计算机控制基础实验报告

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计算机控制技术实验报告

计算机控制技术实验报告

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 。

m ax 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。

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。

零阶采样保持程序流程图如图2-2所示。

图2-2 零阶采样保持程序流程图实验步骤:(1)参考流程图2-2编写零阶保持程序,编译、链接。

(2)按照实验线路图2-1接线,检查无误后开启设备电源。

(3)用示波器的表笔测量正弦波单元的“OUT ”端,调节正弦波单元的调幅、调频电位器及拨动开关,使得“OUT ”端输出幅值为3V ,周期1S 的正弦波。

计算机控制技术实验报告(完整版)

计算机控制技术实验报告(完整版)

前言本指导书是配合自动化专业本科生专业课《计算机控制技术》的课堂教学而编写的实验教材,通过实验的验证能够使学生了解和掌握计算机控制的硬件技术和软件编程方法。

本书共设计了七大类实验,第一类中包含过程通道和数据采集处理方面的几个内容;第二类为数字PWM 发生器和直流电机调速控制的开环实验;第三类包含几种数字PID闭环控制实验;第四类中有两种数字调节器直接设计方法的实验;第五类是一个温度控制系统;第六类是随动系统实验;第七类是过程控制系统的研究;实验五至实验七的内容是带有被控对象的控制系统。

七个实验的全部学时大于计划学时,教师和学生对所做的实验内容可以选择以满足实验计划学时为准。

通过实验学生巩固了课堂教学的内容,也为今后实际工作打下了一定技术基础。

本指导书由王尚君、毛一心老师共同编写,穆志纯教授进行了严格的审阅工作。

由于计算机性能的快速提高,计算机控制的技术手段也在不断出新,书中难免存在不足之处,敬请读者批评指正。

编者2007年10月目录前言 (1)目录 (2)实验一过程通道和数据采集处理 (4)一、输入与输出通道 (4)1. AD 转换实验` (5)2. DA 转换实验` (7)二、信号的采样与保持` (9)1. 零阶保持实验` (9)2. 直线插值实验*` (11)3. 二次曲线插值实验*` (11)三、数字滤波 (15)1. 一阶惯性实验 (16)2. 四点加权实验* (16)实验二开环系统的数字程序控制 (19)数字PWM 发生器和直流电机调速控制 (19)一、实验目的 (19)二、实验内容` (19)三、实验所用仪表及设备 (19)四、实验原理及步骤 (20)五、思考题 (21)六、实验报告内容及要求 (21)实验三数字PID闭环控制 (22)数字PID控制算法 (22)积分分离法PID控制 (23)带死区的PID控制* (27)简易工程法整定PID 参数 (30)扩充临界比例度法 (30)扩充响应曲线法 (32)实验四数字调节器直接设计方法 (36)最小拍控制系统 (36)一、实验目的 (36)二、实验所用仪表及设备` (36)三、实验原理及内容 (36)有纹波最小拍控制系统 (37)无纹波最小拍控制系统 (38)四、实验步骤 (40)五、思考题 (41)六、实验报告内容及要求 (41)实验一过程通道和数据采集处理为了实现计算机对生产过程或现场对象的控制,需要将对象的各种测量参数按要求转换成数字信号送入计算机;经计算机运算、处理后,再转换成适合于对生产过程进行控制的量。

计算机控制实验报告初稿

计算机控制实验报告初稿
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·1/s(0.1s+1)
为使用环系统稳定,应满足Ti>0.1,即K1<10
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:
Gs=tf([5],[1,1,0]);
Gz=c2d(Gs,0.1,'zoh');//求解广义对象的脉冲传递函数
Transfer function:
0.02419 z + 0.02339
----------------------
z^2 - 1.905 z + 0.9048
Sampling time: 0.1
G=c2d(G1,0.01,'zoh');//求系统脉冲传递函数
rlocus(G);//绘制系统根轨迹
将图片放大得到
Z平面的临界放大系数由根轨迹与单位圆的交点求得。
放大图片分析:
[k,poles]=rlocfind(G)
Select a point in the graphics window
selected_point =
0.9905 + 0.1385i
k =
193.6417
poles =
0.9902 + 0.1385i
0.9902 - 0.1385i
得到0<K<193
(2)假设不考虑采样开关和零阶保持器的影响,即看作一连续系统,讨论令系统稳定的 的取值范围;
解:
G1=tf([1],[1 1 0]);

北航计算机控制系统实验报告

北航计算机控制系统实验报告

北航计算机控制系统实验报告一、实验目的通过本实验,旨在加深对计算机控制系统的理解,熟悉计算机控制系统的基本组成和原理,并能够运用所学知识进行实际的控制系统设计与调试。

二、实验原理计算机控制系统是一种通过计算机对实际物体或过程进行控制的系统。

其基本组成包括传感器、执行机构、人机界面、控制算法和控制器等。

传感器负责将物理量转换成电信号,输入给计算机;执行机构根据计算机的控制信号完成相应的动作;人机界面提供了与计算机进行交互的方式;控制算法基于传感器采集到的信息和用户的输入,计算出执行机构所需的控制信号;控制器根据控制算法输出的控制信号与执行机构进行交互。

三、实验内容本实验的主要内容为设计一个自动化温控系统。

系统包括一个温度传感器、一个加热器和一个温度控制器。

温度传感器负责采集环境温度,并将其转换成模拟电信号输入给温度控制器;加热器根据温度控制器输出的控制信号控制加热功率,从而调节环境温度;温度控制器根据温度传感器采集到的温度信号和用户设定的目标温度,计算出加热功率控制信号。

四、实验步骤1.连接硬件设备将温度传感器的输出接口与温度控制器的输入接口相连;将温度控制器的输出接口与加热器的输入接口相连。

2.设计控制算法根据用户设定的目标温度和实际温度,设计一个控制算法,计算出加热功率控制信号。

常见的控制算法包括PID控制算法、模糊控制算法等。

3.编写控制程序使用编程语言编写一个控制程序,根据控制算法计算出的控制信号,通过温度控制器的输出接口发送给加热器。

4.调试控制系统运行控制程序,观察温度控制系统的运行情况。

根据实际温度与目标温度的偏差调整控制算法的参数,使系统达到较好的控制效果。

五、实验结果分析运行实验过程中,通过观察实际温度与目标温度的偏差,可以评估系统的控制效果。

根据实际情况,调整控制算法的参数,使系统的响应速度更快、稳定性更好。

六、实验总结通过本实验,我对计算机控制系统的基本原理和组成有了更深入的理解,掌握了控制系统的设计与调试方法,并在实践中提高了解决实际问题的能力。

计算机控制系统实验报告

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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。

计算机控制系统实验报告

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。

计算机控制技术实验报告

计算机控制技术实验报告

计算机控制技术实验报告精33 任雪冰 2013010667一. 设计报告的全部内容(含分析):(一). 基本信息:实验日期为第15周周三以及即将到来的第16周周二,组号为第4组,至于设备号印象不是很清楚,似乎是1号(这就很尴尬)。

组员有赵航,康轶譞与任雪冰。

(二). 电机模型参数的辨识过程与辨识结果:辨识过程:1.首先是采样周期的确定,根据题中所给条件,由M P =0.3,t s =0.5可以解出:ξ=0.3579,ωn =16.7665,BW=23.6527再根据公式:ωs =(10−30)max ⁡(ωn ,BW),T =2πωs 可以解出:0.008855s<T<0.026564s为方便计算,令采样周期T=0.01s=10ms2.然后便是在实验室的工作:给予系统一个幅值为5V 的阶跃信号,观察并导出系统的响应曲线以及个点数据。

3.数据拟合:理论计算出阶跃信号的输出函数为:5()()b Y s s s a =+ 5()(1)at b y t e a-=- 编写matlab 程序:fun=inline('b(1).*(1-exp(-b(2)*k))','b','k');b0=[8,0.5];[b,r,j]=nlinfit(k,y,fun,b0);b(k 是采集的时间,b 是对应的数据)将三次数据得到的b(1)、b(2)做平均得到最终结果a=b(2)、b=b(1)*a/54.辨识结果:结果为:a=5.9817,b=50.7030(三). 计算机控制设计:原理框图如下:(图片来源于老师课件第七章)设计步骤:1.Z变换:被控对象传递函数为:G s=50.7030对其求Z变换得:H z=B(z)=0.002485z+0.00243622.求H m分解:B z=B+B−,B+=1,B−=0.002485z+0.002436由于K V=20>1,所以设:B m1=b0z+b1可计算:d=degA z−deg B z=1r=deg B−z+deg B m1z=2p1=−2e−ξωn T cos2∙ωn∙T =−1.8605p2=e−2ξωn T=0.8869所以:H m z=B m(z)m=(0.002485z+0.002436)∙(b0z+b1)32根据条件K V=20>1可得方程:H m1=1−dH m(z)dz z=1=1TK V=15最后解得:b0=0.7791,b1=4.5857H m z=B m(z)m=0.001936z2+0.01329z+0.01117323.求T,S,R:首先知道:T z=B m1z=0.7791z+4.5857设:R z=z+r,S z=s0z+s1再根据公式:A z∙R z+B z∙S z=A m(z)带入后各次幂对应系数相等,可解得:R z=z+0.03471,S z=18.7872z−13.4224带入后验证无误。

计算机基础实验报告(共3篇)

计算机基础实验报告(共3篇)

篇一:计算机基础实验报告(1)xx 实验报告课程名称计算机导论项目名称操作系统与工具软件学院专业无指导教师报告人学号实验时间提交时间一、实验目的与要求1.掌握windows或linux的基本操作;2.掌握文件管理、磁盘管理以及控制面板设置;3.熟悉汉字输入法以及金山打字软件的使用;4.了解windows注册表管理和常用工具软件的使用;5.学会自己提出问题,并得出解决问题的方法。

实验内容与方法1.了解windows的启动和关闭,桌面的组成,窗口的组成和操作,鼠标及其操作,菜单与对话框,应用程序的切换,任务栏和?开始?菜单。

2.了解?资源管理器?和?我的电脑?,懂得文件和文件夹的操作,会磁盘清理,格式化磁盘,会备份和系统还原以及虚拟内存的设置和控制面板的鼠标设置、系统日期和时间、桌面背景及屏幕保护的设置、会安装与卸载应用程序、多用户环境的设置、文件夹共享的设置、汉字输入法的设置。

3.了解安装汉字输入法,添加或删除汉字输入法,输入法的选择,输入法的快捷键设置以及智能abc输入法的使用和了解金山打字软件的启动及其窗口,打字教程,英文打字,拼音打字,速度测试,个人管理。

4.了解注册表基本结构,使用注册表,备份与还原注册表信息和会使用压缩软件、adobe acrobat、虚拟光驱。

电子图书浏览与制作工具。

三、实验步骤与过程一.1.windows的启动与关闭⑴windows的启动连接计算机的电源,打开电源,安装了windows的计算机就会自动启动,计算机将显示欢迎的界面,之后将看到windows的桌面。

⑵windows的关闭单击?开始?按钮打开?开始?菜单,在其中选择?关闭计算机?,在出现的对话框中单击选择?关闭?,系统将关闭。

2.桌面的组成:桌面上摆放了一些经常用到的或特别重要的文件夹和工具图标,使用鼠标双击想使用的应用程序即可打开相应的应用程序。

3.窗口的组成窗口的基本操作有打开与关闭窗口、调整窗口大小、移动窗口等操作步骤。

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》实验报告班级:学号:姓名:信息工程学院2016-2017-2实验1:D/A转换实验实验名称:D/A转换实验一.实验目的学习D/A转换器原理及接口方式,并掌握TLC7528芯片的使用。

二.实验原理TLC7528芯片,它是8位、并行、两路、电压型输出数模转换器。

会将数字信号转换成模拟信号。

三.实验容本实验输入信号:8位数字信号本实验输出信号:锯齿波模拟信号本实验数/模转换器:TLC7528输出电路预期实验结果:在虚拟示波器中显示数字信号转换成功的锯齿波模拟信号的波形图。

四.实验结果及分析记录实验结果如下:结果分析:为什么会出现这样的实验结果?请用理论分析这一现象。

D/A就是将数字量转化为模拟量,然后通过虚拟示波器显示出来,表现为电压的变化。

1.实验2:采样与保持实验实验名称:信号采样与保持一.实验目的1.熟悉信号的采样与保持过程2.学习和掌握采样定理3.学习用直线插值法和二次曲线插值法还原信号二.实验原理香农(采样) 定理:若对于一个具有有限频谱(|W|<Wmax)的连续信号f (t)进行采样,当采样频率满足Ws≥2Wmax 时,则采样函数f*(t) 能无失真地恢复到原来的连续信号f(t)。

Wmax 为信号的最高频率,Ws 为采样频率。

三.实验容本实验输入信号:正弦波模拟信号本实验输出信号:正弦波数字信号本实验采样信号:方波预期实验结果:1.在模拟示波器中成功显示采样与保持的正弦波信号。

2.成功在模拟示波器中还原输入的正弦波信号。

四.实验结果及分析记录实验结果如下:零阶保持增大采样周期失真3.直线采值二次曲线结果分析:为什么会出现这样的实验结果?请用理论分析这一现象。

实验3:数字滤波实验实验名称:数字滤波一.实验目的1.学习和掌握一阶惯性滤波2.学习和掌握四点加权滤波二.实验原理一般现场环境比较恶劣,干扰源比较多,消除和抑制干扰的方法主要有模拟滤波和数字滤波两种。

由于数字滤波方法成本低、可靠性高、无阻抗匹配、灵活方便等特点,被广泛应用,下面是一个典型数字滤波的方框图:三.实验容本实验输入信号:正弦信号干扰信号本实验输出信号:正弦波模拟量本实验采样信号:周期为5ms的方波本实验被控对象:预期实验结果:输入为带有毛刺的正弦波,经过滤波后,输出为正弦波信号四.实验结果及分析记录实验结果如下:5.结果分析:不同采样周期对实验结果的影响,使用理论分析这一结果。

计算机控制原理实验报告

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。

电脑实践课实验报告(3篇)

电脑实践课实验报告(3篇)

第1篇实验名称:计算机基本操作与常用软件应用实验日期:2023年3月15日实验地点:计算机实验室实验目的:1. 掌握计算机的基本操作,包括开关机、文件管理、系统设置等。

2. 熟悉常用软件的使用,如文字处理软件、电子表格软件、演示文稿软件等。

3. 提高计算机应用能力,为后续课程学习打下基础。

实验内容:一、计算机基本操作1. 开关机操作(1)打开计算机,等待系统启动完成。

(2)使用鼠标点击屏幕左下角的“开始”按钮,选择“关机”选项。

(3)系统提示是否保存更改,根据实际情况选择保存或取消保存。

(4)点击“确定”按钮,等待计算机完全关闭。

2. 文件管理(1)打开文件资源管理器,了解文件结构。

(2)创建文件夹:点击“文件”菜单,选择“新建”->“文件夹”,输入文件夹名称,按“确定”按钮。

(3)重命名文件或文件夹:选中文件或文件夹,右击鼠标,选择“重命名”,输入新名称,按“Enter”键。

(4)删除文件或文件夹:选中文件或文件夹,右击鼠标,选择“删除”,在弹出的对话框中选择“是”。

3. 系统设置(1)打开“控制面板”,了解系统设置。

(2)调整屏幕分辨率:在“控制面板”中找到“显示”选项,调整分辨率。

(3)设置网络连接:在“控制面板”中找到“网络和共享中心”,设置网络连接。

二、常用软件应用1. 文字处理软件(Microsoft Word)(1)创建新文档:点击“开始”按钮,选择“所有程序”->“MicrosoftOffice”->“Microsoft Word”,打开Word软件。

(2)输入文字:在文档中输入文字,可以使用“格式”工具栏进行文字格式设置。

(3)保存文档:点击“文件”菜单,选择“保存”或“另存为”,设置保存路径和文件名,点击“保存”按钮。

2. 电子表格软件(Microsoft Excel)(1)创建新工作簿:点击“开始”按钮,选择“所有程序”->“Microsoft Office”->“Microsoft Excel”,打开Excel软件。

计算机控制系统实验报告DOC

计算机控制系统实验报告DOC

计算机控制系统实验报告实验一 :D/A 数模转换实验实验报告:1、数字量与模拟量的对应曲线:2、理论值与实测值对比:数字量模拟量 理论值实测值1004756 4722 200 4512 4412 300 4268 4325 400 4023 4078 500 3780 3664 600353536313、分析产生误差的原因:答:a)外界干扰会对实验造成误差;b)系仪器本身误差;c)仪器元件不够精确,导致试验产生误差。

这是本实验的最主要的误差来源。

4、总结:本次试验需要进行的连电路、实验软件操作都比较简单,但对于实验原理我们应有更加深刻的理解,对于实验箱内部的D/A转换原理要有所思考,不能只满足与简单的实验表象,而应思考更深层次的问题。

实验二 :A/D 模数转换实验实验报告:1、模拟量与数字量的对应曲线:2、理论值与实测值对比:3、分析产生误差的原因:答:a)系仪器误差、实验软件的精度误差;b)外界干扰会对实验造成误差;模拟量数字量理论值实测值 500 439 461 1000 409 410 2000 292 307 4000 97 103 -1000 586 614 -4000879921c)仪器元件不够精确,导致试验产生误差。

这是本实验的最主要的误差来源。

4、总结:书本上学习的模数转换都是理论知识,过程相对比较复杂,本次试验需要进行的连电路、实验软件操作都比较简单,但对于实验原理我们应有更加深刻的理解,对于实验箱内部的A/D转换原理要有所思考,不能只满足与简单的实验表象,而应思考更深层次的问题。

实验三:数字PID控制实验报告:1、画出所做实验的模拟电路图:2、当被控对象为Gpl(s时)取过渡过程为最满意时Kp,Ki,Kd,画出校正后的Bode图,查出相对裕量γ和穿越频率Wc:跃响应曲线及时域性能指标,记入表中:0型系统:实验结果参数δ% Ts(ms)阶跃响应曲线Kp Ki Kd1 0.02 1 11.9% 720 见图3—11 0.05 1 32.5% 800 见图3--25 0.02 1 44.4% 1050 见图3--35 0.05 1 46.1% 1900 见图3--4I型系统:实验结果参数δ% Ts(ms)阶跃响应曲线Kp Ki Kd1 0.02 1 16.0% 420 见图3—51 0.02 2 36.4% 606 见图3--63 0.02 1 49.4% 500 见图3--73 0.1 1 56.4% 1050 见图3--8下面是根据上表中数据,所得到的相应曲线:图3-1 Kp=1 Ki=0.02 Kd=1 Gp1最满意的曲线图其中,相对稳定裕量γ= 82°穿越频率ωc=230rad/s图3-2 Kp=1 Ki=0.05 Kd=1图3-3 Kp=5 Ki=0.02 Kd=1图3-4 Kp=5 Ki=0.05 Kd=1图3-5 Kp=1 Ki=0.02 Kd=1图3-6 Kp=3 Ki=0.02 Kd=1图3-7 Kp=1 Ki=0.02 Kd=2图3-8 Kp=3 Ki=0.01 Kd=13、总结一种有效的选择Kp,Ki,Kd方法,以最快的速度获得满意的参数:答:参数整定找最佳,从小到大顺序查,先是比例后积分,最后再把微分加,曲线振荡很频繁,比例度盘要放大,曲线漂浮绕大湾,比例度盘往小扳,曲线偏离回复慢,积分时间往下降,曲线波动周期长,积分时间再加长,曲线振荡频率快,先把微分降下来,动差大来波动慢,微分时间应加长,理想曲线两个波,前高后低4比1。

计算机控制技术实验报告

计算机控制技术实验报告

计算机控制技术实验报告实验名称:计算机控制技术实验实验目的:通过学习计算机控制技术的基本原理和方法,掌握计算机控制技术的应用。

实验原理:计算机控制技术是一种应用于现代工业自动化控制中的控制技术。

计算机控制系统由计算机硬件和软件组成,通过采集、处理和输出各种信号来完成对被控对象的控制。

实验仪器:计算机、控制器、传感器、被控对象等。

实验步骤:1.确定实验目标和实验要求。

2.研究被控对象的性质和特点,设计控制方案。

3.配置硬件设备,连接传感器、控制器和计算机。

4.编写控制程序,设置控制算法,实现被控对象的控制。

5.进行实验操作,观察并记录实验结果。

6.对实验结果进行分析和评价,总结实验经验。

实验结果和分析:在实验中,我们选择了一个温度控制系统作为被控对象。

通过传感器采集环境温度,并通过控制器将控制信号发送给加热器,调节加热器的功率来控制环境温度。

通过实验操作,我们观察了不同环境温度下的控制效果。

实验结果表明,在控制系统正常工作时,环境温度可以稳定在设定温度附近,并具有很好的控制精度。

此外,我们还对控制系统进行了稳定性和响应速度等性能指标的评价。

实验结果显示,控制系统具有较好的稳定性和快速响应的特点,可以满足实际工业生产中对温度控制的要求。

实验总结:通过本次实验,我们深入学习了计算机控制技术的基本原理和方法,并通过实践掌握了实验操作的技巧。

实验结果表明,计算机控制技术在工业生产中具有广泛的应用前景。

在今后的学习中,我们将进一步深入研究计算机控制技术的进一步发展,并不断提高实际应用能力,为工业自动化控制的发展贡献自己的力量。

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一班级:自动化092班姓名:Lcy一、实验目的1:验证闭环系统可以克服干扰。

2:搭建由PID控制器组成的闭环控制系统,测试P、I、D(比例、积分、微分参数)变化对控制系统的影响。

验证PID控制器对不同的控制对象都有控制作用,即控制对象的变动对PID控制器的影响不大。

3:验证PID控制器对大惯性对象的调节不明显。

二、实验步骤1:在Simulink工具箱下构建开环系统,选择合适的对象,仿真观察开环下该系统在阶跃信号和同是阶跃信号的干扰信号的作用下系统的输出情况。

2:将上述开环系统由负反馈构成闭环,其他不变动,观察仿真结果与开环是比较,观察闭环是否可以克服干扰。

3:记录PID控制器的初试参数及初试参数下系统的输出情况,然后先后依次调节P、I、D三个参数,再观察记录系统的输出情况,并比较,得出比例、积分、和微分参数变化下对系统动态特性的影响。

4;保持原来的PID控制器的参数不变,改变控制对象的传递函数,仿真,观察输出情况是否发生变化。

5:将控制对象改成大惯性环节,PID控制器保持不变,然后调节PID 控制器的参数,观察阶跃信号及干扰信号下系统的输出在PID调节下是否有明显改善。

三、实验结果及数据记录1:开环系统系统开环在单位阶跃信号及阶跃干扰信号下的输出情况结果:系统开环时,在单位阶跃信号和阶跃干扰信号的作用下,系统是发散的,很显然是不稳定的。

闭环系统如下:系统闭环下输出情况如下:结果:系统闭环后在0时刻给定阶跃信号,在时刻10时趋于稳定,在时刻50时介入干扰信号,系统又恢复稳定,可见闭环的系统抗干扰性能上明显优于开环系统。

2:初始P 、PI 、PD 的系数都为1===D I p K K K ,被控对象为二阶系统,传递函数为15.01)(2++=s s s Gp K 变大到5 p K 时,系统的输出情况p K 减小到1.0=p K 时,系统的输出情况1==D P K K ;5=I K 时的系统输出1==D P K K ;1.0=I K 时的系统输出1==I P K K ;5=D K 时系统的输出1==I P K K ;1.0=D K 时系统的输出最佳整定:先调节比例、再调节积分、最后调微分下系统的输出情况总的调节参数表格如下:K P K I K D超调调整时间振荡次数1 1 1 0.444 10 20.1 1 1 0.585 26 45 1 1 0.215 25 11 5 1 系统在t=470时开始发散1 0.1 1 0.535 100 11 1 5 0.258 30 21 1 0.1 0.62 100 2310 8 20 0.037 8 1 PID控制规律总结:1:比例调节是对偏差及时反应的,偏差一旦出现,调节立即产生控制作用,使输出量朝着减小偏差的方向变化,控制作用的强弱取决于K,加大比例系数可以减小稳态误差,但是P K过大会使系比例系数P统动态特性变坏,引起系统振荡,甚至导致系统出现不稳定。

计算机控制技术实验1实验报告

计算机控制技术实验1实验报告

计算机控制技术实验报告基础实验实验目的(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。

实验要求利用Step7编程软件编写梯形图程序,实现工作台的顺序控制过程,通过输入点和输出点的二极管显示变化调试程序。

实现当按下某一个开关时,模拟控制工作台快速向前的输出灯点亮,说明工作台正在快速向前运动;当拨动另一开关时,模拟快速向前的灯灭,而指示慢速向前的灯亮;当拨第三个开关时,指示慢速向前的灯亮一定的时间后(5秒),指示快速后退的灯亮同时慢速向前的灯灭,直到模拟后退到位开关拨到位后,后退指示灯自动熄灭。

解题思路用I0.0,I0.1,I0.2,I0.3这四个拨动开关控制输出灯的变化,输出灯有Q0.0,Q0.1,Q0.2I0.0 : 控制第一个灯亮I0.1:第二个灯亮的同时第一个灯熄灭I0.2: 2秒后第三个灯亮I0.3: 重置操作,在任何状态下都可以重置,所有灯灭。

下面展示梯形图:图1图2图3图4图1中显示网络1、2、3,由网络1确定Q0.0的亮灭,当I0.0有输入时,由于I0.1、I0.3为常闭,所以Q0.0会点亮。

添加会使Q0.0常亮,不会因I0.0的断开而熄灭。

同理网络2完成Q0.1的点亮功能,I0.3是常闭,完成复位操作,如图2中的网络6。

实现当按下某一个开关时,模拟控制工作台快速向前的输出灯点亮,说明工作台正在快速向前运动;网络3中按下I0.2时,触发M0.0,开始计时,如图2网络4所示,为计时器状态。

当计时时间到达2S时,网络5通,Q0.2亮,同时Q0.1灭,实现当拨第三个开关时,指示慢速向前的灯亮一定的时间后(5秒),指示快速后退的灯亮同时慢速向前的灯灭.网络6中,按下I0.3时,对网络实现重置,所有的灯在按下I0.3时都会熄灭。

实验结果结果情况详见附件中的视频。

计算机控制技术实验报告册 (1)

计算机控制技术实验报告册 (1)

5.在弹出的参数窗口中填入想要变换的模拟量,点击变换,在下面的文字框内将算出变换后的数字量。

6.点击确定,在显示窗口观测采集到的数字量。

并将测量结果填入下表2-1:数字量模拟量理论值实测值762460256表2-1五、实验结果画出模拟量与数字量的对应曲线如图2-1:图2-1六、实验结果分析表2-1中计算出理论值,与实验结果比较,分析产生误差的原因系仪器误差、实验软件的精度误差。

七、实验心得本次试验需要进行的连电路、实验软件操作都比较简单,但对于实验原理我们应有更加深刻的理解,对于实验箱内部的A/D转换原理要有所思考,不能只满足与简单的实验表象,而应思考更深层次的问题。

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-II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/((+1)(+1))Gp2(s)=1/(s(+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,可使系统变为“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。

计算机控制技术实验报告

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。

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重庆交通大学
学生实验报告
实验课程名称机械工程控制基础
开课实验室交通装备与制造工程实训中心
学院机电与汽车工程学院年级 2012专业班机械电子工程(2)学生姓名学号
开课时间 2014 至 2015 学年第二学期
验证性设计性综合性
ans =
(1/2)^n
(2) )
1.0)(8.0()(2
--=z z z z F
syms z
>> f=((z^2)/((z-0.8)*(z-0.1))) f =
z^2/((z - 4/5)*(z - 1/10))
>> iztrans(f) ans =
(8*(4/5)^n)/7 - (1/10)^n/7
实验项目
系统分析
实验时间
实验地点 90304
实验性质
验证性
设计性
综合性
教师评价:
评价教师签名: 第三章:计算机控制系统的分析
1 试求如题图 3.1所示的采样控制系统在单位阶跃信号作用下的输出响应)(*t y 。


)
10(*20
)(+=
s s s G ,采样周期T=0.1s 。

解: gs=tf([20],[1 10 0]); gz=c2d(gs,0.1,'imp'); gzb1=gz/(gz+1);
gzb2=feedback(gz,1); y=step(gzb1); step(gzb1,gzb2);
结果:
2 试求如题图3.1所示的采样控制系统在单位速度信号作用下的稳态误差。

设)
11.0(1
)(+=
s s s G ,采样周期T=0.1s.
解: gs=tf([1],[0.1 1 0]); T=0.1;
gz=c2d(gs,T,'imp'); gzb=feedback(gz,1);
rz = tf([0.1 0],[1 -2 1],T); rz1 = zpk([0],[1 1],T,T); yz=rz*gzb; impulse(yz); t=[0:0.1:10]'; ramp=t;
lsim(gzb,ramp,t)
[y,t1] = lsim(gzb,ramp,t); ER = ramp - y
plot(ER,t),grid
结果:
误差曲线
5 对于题图3.1所示的采样控制系统,设)
1(10
)(+=s s s G ,采样周期T=1s 。

(1) 试分析该系统是否满足稳定的充要条件。

(2) 试用Routh 准则判断其稳定性。

解: gs=tf([1],[1 1 0]); T=1;
gz=c2d(gs,T,'imp'); gzb=feedback(gz,1); pzmap(gzb)
结果:
故满足稳定的充要条件。

6 设线性离散控制系统的特征方程为0391********
3=---z z z ,试判断此系统的稳定性。

解:gz1=tf([1],[45 -117 -119 -39],1); pzmap(gz1)
结果:
故稳定。

9 一闭环系统如图3.2所示,设)
1(1
)(+=
s s s G ,采样周期T=1s 。

试求:
(1) 绘制开环系统的幅相频率特性曲线。

(2) 绘制开环系统的bode 图。

(3) 确定相位裕度和幅值裕度。

解: Gs=tf([1],[1 1 0]) Gz=c2d(Gs,1) nyquist(Gz) Gs =
1 ------- s^
2 + s
Continuous-time transfer function.
Gz =
0.3679 z + 0.2642
----------------------
z^2 - 1.368 z + 0.3679
Sample time: 1 seconds
Discrete-time transfer function.
bode(Gz)
实验项目控制系统的离散化设计
实验时间实验地点90304
实验性质
验证性设计性综合性教师评价:
评价教师签名:
第四章计算机控制系统的离散化设计
2 某系统如题图4.1所示,已知被控对象的传递函数为
)
05
.0
1
)(
1.0
1(
1
)
(
0s
s
s
s
G
+
+
=
设采样周期T=0.1s,针对单位速度输入设计有纹波系统的数字控制器,计算采样瞬间数字控制
解: Gs=tf([10],[1 1 0])
Gz=c2d(Gs,1)
Gs =
10
-------
s^2 + s
Continuous-time transfer function. Gz =
3.679 z + 2.642
----------------------
z^2 - 1.368 z + 0.3679
Sample time: 1 seconds
Discrete-time transfer function. >> Wez=filt([1 -2 1],[1],1)
Wez =
1 -
2 z^-1 + z^-2
Sample time: 1 seconds
Discrete-time transfer function. >> Wz=1-Wez
Wz =
2 z^-1 - z^-2
结果:
看不懂怎么回事。

6 某控制系统如题图4.1所示,已知被控对象的传递函数为)
1(5)(0+=s s s G 设采样周期T=1s ,试设计数值控制器D (z ),使得系统对等速输入响应在采样点上无稳态误差,同时对阶跃响应的超调量和调整时间均为有所折中,并画出所选阻尼因子所对应的阶跃响应和等速响应的曲线。

解: Gs=tf([5],[1 1 0])
Gz=c2d(Gs,0.1)
Wez=filt([1 -2 1],[1],0.1)
Gs =
5
-------
s^2 + s
Continuous-time transfer function.
Gz =
0.02419 z + 0.02339
----------------------
z^2 - 1.905 z + 0.9048
Sample time: 0.1 seconds
Discrete-time transfer function.
Wez =
Discrete-time transfer function.
Rz =
0.1 z^-1
-----------------
1 -
2 z^-1 + z^-2
Sample time: 0.1 seconds
Discrete-time transfer function.
Wz1 =
1.8 z^-1 - z^-2
---------------
1 - 0.
2 z^-1、
图:
实验项目模拟化设计、状态空间分析和线性离散化状态空间设计实验时间实验地点90304
实验性质
验证性设计性综合性
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