验一、实验目的1、掌握基本逻辑门的功能及验证方法。
2、掌握逻辑门多余输入端的处理方法。
3、学习分析基本的逻辑门电路的工作原理。
二、实验设备1、基于CPLD的数字电路实验系统。
2、计算机。
三、实验内容1、用与非门和异或门安装给定的电路。
2、检验它的真值表,说明其功能。
四、实验方法按电路图在Quartus II上搭建电路,编译,下载到实验板上进行验证。
数字程控交换系统 实验报告
数字程控交换系统实验报告《数字程控交换系统》实验报告实验人:姓名张伟学号 07005835实验日期:2019报告日期:2019年 4 月 17 日年 5 月 9 日登录终端号:MMC登录用户名:admin 同组合作人员:吴晓琪祁猛上机实习预备知识:联机软件HYCONHYCON 是S1240交换机实现终端与交换机交互信息的接口程序,它负责完成人机命令的正误检查、输入和报告的输出。
机房备有:人机命令手册报告参考手册系统支援手册等实验一 S1240程控交换机的用户管理一、实验内容通过在交换机上配置有关用户数据,了解用户号码库的建立和删除,用户改号操作和用户新业务功能设置及验用。
二、实验目的通过本实验掌握关于用户管理的相关人机命令。
三、主要仪器设备:S1240程控交换机四、实验步骤1. 用户线状态2. 显示连接Display:显示当前的某个连接。
3. 用户基本命令Display:显示用户FAC 。
4. 常用新业务4.1 ABD 缩位拨号(1)给用户开设一个登记缩位拨号对应关系的区域(REPERTORY )SUBCTRL ABDABD 2(2)修改/显示/删除ABD 功能• 显示ABDREPSZ• 修改ABDREPSZ• 删除某用户的ABD 功能(3)用户远控过程登记 * 51 * 10 * 5800068 #。
使用 **01取消 # 51 * 01 # 全部删除 # 51 #具体操作:先在话机上拨*51*,10(共申请了20个),5800068(被10代替的号码)#,进行远程登记,登记成功听录音通知,然后挂机。
摘机,拨**10,便可接通对方进行通话。
4.2 FDC 热线服务(1)FDCI (IMMEDIATED)立即热线(2) FDCTO (TINE OUT)延迟热线具体操作:摘机后5秒内不拨任何号码,将自动连接到所设热线号—— 5800069 。
(3)可用远控方式实现[REMOVE&FDCTO。
74138的实验报告
(7) 学习定时分析工具的使用方法。
74138 的实验报告数字系统设计综合实验报告 数字系统设计综合实验报告 实验名称 :1 、加法器设计2、编码器设计3、译码器设计4、数据选择器设计5、计数器设计 6、累加器设计 7、交通灯控制器设计班级: 姓名: 学号: 指导老师 :实验 1 加法器设计掌握用 Verilog HDL 语言设计多位加法器的方法。
(6) 学习运用波形仿真验证程序的正确性。
1) 实验目的(1) 复习加法器的分类及工作原理。
(2) 掌握用图形法设计半加器的方法。
(3) 掌握用元件例化法设计全加器的方法。
(4) 掌握用元件例化法设计多位加法器的方法。
(5)2) 实验原理加法器是能够实现二进制加法运算的电路,是构成计算机中算术运算电路的基本单元。
目前,在数字计算机中,无论加、减、乘、除法运算,都是化为若干步加法运算来完成的。
加法器可分为1 位加法器和多位加法器两大类。
1 位加法器有可分为半加器和全加器两种,多位加法器可分为串行进位加法器和超前进位加法器两种。
(1) 半加器如果不考虑来自低位的进位而将两个1 位二进制数相加,称半加。
实现半加运算的电路则称为半加器。
若设A和B是两个1位的加数,S是两者相加的和,C是向高位的进位。
则由二进制加法运算规则可以得到。
(2) 全加器在将两个1 位二进制数相加时,除了最低位以外,每一位都应该考虑来自低位的进位,即将两个对应位的加数和来自低位的进位三个数相加,这种运算称全加。
实现全加运算的电路则称为全加器。
若设A、B、CI分别是两个1位的加数、来自低位的进位,S是相加的和,C是向咼位的进位。
则由二进制加法运算规则可以得到3)(1)(2)(3) 实验内容及步骤用图形法设计半加器,仿真设计结果。
用原件例化的方法设计全加器,仿真设计结果用原件例化的方法设计一个4 为二进制加法器,仿真设计结果,进行定时分析。
(4) 用Verilog HDL 语言设计一个4 为二进制加法器,仿真设计结果,进行定时分析。
计算机控制系统实验
K PTD 0.36 K PU T
实验三 数字PID算法实验
(4)根据PID参数不同的控制作用,适当加以调 整,重复做几次,直至超调量小于20%、调节时间 小于1s。记录实验数据。
5. 实验报告内容
(1)编制应用软件程序实现数字PID控制器。给 出程序流程图和程序清单。 (2)给出PID参数整定的详细实验步骤。 (3)记录实验数据,分析实验结果。
2. 实验仪器
(1) (2) (3) (4) (5) 示波器 一台 MCS-51单片机开发系统 一套 直流稳压电源(±5V) 一台 个人PC机 一台 函数发生器(也可用程序自行编制)一台
实验五 最小拍无纹波控制算法实验
3. 实验原理
(1)过程原理 以 8 9 C51 单 片 机 为 核 心 , 将 8 位 A / D 转 换 器 ADC0809和DAC0832作为模/数和数/模转换环节, 针对阶跃输入,利用单片机系统实现最小拍无纹波 控制算法。借助示波器观测系统输出和控制器输出 来观察最小拍无纹波算法对控制系统的作用效果及 不同输入信号作用下的算法的适应性。记录实验数 据,分析最小拍无纹波控制算法的作用。
实验六 大林算法实验
(2)算法原理
1 eTs 10eTs 广义被控对象传递函数为 G( s) s s( s 1) 广义目标传递函数为
1 eTs eTs ( s) , T 0.2s, τ 0.1s s τs 1 则大林算法对应的数字控制器可表为
实验三 数字PID算法实验
(2)算法原理 数字PID控制算法可表述为
简记为
其中e(k)和u(k)分别为第k时刻的控制器的输入和 输出。
实验三 数字PID算法实验
4. 实验步骤
(1)按原理图E3.1连接实验电路。 (2)设定采样周期为50ms,参考输入为单位阶 跃输入,编制应用软件实现数字PID控制算法。 (3)利用临界比例带法整定PID参数:先去掉微 分和积分作用,增大KP,用示波器观测系统输出, 直至系统出现等幅振荡,记下振荡周期TU 和此时 的比例值KPU,按以下公式整定PID参数。 ① 用比例环节:KP=P=0.5KPU ② 用比例、积分调节(T取 1 TU ): 5 比例 KP=P=0.36KPU
数字程序控制实验报告
一、实验目的1. 理解数字程序控制的基本原理和概念。
2. 掌握数字程序控制器的组成和工作过程。
3. 熟悉数字程序控制系统的设计方法和实现步骤。
4. 培养实际操作能力和分析问题、解决问题的能力。
二、实验原理数字程序控制是一种利用计算机技术对生产过程进行自动控制的系统。
它通过编制程序,实现对生产设备的自动控制,提高生产效率,降低生产成本,保证产品质量。
数字程序控制器主要由中央处理器(CPU)、存储器、输入输出接口、输入输出设备等组成。
其工作原理是:CPU根据输入信号和程序指令,通过控制输出设备对生产设备进行自动控制。
三、实验内容1. 数字程序控制器硬件组成认识(1)观察数字程序控制器的外部结构,了解其组成部分,如CPU、存储器、输入输出接口、输入输出设备等。
(2)了解各部分的功能和作用。
2. 数字程序控制器软件编程(1)编写简单的程序,实现数字程序控制器的功能。
(2)调试程序,观察程序运行效果。
3. 数字程序控制系统设计(1)根据实际需求,设计数字程序控制系统。
(2)编写程序,实现控制系统功能。
(3)调试程序,观察系统运行效果。
四、实验步骤1. 硬件认识(1)观察数字程序控制器的外部结构,了解其组成部分。
(2)了解各部分的功能和作用。
2. 软件编程(1)编写程序,实现数字程序控制器的功能。
(2)调试程序,观察程序运行效果。
3. 系统设计(1)根据实际需求,设计数字程序控制系统。
(2)编写程序,实现控制系统功能。
(3)调试程序,观察系统运行效果。
五、实验结果与分析1. 硬件认识通过观察数字程序控制器的外部结构,了解了其组成部分和功能,为后续编程和系统设计奠定了基础。
2. 软件编程在软件编程过程中,掌握了数字程序控制器的编程方法,实现了数字程序控制器的功能。
在调试过程中,发现问题并及时解决,提高了编程能力。
3. 系统设计在设计数字程序控制系统时,根据实际需求,合理设计系统结构和功能。
通过编程实现控制系统功能,并调试程序,确保系统稳定运行。
最少拍控制系统实验报告
计算机控制技术--基于Matlab的最少拍控制系统设计学院:计算机科学与技术班级:计科0902班学号:姓名:指导老师:日期: 2012年12月15日一、实验目的:1.学习使用Matlab 设计最少拍控系统的方法; 二、实验工具:X86系统兼容型计算机、MATLAB 软件。
三、实验内容: 1.实验原理最少拍设计,是指系统在典型输入信号(如阶跃信号、速度信号、加速度信号等)作用下,经过最少拍(有限拍)使系统输出的系统稳态误差为零。
因此,最少拍控制系统也称最少拍无差系统或最少拍随动系统,它实质上是时间最优控制系统,系统的性能指标就是系统调节时间最短或尽可能短,即对闭环Z 传递函数要求快速性和准确性。
下面以一个具体实例介绍最少拍系统的设计和仿真。
考虑图1所示的采样数字控制系统,被控对象的脉冲传递函数为210G ()(1)s s s =+图0 最少拍采样数字控制系统设采样周期T=1s ,首先求取广义被控对象的脉冲传递函数: 广义被控对象21112111111110()[](1)11(1)10[](1)110.36793.679(10.718)(1)(10.3679)Ts e G z Z s s s z z z z z z z z z -----------=+=-⨯-+---+=--我们知道,最少拍系统是按照指定的输入形式设计的,输入形式不同,数字控制器也不同。
因此,对三种不同的输入信号分别进行考虑: ① 单位阶跃信号:计算可得到最少拍数字控制器为1111()()1()0.2712(10.3679))()()(1())10.718e z z z z z z D z G z z z ----Φ=Φ=-Φ-==-Φ+检验误差序列:()(1())()1E z z R z =-Φ=由误差的变换函数得知,所设计的系统当k>1后,e (k )=0就是说,一拍以后,系统输出等于输入,设计正确。
② 单位速度信号:原理同上,我们可以得到:1111()0.5434(10.5)(10.3679)()()(1())(1)(10.718)z z z D z G z z z z ----Φ--==-Φ-+检验误差:1()(1())()E z z R z z -=-Φ=从E(z)看出,按单位速度输入设计的系统,当k 大于等于2之后,即二拍之后,误差e (k )=0,满足题目要求。
PID实验报告
1、实习内容及其要求通过温度或转速的设定值和反馈值,计算其偏差,并使用PID控制算法输出控制信号,整定PID参数,使被控的温度或转速达到设定值。
具体实训内容包括AC6611过程卡的接线和测试、数据采集程序设计、PID算法程序设计、控制输出程序设计、人机界面程序设计、PID参数整定、实训报告。
目的:通过实训,让学生了解计算机控制系统的基本组成,提出计算机控制系统的设计思路,初步学会计算机控制系统软硬件设计及调试的方法,具备技术实现能力;基本上能够处理实践过程中出现的问题并提出解决办法,进一步提高学生的计算机应用水平。
要求:完成一个温度或转速单回路控制系统的设计和调试过程。
2、AC6611多功能过程通道卡2.1 功能特点与技术指标功能:AC6611是一款廉价通用A/D、D/A板,AD工作在查询方式,采用PCI 总线支持即插即用、无需地址跳线。
AC6611具有16路单端模拟输入、32路开关量(16路输入及16路输出)、一路12位D/A。
AC6611采用大规模可编程门阵列设计。
A/D转换指标:A/D转换器: 120KHZ 12位A/D ADS7816;保持器:A/D芯片内置采样保持器;工作方式:软件查询;通道数:16路单端输入;输入阻抗:1MΩ,最大输入耐压电压:< +12V / -5.5V;瞬时输入耐压:-25V - +30V;双极性输入范围: 5V;单极性输入幅度:5伏、10伏;连接器:DB25(孔式)。
D/A转换指标:通道数:1路分辨率:12位精度:0.2%最大输出电流:5毫安。
输出零点误差:<±10mV。
输出范围:10伏、±10伏,使用跳线器进行选择。
输出建立时间小于:50微秒;连接器:DB25(孔)开关量输入/输出指标:输入通道数:16路(2个8位)输出通道数:16路(2个8位)电平:TTL电平(兼容3伏逻辑)连接器:40脚扁平电缆插座开关量输出复位后输出:低电平“0”。
XY伺服电机数字控制实验报告
机电系统综合设计报告平面XY——伺服数字控制的设计院系名称:机械与储运工程学院专业班级:机械设计制造及其自动化09-1 班学生姓名:学号:同组学生姓名:学号:指导教师:完成日期 2013年 4 月 1 日中国石油大学(北京)机电系统课程设计报告目录摘要 (3)第1章设计目的及需要完成的指标 (4)1.1 设计目的 (4)1.2 需要完成的指标 (4)第2章整体思路 (5)第3章设计依据 (6)3.1 电机驱动使能及驱动 (6)3.1.1 运动控制卡的初始化 (6)3.1.2 对专用输入信号参数进行设置 (6)3.1.3 运动控制轴的初始化 (6)3.2 单轴运动 (6)3.3 多轴运动 (8)第4章各部分功能的实现 (9)4.1 初始化及XY轴的回零 (9)4.1.1 卡和轴的初始化 (9)4.1.2 XY轴的回零 (9)4.2 点动控制 (11)4.2.1 点动控制操作界面 (11)4.2.2 点动控制功能的实现 (11)4.3 直线插补 (12)4.3.1 直线插补基本算法 (12)4.3.2 直线插补程序框图 (13)4.3.3 直线插补功能实现 (13)4.3.3 运行效果 (14)4.4 圆弧插补 (14)4.4.1 圆弧插补的基本算法 (14)4.4.2 圆弧插补流程图 (16)4.4.3 圆弧插补功能的实现 (17)4.4.4 运行效果 (17)4.5 椭圆插补 (17)4.5.1 椭圆插补的基本算法 (17)4.5.2椭圆插补流程图 (18)目录4.5.3 椭圆插补功能的实现 (19)4.5.4 运行效果 (19)4.6 图形绘制 (20)4.6.1 图像二值化 (20)4.6.2 轮廓提取 (21)4.6.3 数据处理及图形加工 (21)4.6.4 运行效果 (21)第5章遇到的问题及解决办法 (23)5.1 程序语言的选择 (23)5.2 圆弧插补失真 (23)5.3 低灰度图片二值化失败问题 (23)5.4 图形绘制问题 (23)第6章附加功能 (25)6.1 超界判断 (25)6.2 二值化图片信息显示 (25)6.3 阈值和比例 (25)第7章个人总结 (26)附录1 课程设计日志 (27)附录2 绘图效果 (27)中国石油大学(北京)机电系统课程设计报告摘要本次机电系统综合设计要求通过计算机高级编程语言实现对伺服电机的运动控制来进行控制,以达到对机电一体化知识的巩固提高及综合运用。
数字系统设计综合实验报告参考模板
数字系统设计综合实验报告实验名称:1、加法器设计2、编码器设计3、译码器设计4、数据选择器设计5、计数器设计6、累加器设计7、交通灯控制器设计班级:姓名:学号:指导老师:实验1 加法器设计1)实验目的(1)复习加法器的分类及工作原理。
(2)掌握用图形法设计半加器的方法。
(3)掌握用元件例化法设计全加器的方法。
(4)掌握用元件例化法设计多位加法器的方法。
(5)掌握用Verilog HDL语言设计多位加法器的方法。
(6)学习运用波形仿真验证程序的正确性。
(7)学习定时分析工具的使用方法。
2)实验原理加法器是能够实现二进制加法运算的电路,是构成计算机中算术运算电路的基本单元。
目前,在数字计算机中,无论加、减、乘、除法运算,都是化为若干步加法运算来完成的。
加法器可分为1位加法器和多位加法器两大类。
1位加法器有可分为半加器和全加器两种,多位加法器可分为串行进位加法器和超前进位加法器两种。
(1)半加器如果不考虑来自低位的进位而将两个1位二进制数相加,称半加。
实现半加运算的电路则称为半加器。
若设A和B是两个1位的加数,S 是两者相加的和,C是向高位的进位。
则由二进制加法运算规则可以得到。
(2)全加器在将两个1位二进制数相加时,除了最低位以外,每一位都应该考虑来自低位的进位,即将两个对应位的加数和来自低位的进位三个数相加,这种运算称全加。
实现全加运算的电路则称为全加器。
若设A、B、CI分别是两个1位的加数、来自低位的进位,S是相加的和,C是向高位的进位。
则由二进制加法运算规则可以得到:3)实验内容及步骤(1)用图形法设计半加器,仿真设计结果。
(2)用原件例化的方法设计全加器,仿真设计结果(3)用原件例化的方法设计一个4为二进制加法器,仿真设计结果,进行定时分析。
(4)用Verilog HDL语言设计一个4为二进制加法器,仿真设计结果,进行定时分析。
(5)分别下载用上述两种方法设计4为加法器,并进行在线测试。
4)设计1)用图形法设计的半加器,如下图1所示,由其生成的符号如图2所示。
数字系统设计实验---32位串行加法器实验综述
Port ( a : in STD_LOGIC; b : in STD_LOGIC; cin : in STD_LOGIC; s : out STD_LOGIC; cout : out STD_LOGIC); end component; component DFF is ---------------D 触发器 Port ( D : in STD_LOGIC; clk : in STD_LOGIC; rst,CE : in STD_LOGIC; Q: out STD_LOGIC); end component; signal Sh,load,Xi,Yi,Si,cin,sum,cout:std_logic; -----中间变量 begin A1: controller port map(clk,n,k,Sh,load); A2: registers_jiashu port map(inputB,Sh,load,clk,Yi); A3: registers_add port map(inputA,clk,load,Sh,sum,Xi,outputA); A4: full_adder port map(Xi,Yi,cin,sum,cout); A5: DFF port map (cout,clk,load,Sh,cin); end Behavioral;
------------------控制器------------------------------------------------------------library IEEE; use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; use ieee.std_logic_unsigned.all; entity controller is Port ( clk : in STD_LOGIC; N : in STD_LOGIC; K,Sh,load : out STD_LOGIC); end controller; architecture Behavioral of controller is signal state,nextstate:integer range 0 to 2; ---设置状态 signal counter:std_logic_vector(4 downto 0); begin process(clk) begin if(clk'event and clk='1') then state<=nextstate; ---上升沿触发启动 end if; end process; process(clk,N) begin if(clk'event and clk='1') then case state is ---设置各状态 when 0 => sh<='0';K<='0';load<='0';counter<="00000"; if N='1' then load<='1'; nextstate<=1; else nextstate<=0; end if; when 1 => sh<='1';K<='0';load<='0'; if counter="11110" then counter<=counter+1; nextstate<=2; else counter<=counter+1; nextstate<=1; end if;
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自动控制原理实验报告
题目:数字控制系统设计
专业班级:电气工程及其自动化02
学号:
学生姓名:
指导教师:
学院名称:电气信息学院
完成日期: 2012年 5月20日
1.熟悉本实验涉及的部分MATLAB 函数
函数c2d 调用示例
某离散系统如图5.4 所示,利用函数c2d 获取其z 传递函数的程序段及运行结果如图5.5 所示。
图5.4 某离散系统
图5.5 例1 系统z 传递函数的获取及相关程序
函数step、impulse、lsim等可用于离散系统的仿真,其调用方法分别见图5.6、图5.7 和图5.8。
图5.6 函数step 的调用
图 5.7 函数impulse 的调用
图5.8 函数lsim 的调用
2.数字闭环系统的单位阶跃响应
利用本实验所附程序lab5_1.m,求取图5.4 所示系统的单位阶跃响应,并分析改变采样周期的后果。
程序段如下:
num=[1]; den=[1 1 0];
sysc=tf(num,den);
sysd=c2d(sysc,1,'zoh');
sys=feedback(sysd,[1]);
T=[0:1:20]; step(sys,T)
实验结果如下
当T=1时,
当T=2时,
当T=3时,
改变采样周期了,系统的稳定性降低,采样输出不能真实反映实际输出。
3.数字控制系统的根轨迹及其参数设计
图5.9 所示数字控制系统中,()
() ()() 0.36780.7189
10.3680
z
G z
z z +
=
--
,
()
()
0.3678
0.2400 K z
D z
z -
=
+
,其中,参数K待定。
试利用本实验所附程序lab5_2.m 选取使该系统稳定的K 值。
图 5.9 某数字控制系统
程序段为
num=[0.3678 0.2644]; den=[1 -0.76 -0.24]; sys=tf(num,den);
x=[-1:0.1:1];y=sqrt(1-x.^2);
rlocus(sys);grid,hold on
plot(x,y,'--',x,-y,'--')
结果如下
因为系统稳定时,其根轨迹是在单位圆的内部的,所以,在图上可以看出,当根轨迹与单位圆的交点处即系统临界稳定,在交点处,增益K为4.65。
由传递函数求的特征方程为
()()
20.36780.760.26440.240
Z K K
+-+-=,取
1
1
r
Z
r
+
=
-
,
()()
2
1.520.1034 1.240.26440.63220
K r K r
-+-+=,则当系统稳定时K=4.69 实验结果正确。
4 思考题
改变采样周期会给系统响应带来怎样的影响?试举例说明。
答:增大采样周期会降低系统的稳定性,采样输出也不能真实反映实际输出。
例如数字闭环系统的单位阶跃响应实验,根据实验结果有,当T的值越小,更能反映实际的结果。