计算机控制系统实验平台讲解

计算机控制系统实验平台

（本文由袁绍强及夏洁撰写）

为完成本科计算机控制系统课实验的教学，北京航空航天大学自动化学院控制实验中心，研制和开发了多种计算机控制系统实验平台。与本科教学有关的实验平台简单介绍如下。

1．微机控制伺服系统

1.1 实验系统及相关设备介绍

微机控制伺服系统是PC机为控制计算机，插入模/数、数/模转换板，控制模拟式小功率随动系统。软件采用Borland C或TC.计算机控制系列实验以此为平台，专门为学习了“计算机控制系统”课程的本科生设计的一组高水平实验。

具体内容包括：

随动系统的部件性能测试；建立数学模型；连续系统离散化；设计模拟及数字控制系统的控制律；闭环调试等。

在计算机实现方面，学习如何将计算机与物理系统相连接；研究引入计算机后产生的问题，如采样、零阶保持器的影响等。

学会用C语言编制A/D、D/A及中断程序并在计算机内实现控制律；训练使用C语言的编程能力等。

通过系列实验，可以使学生学习和掌握有关系统分析与设计，系统仿真及实现等方面内容，熟悉各种硬件及软件环节；同时可以加强学生的实验研究能力及动手建立，安装，调试实际系统的能力，真正掌握计算机控制系统的各种关键技术。设计方法可以采用状态空间法，极点配置方法、最优控制方法等多种控制方法。

1.2 实验设备或相关器件的主要技术指标

IBM PC 系列微机一台(586以上机型)

HD1219 12位A/D D/A接口板一块

XSJ-3 小功率直流随动系统学习机一台

4 1/2 数字多用表一台

DT6234 光电式转速表一台

图1.1 实验电路图

小功率随动系统的元部件共包括执行电机、测速发电机、角位置测量电位计、直流放大器、系统控制台、计算机系统等六个主要部分，其中执行电机和系统控制台构成被控对象，测速发电机和角位置测量电位计分别构成速度反馈（内环）和位置反馈（外环），加上计算机系统和A/D、D/A转换器构成数字式的计算机控制系统。

主要元部件的性能指标：

1) 执行电机

本实验系统选取直流低速力矩电机，产品出厂时给定的技术数据为：

峰值力矩T p：5(-5%)kg.cm

峰值电流I p： 1.8A

峰值电压V p：20V

空载转速n0：500r/min

2) 测速发电机

选用永磁直流测速发电机70CYD-1，它的主要技术数据为：信号输出斜率： 1 V/rad/s

极限转速：400r/min

输出特性线性度：1%

最小负载：23kΩ

静磨擦力矩：300g.cm

3) 角位置测量电位计

选用高精度合成膜电位计：WHJ-2，主要技术数据如下

阻值： 1.5 kΩ

功率：2W

线性度：0.5%

电气角度：330

机械转角: 330无止挡。

4) A/D、D/A板（HD1219）

模出入分芯片采用AD1674

通道数：单端输入16路

输入电压：0～10V，±5V，±10V

输入阻抗：≥ 10MΩ

分辩率：12位

输出编码：原码（单极性信号输入）

偏移码（双极性信号输入）

转换速度：100kHz

转换误差：≤0.1%

A/D起动方式：程序起动，定时起动

A/D工作方式：中断，程序延时

模出部分芯片采用DA1230

通道数：2路

输出电压：0～10V，±5V，±10V

输出阻抗：≤1MΩ

分辩率：12位

建立时间：7μs

定时器/计数器部分。采用8253可编程计数/定时器。

通道数：3路

计数器字长：16位

时钟频率：2MHz

数字量输入输出部分，采用8255，通道数为24路

接口部分,地址分配：占用16个连续I/O端口地址，HD1219板基地址

Base=0310H。

1.3 实验对象计算机闭环控制指标要求

设计要求：

(1)速度回路设计：选择静态增益满足以下要求：

当D/A 输出≤120 mV 时，电机开始转动。

（实际测试，电机起动电压）

当D/A 输出±10 V 时，电机转速为26 rad/s

(2)位置回路设计：在求得上述速度回路传递函数的前提下，利用极点配

置方法求全状态反馈增益KF1 KF2 。假定系统的期望极点满足：

≥ 20 rad/s

ξ≥0.9 ，

且要求输入信号小于40 mV时电机应能起动。

给定采样周期T =0.025 s

(3)观测器设计：假定伺服系统的转角θ是可测的，设计降维观测器，并

假定降维观测器的观测误差衰减速率是闭环系数衰减速率的4倍。

(4)根据全状态反馈增益KF1 KF2及降维观测器方程，求控制器方程。

(5)按零点——极点型编排方法，编排控制器方程的实现算法，并选择合

适的比例因子。

1.4 实验目的以及实验要求

通过本实验的训练，应达到下列要求：

1) 学生应了解直流电动机、测速机、电位计、功率放大器等主要部件的工作原理以及使用方法，掌握模拟随动系统动静态参数的设置和调试方法，具有初步排除故障的能力。

2) 了解计算机控制系统输入输出通道的使用方法并具有常规的A/D、D/A板的软件编程及调试能力。

3) 要求学生掌握利用硬件定时器实现中断管理、定时采样的方法并能编制程序实现中断管理。

4) 掌握计算机控制系统的实时应用软件编程方法,具有一定的编程及调试能力。

5) 初步掌握计算机控制系统闭环调试方法,并具有排除故障的能力。

2 单片机实现的伺服系统控制

本系统是由A VR单片机和XSJ-2型小功率直流随动系统学习机配套使用构成计算机控制系统。限于XSJ-2型小功率直流随动系统学习机数量有限，本实验还可以由电子模拟机构成XSJ-2型小功率直流随动系统学习机的数学模型完成实验。

2.1 AVR单片机系统概述

2.1.1 AVR单片机组成和外观

AVR单片机（简称“数字板”），AD、DA接口转换器（简称“模拟板”）和电源等组成。在使用时，模拟板安装在数字板的上面，如图2．1所示。

图2．1 A VR单片机控制系统结构图

2.2.2 基本组成及特性

(1) 处理器特性：采用8位ATmega128处理器，16MHz晶振，128K字节Flash

程序存储器。

(2) 4路AD输入：输入电压范围±10V，采样速率65～260μs，精度10位。

(3) 4路DA输出：输出电压范围±10V，控制频率≤50Hz，波纹＜0.5mV，PWM

频率1k Hz，精度16位。

(4) 2路电平输入：高电平：7～10V，低电平：0V。

(5) 2路电平输出：高电平：5V，低电平：0V。

(6) 4位LED数码管显示：采用软件实现显示操作。

(7) 2路TTL串行接口。

(8) 2路标准232接口。

(9) 1路高速SPI串行接口。

(10) 多路I/O接口及所有端口引出：用于测量及更广泛的应用。

2.2单片机与被控对象XSJ-2的连接

在使用中，单片机与XSJ-2型小功率直流随动系统学习机的连接如图2.2所示。

图2.2 计算机控制系统结构图

2.3单片机的结构

2.3.1 模拟板的基本功能和布局

模拟板由4路AD输入转换器（简称/4放大器）、4路DA输出转换器（简称*4滤波放大器）、4路开关接口转换器以及参考电源等组成。其中，AD输入转换器将±10V范围的直流输入电压转化成±2.5V范围的电压，送给数字板计算机。数字板将得到一个对数字地（GND）而言0～5V的输电压。DA输出转换器将由数字板计算机来的±2.5V范围的PWM信号转化成±10V范围的直流电压，完成系统的DA操作。

图2.4 模拟板布局图

2.3.2 数字板布局

图2.5 数字板布局及各部名称图

2.4实验内容

2.4.1小功率随动系统的元部件测试及建模

内容：分别测试力矩电机，测速机，功率放大器及反馈电位计的各种性能及输入/输出特性，根据测试结果建立小功率随动系统的数学模型。

要求：了解上述元部件主要特性参数测试方法和原理；了解有关测量仪器的使用方法；学习数据处理及建立数学模型的基本方法；了解元部件的非线性因素及模型误差产生的原因等。

2.4.2 开发应用平台学习使用，进行输入输出接口的测试及显示

内容：熟悉开发应用平台的使用，针对单片机实现平台熟悉运行程序的下载烧制过程。用C 语言编制带定时器的A/D 程序；通过外加电压进行数据采集和调试；进行采样数据的LED 显示。

要求：了解A/D 接口的基本原理，硬件结构及编程方法等; 掌握计算机内部的数据转换和储存方式; 学会定时器的原理及使用方法。

2.4.3 采样系统的构成及中断的使用，对单片机系统实现串口数据传输

内容：编制并调试带定时器的D/A 程序；接入A/D 、D/A 程序以及中断管理程序，实现信号的连续采样与输出。单片机平台实现测试信号通过串口进行通信上传和保存。

要求：了解D/A 接口原理及使用；相应的设置及编程方法等；掌握中断的原理及中断编程方法。单片机实现平台组需要完成串口方式的设置，实现通信数据传输的应用。

2.4.5计算机控制系统的闭环实验调试

1）设计要求给定对象的传递函数为)

1(2)(+=s s s G ，为便于观察，取采样周期为0.5s ，要求设计数字控制器)(z D ，并用数字仿真验证设计指标。设计指标为：

计算机控制系统设计性实验

计算机控制系统设计性实验报告学生姓名:学号：学院:自动化工程学院班级: 题目:

设计性实验撰写说明正文：正文内容层次序号为： 1、1.1、1.1.1 2、2.1、2.1.1……。 1、选题背景：说明本课题应解决的主要问题及应达到的技术要求；简述本设计的指导思想。 2、方案论证(设计理念)：说明设计原理（理念）并进行方案选择，阐明为什么要选择这个设计方案以及所采用方案的特点。 3、过程论述：对设计工作的详细表述。要求层次分明、表达确切。 4、结果分析：对研究过程中所获得的主要的数据、现象进行定性或定量分析，得出结论和推论。 5、结论或总结：对整个研究工作进行归纳和综合。 6、设计心得体会。课程设计说明书（报告）要求文字通顺，语言流畅，无错别字，用A4纸打印并右侧装订。

《计算机控制系统》设计性实验一、通过设计性实验达到培养学生实际动手能力方法及步骤：对系统设计方法可以从“拿到题目”到“进行分析”再到“确定解决方案”最后到“具体系统的设计的实现”的整个过程进行全方位的启发。让学生掌握对不同的控制系统设计方法和基本思想，从工程角度对待设计题目，尽量做到全面认识理解工程实际与实验室环境的区别，逐步引入工程思想，提高学生设计技巧和解决实际问题的能力。 1、了解和掌握被控制对象的特性； 2、选择合理的传感器（量程、精度等）； 3、计算机控制系统及接口的设计（存储器、键盘、显示）； 4、制定先进的、合理的控制算法； 5、结合控制系统的硬件系统对软件进行设计； 6、画出系统硬件、软件框图； 7、系统调试。二、具体完成成品要求： 1、对传感器、A/D、D/A、中央处理器、显示、键盘、存储器的选型大小等； 2、实现系统硬件原理图用Protel或Proteus、MATLAB软件（框图）仿真设计； 3、达到课题要求的各项功能指标； 4、系统设计文字说明书； 5、按照学号循环向下作以下7个题目。三、系统控制框图：控制系统硬件框图

《计算机控制系统》课后题答案-刘建昌等科学出版社

第一章计算机控制系统概述习题与思考题 1.1什么是计算机控制系统？计算机控制系统较模拟系统有何优点？举例说明。解答：由计算机参与并作为核心环节的自动控制系统，被称为计算机控制系统。与模拟系统相比，计算机控制系统具有设计和控制灵活，能实现集中监视和操作，能实现综合控制，可靠性高，抗干扰能力强等优点。例如，典型的电阻炉炉温计算机控制系统，如下图所示：炉温计算机控制系统工作过程如下：电阻炉温度这一物理量经过热电偶检测后，变成电信号（毫伏级），再经变送器变成标准信号（1-5V或4-20mA）从现场进入控制室；经A/D 转换器采样后变成数字信号进入计算机，与计算机内部的温度给定比较，得到偏差信号，该信号经过计算机内部的应用软件，即控制算法运算后得到一个控制信号的数字量，再经由D/A转换器将该数字量控制信号转换成模拟量；控制信号模拟量作用于执行机构触发器，进而控制双向晶闸管对交流电压（220V）进行PWM调制，达到控制加热电阻两端电压的目的；电阻两端电压的高低决定了电阻加热能力的大小，从而调节炉温变化，最终达到计算机内部的给定温度。由于计算机控制系统中，数字控制器的控制算法是通过编程的方法来实现的，所以很容易实现多种控制算法，修改控制算法的参数也比较方便。还可以通过软件的标准化和模块化，这些控制软件可以反复、多次调用。又由于计算机具有分时操作功能，可以监视几个或成十上百个的控制量，把生产过程的各个被控对象都管理起来，组成一个统一的控制系统，便于集中监视、集中操作管理。计算机控制不仅能实现常规的控制规律，而且由于计算机的记忆、逻辑功能和判断功能，可以综合生产的各方面情况，在环境与参数变化时，能及时进行判断、选择最合适的方案进行控制，必要时可以通过人机对话等方式进行人工干预，这些都是传统模拟控制无法胜任的。在计算机控制系统中，可以利用程序实现故障的自诊断、自修复功能，使计算机控制系统具有很强的可维护性。另一方面，计算机控制系统的控制算法是通过软件的方式来实现的，程序代码存储于计算机中，一般情况下不会因外部干扰而改变，因此计算机控制系统的抗干扰能力较强。因此，计算机控制系统具有上述优点。 1.2计算机控制系统由哪几部分组成？各部分的作用如何？解答：计算机控制系统典型结构由数字控制器、D/A转换器、执行机构和被控对象、测量变送环节、采样开关和A/D转换环节等组成。被控对象的物理量经过测量变送环节变成标准信号（1-5V或4-20mA）；再经A/D转换器采样后变成数字信号进入计算机，计算机利用其内部的控制算法运算后得到一个控制信号的数字量，再经由D/A转换器将该数字量控制信号转换成模拟量；控制信号模拟量作用于执行机构触发器，进而控制被控对象的物理量，实现控制要求。 1.3应用逻辑器件设计一个开关信号经计算机数据总线接入计算机的电路图。

第一次作业计算机基础知识

第一次作业计算机基础知识标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]

1. 计算机问世以来经历了四代，划代的主要依据是计算机电子元件的类型。大规模集成电路主要应用于____d__。 a. 第1代 b. 第2代 c. 第3代 d. 第4代 2.在计算机的多种技术指标中，决定计算机的计算精度的是___b___。 a. 运算速度 b. 字长 c. 存储容量 d. 进位数制 3. 个人计算机（PC）是除了主机外，还包括外部设备的微型计算机。而其必备的外部设备是___b___。 a. 键盘和鼠标 b. 显示器和键盘 c. 键盘和打印机 d. 显示器和扫描仪 4. 从硬件看，对整机性能影响最大的是___b___。 a. 内存 b. CPU c. 显示器 d. 硬盘 5. WPS、Word等文字处理软件属于___c___。 a. 管理软件 b. 网络软件 c. 应用软件 d. 系统软件 6. 一般认为，世界上第一台电子数字计算机诞生于___a___。 a. 1946年 b. 1952年 c. 1957年 d. 1963年 7. 用来计算计算机存储容量的基本单位是___c___。 a. 字 b. 页 c. 字节 d. 数据块 8. 液晶显示器简称为___c___。 a. CRT b. VGA c. LCD d. TFT 9. 在计算机中，控制总线的英文术语的缩写是___b___。 a. DB b. CB c. AB d. MODEM 10. 计算机中常说的486、586指的是计算机的___c___。 a. 存贮容量 b. 运算速度 c. CPU型号 d. 显示器速度 11. 在计算机工作中，一般不能写入信息的存储器是___b___。 a. 软盘 b. ROM c. RAM d. 硬盘 12. 用户所用的内存储器容量通常是指___b___。 a. ROM的容量 b. RAM的容量 c. ROM的容量+RAM的容量

计算机控制系统实验报告

南京理工大学动力工程学院实验报告实验名称最少拍课程名称计算机控制技术及系统专业热能与动力工程姓名学号成绩教师任登凤

计算机控制技术及系统一、实验目的及内容通过对最少拍数字控制器的设计与仿真，让自己对最少拍数字控制器有更好的理解与认识，分清最少拍有纹波与无纹波控制系统的优缺点，熟练掌握最少拍数字控制器的设计方法、步骤，并能灵巧地应用MATLAB 平台对最少拍控制器进行系统仿真。（1）设计数字调节器D(Z)，构成最少拍随动控制系统，并观察系统的输出响应曲线；（2）学习最少拍有纹波系统和无纹波系统，比较两系统的控制品质。二、实验方案最少拍控制器的设计理论 r (t ) c(t ) e*(t) D (z) E (z) u*(t) U (z) H 0(s )C (z) Gc (s ) Φ(z) G(z) R(z) 图1 数字控制系统原理图如图1 的数字离散控制系统中，G C (S)为被控对象，其中 H(S)= (1-e -TS )/S 代表零阶保持器，D(Z)代表被设计的数字控制器，D(Z)的输入输出均为离散信号。设计步骤:根据以上分析 1）求出广义被控对象的脉冲传递函数G (z ) 2）根据输入信号类型以及被控对象G (z )特点确定参数q, d, u, v, j, m, n 3）根据2）求得参数确定)(z e Φ和)(z Φ 4）根据 )(1) ()(1)(z z z G z D Φ-Φ= 求控制器D (z ) 对于给定一阶惯性加积分环节，时间常数为1S ，增益为10，采样周期T 为1S 的对象，其传递函数为：G C (S) =10/S(S+1)。广义传递函数： G(z)=Z [])()(s G s H c ?=Z ?? ?????--)(1s G s e c Ts =10(1-z -1 )Z ??????+)1(12s s =3.68×) 368.01)(1() 717.01(1 111------+z z z z

计算机控制理论答案

第一讲 1、什么是计算机数字控制系统？一般由哪几部分组成？请用框图形式给出实例，并简单说明其工作原理。计算机控制系统就是利用计算机（通常称为工业控制机）来实现生产过程自动控制的系统；一般由计算机和生产过程两部分组成；计算机控制系统由工业控制计算机主体（包括硬件、软件与网格结构）和生产过程两大部分组长。其中硬件系统有主机、输入输出通道、外部设备、检测与执行机构组成；三个步骤原理： ①实时数据采集：对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输入。 ②实时控制决策：对采集到的被控量进行分析和处理，并按已定的控制规律，决定将要采取的控制行为。 ③实时控制输出：根据控制决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。 2、实时、在线方式、离线方式的含义是什么？实时：指信号的输入、计算和输出都要在一定的时间围完成，亦即计算机对输入信息，以足够快的速度进行控制，超出了这个时间，就失去了控制的时机，控制也就失去了意义。在线方式：在线方式亦称为联机方式，是指生产过程和计算机直接连接，并受计算机控制的方式称为。

离线方式：离线方式亦称为脱机方式，是指生产过程不和计算机相连，且不受计算机控制，而是靠人进行联系并做相应操作的方式。 3、简述计算机数字控制系统的发展趋势。计算机数值控制系统的发展趋势有控制系统的网络化、扁平化、只能化、综合化。第二讲 1、简述计算机控制系统中过程通道的基本类型及其作用。数字量输入通道：接受外部装置或产生过程的状态信号，同时将状态信号经转换、保护、滤波、隔离等措施转换成计算机能够接收的逻辑信号；数字量输出通道：把计算机输出的微弱数字信号转换成能对生产过程进行控制的数字驱动信号；模拟量输入通道：把被控对象的过程参数如温度、压力、流量、液位重量等模拟信号转换成计算机可以接收的数字量信号；模拟量输出通道：把计算机处理后的数字量信号转换成模拟量电压或电流信号，去驱动相应的执行器，从而达到控制的目的。 2、简述计算机控制系统抗干扰技术的基本措施。克服干扰的措施主要有：硬件措施、软件措施和软硬结合的措施。其中硬件抗干扰措施包含：①过程通道抗干扰技术；②CPU抗干扰技术；③系统供电与接地技术。针对不同的干扰采用不用的抗干扰技术： ①过程通道抗干扰技术：针对串模干扰，采用滤波器、双积分式A/D转换器、双绞线作信号引线等方法来抑制；针对共模干扰，采用变压器隔离、光电隔离、浮地屏蔽、采用仪表放大器提高共模抑制比等方式；针对长线传输干扰可采用双绞线与同轴电缆进行传输； ②CPU抗干扰技术：使用Watchdog(俗称看门狗)、电源监控(掉电检测及保护)、复位等；

计算机控制技术实验报告

精品文档

精品文档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。所以在微机和生产过程之间，必须设置信息的传递和变换的连接通道，该通道称为过程通道。它包括模拟量输入通道、模拟量输出通道、数字量输入通道、数字量输出通道。模拟量输入通道：主要功能是将随时间连续变化的模拟输入信号变换成数字信号送入计算机，主要有多路转化器、采样保持器和 A/D 转换器等组成。模拟量输出通道：它将计算机输出的数字信号转换为连续的电压或电流信号，主要有 D/A 转换器和输出保持器组成。数字量输入通道：控制系统中，以电平高低和开关通断等两位状态表示的信号称为数字量，这些数据可以作为设备的状态送往计算机。数字量输出通道：有的执行机构需要开关量控制信号 ( 如步进电机 ) ，计算机可以通过 I/O 接口电路或者继电器的断开和闭合来控制。输入与输出通道本实验教程主要介绍以 A/D 和 D/A 为主的模拟量输入输出通道， A/D 和D/A的芯片非常多，这里主要介绍人们最常用的 ADC0809和 TLC7528。一、实验目的 1．学习 A/D 转换器原理及接口方法，并掌握ADC0809芯片的使用 2．学习 D/A 转换器原理及接口方法，并掌握TLC7528 芯片的使用二、实验内容 1．编写实验程序，将－ 5V ~ +5V 的电压作为 ADC0809的模拟量输入，将转换所得的 8 位数字量保存于变量中。 2．编写实验程序，实现 D/A 转换产生周期性三角波，并用示波器观察波形。三、实验设备 + PC 机一台， TD-ACC实验系统一套， i386EX 系统板一块四、实验原理与步骤 1．A/D 转换实验 ADC0809芯片主要包括多路模拟开关和 A/D 转换器两部分，其主要特点为：单电源供电、工作时钟 CLOCK最高可达到 1200KHz 、8 位分辨率， 8 +个单端模拟输入端， TTL 电平兼容等，可以很方便地和微处理器接口。 TD-ACC教学系统中的 ADC0809芯片，其输出八位数据线以及 CLOCK线已连到控制计算机的数据线及系统应用时钟1MCLK(1MHz) 上。其它控制线根据实验要求可另外连接(A 、B、C、STR、/OE、EOC、IN0～ IN7) 。根据实验内容的第一项要求，可以设计出如图 1.1-1 所示的实验线路图。

大学计算机基础实验作业

提高Windows系统内存效率的优化方法优化内存，提高内存的使用效率，尽可能地提高运行速度，是我们所关心的问题。下面介绍在Window s操作系统中，提高内存的使用效率和优化内存管理的几种方法。读取数据是靠磁头在磁性物质上读取，页面文件放在磁盘上的不同区域，磁头就要跳来跳去，自然不利于提高效率。而且系统盘文件众多，虚拟内存肯定不连续，因此要将其放到其他盘上。改变页面文件位置的方法是：用鼠标右键点击“我的电脑”，选择“属性→高级→性能设置→高级→更改虚拟内存”，在驱动器栏里选择要改变到的位置即可。值得注意的是，当移动好页面文件后，要将原来的文件删除(系统不会自动删除)。改变了页面文件的位置后，我们还可以对它的大小进行一些调整。调整时我们需要注意，不要将最大、最小页面文件设为等值。因为通常内存不会真正“塞满”，它会在内存储量到达一定程度时，自动将一部分暂时不用的数据放到硬盘中。最小页面文件越大，所占比例就低，执行的速度也就越慢。最大页面文件是极限值，有时打开很多程序，内存和最小页面文件都已“塞满”，就会自动溢出到最大页面文件。所以将两者设为等值是不合理的。一般情况下，最小页面文件设得小些，这样能在内存中尽可能存储更多数据，效率就越高。最大页面文件设得大些，以免出现“满员”的情况。 512MB以上的内存时，页面文件的作用将不再明显，因此我们可以将其禁用。方法是：依次进入注册表编辑器“HKEY_LOCAL_MACHINE ∕SYSTEM∕CurrentControlSet∕Control∕Session Manager∕Memory Management”下，在“DisablePagingExecutive ”（禁用页面文件）选项中将其值设为“1”即可。

计算机控制系统实验报告2

江南大学物联网工程学院《计算机控制系统》实验报告实验名称实验二微分与平滑仿真实验实验时间2017.10.31 专业班级姓名学号指导教师陈珺实验成绩

一、实验目的与要求 1、了解微分对采样噪音的灵敏响应。 2、了解平滑算法抑制噪音的作用。 3、进一步学习MATLAB 及其仿真环境SIMULINK 的使用。二、仿真软硬件环境 PC 机，MATLAB R2012b 。三、实验原理如图微分加在正反馈输入端，计算机用D(Z)式进行微分运算。R 为阶跃输入信号，C 为系统输出。由于微分是正反馈，当取合适的微分时间常数时，会使系统响应加快。若微分时间常数过大，则会影响系统稳定性。四、D(Z)设计 1、未平滑时的D(Z) 用一阶差分代替微分运算： )1()()()(1--==Z T T Z X Z Y Z D D 式中T Ｄ为微分时间常数，T 为计算机采样周期。 2、平滑后的D(Z) 微分平滑运算原理如图：取Y ＊(k)为四个点的微分均值，有 )331(6)()()( )33(6 )5 .15.05.05.1(4)( 321321221*-----------+==∴--+=-+-+-+-= Z Z Z T T Z X Z Y Z D X X X X T T X X X X X X X X T T K Y D K K K K D K K K K D x t + ○R

五、SIMULINK仿真结构图七、思考题 1、微分噪音与采样噪音和采样周期T有什么关系?与微分时间常数有什么关系? 2、平滑后系统输出有无改善?是否一定需要平滑?

《计算机控制系统》实验手册

《计算机控制系统》实验手册上海海事大学电气自动化系施伟锋上海海事大学电气自动化实验中心李妮娜目录 1《计算机控制系统》实验指导(Matlaｂ版) (2) 实验一数字PID参数的整定 (3) 实验二Ｓmith算法的运用..........................................５实验三二阶对象数字控制系统设计..............................７实验四达林控制算法的运用 (9) 2 《计算机控制系统》实验指导(DSP版） (11) 实验一实验系统介绍与CＣS软件使用入门 (11) 实验二数字I/O实验—交通灯实验 (26) 实验三PWM输出实验１——直流电机控制实验 (30) 3 《计算机控制系统》课程设计指导（Ｍatlab版）………3３ 4 《计算机控制系统》课程设计指导（DSＰ版) (35) 5 《计算机控制系统》课程设计报告或小论文格式 (40)

《计算机控制系统》实验指导（Ｍaｔlab 版) 一、实验课程教学目的与任务通过实验设计或计算机仿真设计，使学生了解和掌握数字ＰＩD控制算法的特点、了解系统PID参数整定和数字控制系统的直接设计的基本方法,了解不同的控制算法对被控对象的控制特性，加深对计算机控制系统理论的认识，掌握计算机控制系统的整定技术，对系统整体设计有一个初步的了解。根据各个实验项目,完成实验报告(用实验报告专用纸)。二、实验要求学生在熟悉ＰC机的基础上，熟悉ＭAＴLAＢ软件的操作，熟悉Ｓiｍuli ｎk工具箱的软件编程。通过编程完成系统的设计与仿真实验，逐步学习控制系统的设计,学习控制系统方案的评估与系统指标评估的方法。计算机控制系统主要技术指标和要求: 根据被控对象的特性,从自动控制系统的静态和动态质量指标要求出发对调节器进行系统设计，整体上要求系统必须有良好的稳定性、准确性和快速性。一般要求系统在振荡２~3次左右进入稳定;系统静差小于3％~5%的稳定值（或系统的静态误差足够小）；系统超调量小于３0％~５0%的稳定值;动态过渡过程时间在3~5倍的被控对象时间常数值。系统整定的一般原则: 将比例度置于交大值,使系统稳定运行。根据要求,逐渐减小比例度,使系统的衰减比趋向于４：１或10：1。若要改善系统的静态特性,要使系统的静差为零,加入积分环节,积分时间由大向小进行调节。若要改善系统的动态特性,增加系统的灵敏度,克服被控对象的惯性,可以加入微分环节,微分时间由小到大进行调节。PID控制的三个特性参数在调节时会产生相互的影响，整定时必需综合考虑。系统的整定过程是一个反复进行的过程，需反复进行。

西南交大大学计算机基础实验报告

大学计算机基础实验报告教学班级：_______ 学号：__________ 姓名：___________ 课程教师：______________ 实验辅导教师：_____________ 西南交通大学 2011年9月

实验一微机基本操作与上网冲浪教学班级：_______ 学号：__________ 姓名：___________ 实验日期：___________ 实验地点：_________(机房) 指导教师签名：__________ 实验成绩：___________ 一、实验目的 1．掌握计算机系统的启动与关闭； 2．掌握常用输入设备、输出设备、存储设备的用法。 3．掌握搜索引擎的使用； 4．掌握下载与解压缩的方法； 5．掌握软件安装的方法。二、实验任务 1．启动与关闭计算机。 2．利用“键盘盲打练习”软件进行键盘的指法练习。 3．硬盘信息查询。 4．利用搜索引擎搜索成都商报，阅读当日报纸新闻。 5．利用下载工具FlashGet在网上下载“NetAnts”软件压缩包，利用压缩工具winRar解压缩该包，并安装该软件。三、实验检查内容 [ ] 1．能否热启动计算机 [ ] 2．能否下载打字软件（辅导老师可协助将软件下载到教师机上，学生通过网上邻居获取） [ ] 3．能否安装打字软件 [ ] 4．打字速度/分钟 [ ] 5．查看C区总容量 [ ] 6．查看磁盘整理程序对C区的分析报告，看是否需要整理[ ] 7．写出当日成都商报的头版头条标题 [ ] 8．是否将NetAnts软件安装在D区

实验二文件资源的管理与操作教学班级：_______ 学号：__________ 姓名：___________ 实验日期：___________ 实验地点：_________(机房) 指导教师签名：__________ 实验成绩：___________ 一、实验目的 1．掌握文件的复制、移动、删除； 2．掌握文件的重命名、属性的设置； 3．掌握文件的查找； 4．掌握文件夹选项操作。二、实验任务 1．查找文件“notepad.exe”，在D盘上以自己的学号为名建立一个新的文件夹，在此文件夹内建一名为“记事本”的文件夹，将文件“notepad.exe”复制到“记事本”文件夹下面，属性修改为“只读”，然后在桌面上创建“notepad.exe”文件的快捷方式。 2．显示“我的文档”文件夹下所有文件的扩展名。三、实验检查内容 [ ] 1．是否在D区建立以自己学号为名的文件夹 [ ] 2．是否在学号文件夹中创建名为“记事本”的文件夹 [ ] 3．是否将“notepad.exe”文件复制到“记事本”文件夹中[ ] 4．“notepad.exe”文件的属性是否修改为“只读” [ ] 5．是否在桌面上创建“notepad.exe”文件的快捷方式 [ ] 6．是否显示文件的扩展名

计算机基础实验作业

实验一：Windows基本操作【实验目的】 1.熟练掌握图标、任务栏、开始菜单等基本操作； 2.熟练掌握文件、文件夹管理及资源管理器等操作； 3.熟练掌握控制面板中常规项目的设置。【实验内容】 1. 图标、任务栏、开始菜单的操作； 2. 资源管理器等操作； 3. 文件操作； 4. 其它基本操作。【实验步骤】一、图标的操作 1.在桌面上添加一个名为“我的文件夹”的文件夹图标。 2.在桌面上添加一个名为“发言稿.txt”的文本文档图标。 3.按“名称”自动排列桌面上的图标。 4.将新建的“发言稿.txt”图标的名称改为“讲话稿.txt”。 5.将“我的文件夹”图标放入回收站。 6.将Powerpoint的快捷方式发送到桌面上。二、任务栏的操作 1.将任务栏的宽度改变成当前宽度的两倍。 2.将任务栏置于屏幕的上边框处。 3.将任务栏的属性设置成“自动隐藏”和“总在最前面”。三、开始菜单的操作 1.在开始菜单中建立一个指向C盘的菜单项“C盘”，通过该菜单项可打开C盘的窗口。 2.删除开始菜单中刚建立的菜单项。 3.清除开始菜单中最近访问过的文档的名字。四、资源管理器等操作 1.分别打开“C盘”窗口和“W ord窗口”，对两个窗口进行层叠、水平平铺、垂直平铺。 2.打开C盘窗口，用鼠标改变该窗口的大小。 3.认识资源管理器窗口，观察左、右窗格所显示的内容有何联系；点击左窗格中图标前的“+”、“-”，观察显示内容如何变化。 4.在资源管理器窗口的左窗格中单击选定C盘图标，分别将右窗格中图标的显示方式设置成大图标、小图标、列表、详细资料等形式，看各种形式各有什么特点。 5.按“类型”对右窗格中的图标进行重新排列。 6.在资源管理器窗口中找到文件：calc.exe，其在磁盘中的路径为：C:\Winnt\System32。 7.通过“我的电脑”，找到文件夹：Accessories，其在磁盘上的路径为：C:\Program Files\Windows NT。 8.把你所用的电脑中的所有扩展名为.C的文件找出来。 9、在C盘上查找Notepad程序文件，如果找到则运行该程序。 10、选择“查看”菜单下的“文件夹选项“命令，在“文件夹选项”窗口中选择“查看”选项卡，在“高级设置”列表框中选择“不显示隐藏文件”单选按钮，观察有什么变化。五、文件操作 1.打开任何一个文件夹，练习选定文件或文件夹：①选定一个；②选定连续的多个；③选定不连续的多个；④全选。

大学计算机实验WORD作业1

WORD作业1——图文混排 (第1次实验课内容) 一、实验内容参考《实验1-1 应用Word设计制作班级报刊》（实验教程P1），用Word完成一篇图文混排的文稿。 ?注：内容及形式不限（不限于“班级报刊”），如：可上网收集自己感兴趣主题的文字和图片等资源，在此基础上完成“图文混排”文档。作业文档中至少要包括插图（图片、剪贴画、形状等对象）、文本（文本框、艺术字、字首下沉等对象）、表格等对象，且要恰到好处地设置它们与正文之间的位置关系，加强自己所表现的主题内容；文档中要有项目符号、分栏、边框底文等格式的应用。二、提交作业要求 ◆结果文档（包括实验小结）。 ?“实验小结”包括实验后收获、所遇问题、解决方法、未解决的问题及简答一道思考题。 ?结果文档的文件名要规范，命名规则：学号_姓名_WORD作业1.docx。例：“12011001_常佳鑫_WORD作业1.docx”。 ?认真阅读“六、实验习题”中提出的问题，在实验报告的“实验小结” 中选答一道（简答）。 ◆ 注意：未能当堂完成的作业要保存在自己的优盘或邮箱里，已完成且提交了的作业也需自己保存一段时间（后续作业可能需在该作业基础上进行，也有可能所提交的作业出现问题（如无法打开等））。注意：每名学生的文档内容不可能完全相同，要独立完成作业，若出现完全一样的作业结果文档，被视为抄袭，0分处理。

三、作业评分规则： 1.5分：在完全消化了“指导书”中的实验知识点后的再创新，实验要完整，小结要有自己的特色；实验结果文档命名规范。是“最好的”作业，得满分就一定要认真、需付出更多的思考和努力，鼓励自主创新。 2.4分：基本完成“指导书”中的实验知识点，实验基本完整（其中1-2 个小要点完成情况不是很好）；小结一般；实验结果文档命名规范。是大多数学生的作业成绩。 3.3分：基本完成“指导书”中的实验知识点，实验基本完整（其中3个以上小要点完成情况不是很好）；小结一般；实验结果文档命名不规范。目的：鼓励学生认真完成作业，提高下次实验成绩。 4.2或1分：实验不完整（缺多个要点）、或无小结等。少数；计算机操作基础很弱、又很想努力掌握操作技能的同学应该主动寻求帮助。 5.0分：抄袭，警告。

计算机控制系统设计性实验 (1)

《计算机控制系统》设计性实验一、通过设计性实验达到培养学生实际动手能力方法及步骤：对系统设计方法可以从“拿到题目”到“进行分析”再到“确定解决方案”最后到“具体系统的设计的实现”的整个过程进行全方位的启发。让学生掌握对不同的控制系统设计方法和基本思想，从工程角度对待设计题目，尽量做到全面认识理解工程实际与实验室环境的区别，逐步引入工程思想，提高学生设计技巧和解决实际问题的能力。 1、了解和掌握被控制对象的特性； 2、选择合理的传感器（量程、精度等）； 3、计算机控制系统及接口的设计（存储器、键盘、显示）； 4、制定先进的、合理的控制算法； 5、结合控制系统的硬件系统对软件进行设计； 6、画出系统硬件、软件框图； 7、系统调试。二、具体完成成品要求： 1、对传感器、A/D、D/A、中央处理器、显示、键盘、存储器的选型大小等； 2、实现系统硬件原理图用Protel或Proteus、MATLAB软件（框图）仿真设计； 3、达到课题要求的各项功能指标； 4、系统设计文字说明书； 5、按照学号循环向下作以下5个题目。三、系统控制框图：控制系统硬件框图

四、设计题目： 1、瓦斯气体浓度控制系统：要求：准确测量和显示瓦斯的浓度，其主要成分是甲烷、一氧化碳、氢气等瓦斯浓度在4﹪以下是安全的，大于4﹪就会引发爆炸很危险。控制算法对气体浓度有预判性，控制通风系统工作，保证环境安全稳定。 a、对信号调理电路中采用的具体元器件应有器件选型依据； b、电路的设计应当考虑可靠性和抗干扰设计内容； c、电路的基本工作原理应有一定说明； d、电路应当在相应的仿真软件上进行仿真以验证电路可行性。 2、酒精浓度自动控制系统：要求：测量范围10-1000PPM、精度为5PPM。设计传感器的信号调理电路。实现以下要求：设计信号调理将传感器输出0.2-1.4 V的信号转换为0-5V直流电压信号； a、对信号调理电路中采用的具体元器件应有器件选型依据； b、电路的设计应当考虑可靠性和抗干扰设计内容； c、电路的基本工作原理应有一定说明； d、电路应当在相应的仿真软件上进行仿真以验证电路可行性。 3、恒温箱控制系统：要求：恒温箱温度控制在70℃-80℃之间，精度0.5℃，有越线报警。并具有断电保护、报警等功能。 a、对信号调理电路中采用的具体元器件应有器件选型依据； b、电路的设计应当考虑可靠性和抗干扰设计内容； c、电路的基本工作原理应有一定说明； d、电路应当在相应的仿真软件上进行仿真以验证电路可行性。

大学计算机基础实验指导(全套)

实验一 Windows XP的基本设置(2学时) 一、实验目的 1、掌握应用程序的安装与删除，启动与退出和快捷方式的创建与删除； 2、掌握Windows xp系统设置中显示器的设置，系统日期与时间的设置，中文输入法的设置，打印机的设置，区域的设置；了解键盘和鼠标的设置，用户和密码的设置； 3、了解Windows xp附件的使用：画图，计算器，记事本，写字板，系统工具等。二、实验内容及步骤 1、完成快捷方式的创建与删除。 ①在桌面上建立计算器程序"Calc.exe"的快捷方式； ②将此快捷方式重命名为"计算器"； ③将此快捷方式添加到"开始"菜单的"程序"项中； ④删除桌面上"计算器"的快捷图标。 2、完成以下系统设置。 ①设置屏幕保护程序为"滚动字幕"，文字内容为"计算机考试"，文字格式：字体"黑体"，字号"一号"，等待时间为"5分钟"。 ②设置Windows的墙纸为"Clouds"，居中。 ③设置Windows的货币符号为"$"，货币符号位置为"$1。1"，负数格式为"-$1。1"。 ④设置系统数字样式：小数位数为"2"，数字分组符号为"，"，组中数字的个数为"3"。 ⑥设置Windows的短日期样式为"yy-MM-dd" 。 ⑦设置Windows的时间显示样式为"HH：mm：ss"，上午符号为"AM"，下午符号为"PM"。 ⑧设置任务栏有关属性为"自动隐藏"和"不显示时钟"。 3、利用"画图"程序完成以下任务，递交任务结果。 ①在"画图"程序中，绘制一幅有树和房屋的风景图。 ②在图片中插入文字解释，如"这是我的家"。 ③以"我的家"+"班级和学号"进行存盘，观察文件扩展名。

大学计算机基础作业与实验报告

大学计算机基础》《大学计算机基础》第一次实验报告对象：对象：学习《大学计算机基础》I-II 课程的所有本科学生目的：目的：检验大家对 Windows XP 基本知识的掌握情况填写报告内容：填写报告内容：如实填写完成下面操作所涉及到的命令以及操作过程，每完成一道题需有截屏图片（图片大小以 35*35mm 为好）为证。如果报告册不够填写请用 A4 纸填写并粘贴在报告册相应的位置。在报告内直接写内容不需要抄题。要求：要求：以下操作为每位学生独立完成！如有雷同，全部按 0 分处理，全部完成按 100 分记分。 1. 请在 D 盘根目录下建一个文件夹，名字为“MyFile” ，请问建此文件夹有几种方法，分别写出它的具体步骤。（步骤方法 7 分，截图 3 分） 2. 请用记事本和快捷方式分别建两个文本文件，名字分别为 T1.txt 和 T2.txt，并将它们保存在“MyFile”文件夹内，分别写出创建的具体步骤。（步骤方法 7 分，截图 3 分） 3. 用快捷方式将 T1.txt 复制到 D 盘根目录下，用 Ctrl+C 和 Ctrl+V 将复制到 D 盘根目录下，并更名为“我的文件” ，写出具体的操作步骤。（步骤方法 7 分，截图 3 分） 4. 将 T2.txt 文件用快捷方式“发送”到桌面，观察在桌面上创建了文件夹快捷方式还是文件快捷方式我？写出具体的操作步骤。（步骤方法 7 分，截图 3 分） 5. 写出打开“添加或删除程序”的具体操作步骤。（步骤方法 7 分，截图 3 分） 6. 在新安装的 Windows XP 操作系统的桌面上如何添加“我的电脑”“我、的文档”“网上邻居”的图标，写出具体的操作步骤。、（步骤方法 7 分，截图 3 分） 7. 在什么地方可以设置显示器的分辩率？写出具体的操作步骤。（步骤方法 7 分，截图 3 分） 8. 如何在“任务管理器”中结束正在运行的应用程序，写出具体的操作步骤。（步骤方法 7 分，截图 3 分） 9. 分别写出菜单的种类和具体的名称。（文字描述 6 分，截图 4 分） 10. Windows XP 的窗口与对话框区别。(文字描述 6 分，截图 4 分）

计算机控制系统实验报告

《计算机控制系统》实验报告学校：上海海事大学学院：物流工程学院专业：电气工程及其自动化姓名：*** 学号：************

一、实验课程教学目的与任务通过实验设计或计算机仿真设计，使学生了解和掌握数字PID控制算法的特点、了解系统PID参数整定和数字控制系统的直接设计的基本方法，了解不同的控制算法对被控对象的控制特性，加深对计算机控制系统理论的认识，掌握计算机控制系统的整定技术，对系统整体设计有一个初步的了解。根据各个实验项目，完成实验报告（用实验报告专用纸）。二、实验要求学生在熟悉PC机的基础上，熟悉MATLAB软件的操作，熟悉Simulink工具箱的软件编程。通过编程完成系统的设计与仿真实验，逐步学习控制系统的设计，学习控制系统方案的评估与系统指标评估的方法。计算机控制系统主要技术指标和要求：根据被控对象的特性，从自动控制系统的静态和动态质量指标要求出发对调节器进行系统设计，整体上要求系统必须有良好的稳定性、准确性和快速性。一般要求系统在振荡2～3次左右进入稳定；系统静差小于3%～5%的稳定值（或系统的静态误差足够小）；系统超调量小于30％～50％的稳定值；动态过渡过程时间在3～5倍的被控对象时间常数值。系统整定的一般原则：将比例度置于较大值，使系统稳定运行。根据要求，逐渐减小比例度，使系统的衰减比趋向于4：1或10：1。若要改善系统的静态特性，要使系统的静差为零，加入积分环节，积分时间由大向小进行调节。若要改善系统的动态特性，增加系统的灵敏度，克服被控对象的惯性，可以加入微分环节，微分时间由小到大进行调节。PID控制的三个特性参数在调节时会产生相互的影响，整定时必需综合考虑。系统的整定过程是一个反复进行的过程，需反复进行。

大学计算机基础实验报告书答案

《大学计算机基础》实验报告书答案习题及实验(一) 第一部分习题一、简答题 1计算机的发展阶段: 四个发展阶段: 第一个发展阶段:1946-1956年电子管计算机的时代。1946年第一台电子计算机问世美国宾西法尼亚大学,它由冯〃诺依曼设计的。占地170平方,150KW。运算速度慢还没有人快。是计算机发展历史上的一个里程碑。(ENIAC) (electronic numerical integator andcalculator)全称叫“电子数值积分和计算机”。第二个发展阶段:1956-1964年晶体管的计算机时代:操作系统。第三个发展阶段:1964-1970年集成电路与大规模集成电路的计算机时代 (1964-1965)(1965-1970) 第四个发展阶段:1970-现在:超大规模集成电路的计算机时代。第一代计算机1946 1957电子管运算速度较低,耗电量大存储容量小。第二代计算机1958 1964晶体管体积小,耗电量较少,运算速度高,价格下降。第三代计算机1965 1971中小规模集成电路体积功能进一步减少,可靠性及速度进一步提高。第四代计算机1972年至今大规模及超大规模集成电路性能到规模提高,价格大幅度降低,广泛应用于社会生活的各个领域,走进办公室和家庭 2.主要应用:计算机的应用极其广泛,早期的计算机主要体现在科学计算机,数据处理,计算机控制等几个方面.随着微型计算机的发慌和迅速普及,计算机的应用已渗透到国民经济各个总门及社会生活的各个方面现代计算机除了传统的应用外,还应用于以下几个大方面. 1.办化自动化 2.计算机辅助系统 3.虚拟现实 4.人工智能 5.电子商务 3. 1.管理系统中的各种资源,包括硬件资源和软件资源。 1)监视资源 2)决定分配资源策略 3)分配资源 4)回收资源 2.为用户提供友好的界面。 1)命令行界面 2)图形化界面 4.操作系统大致可分为6种类型。简单操作系统。分时系统。实时操作系统。网络操作系统。分布操作系统。智能操作系。目前微机上常见的操作系统有DOS、OS/2、UNIX、XENIX、LINUX、Windows、Netware等。5.系统软件,应用软件。系统软件:用以实现计算机系统的管理、控制、运行、维护,并完成应用程序的装入、编译等任务的程序。系统软件是开发和运行应用软件的平台,系统软件的核心是操作系统。应用软件是为了某一个专用目的而开发的软件。

《大学计算机基础》上机实验报告

《大学计算机基础》上机实验报告班级：姓名：学号：授课教师：日期：年月日

目录一、Windows操作系统基本操作 ............................. - 1 - 二、Word文字处理基本操作 ................................ - 4 - 三、Excel电子表格基本操作 ............................... - 6 - 四、PowerPoint幻灯片基本操作 ............................ - 8 - 五、网页设计基本操作..................................... - 9 - 六、Access数据库基本操作 ............................... - 10 - 上机实验作业要求： ○1在实验报告纸上手写并粘贴实验结果； ○2每人将所有作业装订在一起（要包封面）； ○3全部上机实验结束后全班统一上交； ○4作业内容不得重复、输入的数据需要有差别。

实验名称一、Windows操作系统基本操作实验目的1、掌握Windows的基本操作方法。 2、学会使用“画图”和PrntScr快捷键。 3、学会使用“计算器”和Word基本操作。实验内容 1、日历标注利用“画图”和Word软件，截取计算机上日历的图片并用文字、颜色、图框等标注出近期的节假日及其名称，并将结果显示保存在下面（参考下面样图）。运行结果是：主要操作步骤是： 2、科学计算利用“计算器”和Word软件，计算下列题目，并将结果截图保存在下面（参考样图）。 ○1使用科学型计算器，求8!、sin(8)、90、74、20、67、39、400、50.23、ln(785)的平均值、和值，并用科学计数法显示。运行结果是： ②将以下十、八、十六进制数转换为二进制数：(894.8125)10、(37.5)8、(2C.4B)16 运行结果是：（需要下载使用“唯美计算器”） ○3计算下列二进制数的加法与乘法：101.1+11.11；1101*1011 运行结果是：（参考样图）写出主要操作步骤： 3、实验心得体会

大学计算机基础实验报告手册范本

《大学计算机基础》课程实验报告手册学院西南大学法学院年级 2014级专业法学浩原学号 2023 任课教师柏寰上机地点 30教（以上由学生填写）实验教师（签字）西南大学计算机与信息科学学院计算机基础教育系年月日

一、实验说明本课程实验分为一般性实验（验证和简单设计）和综合性实验（课程设计）两部分。从第3周开始参考实验任务书（本报告中的五部分）完成每周规定的实验，并根据进度按要求认真填写本实验报告中的六、七部分。此实验报告将作为实验成绩评定的依据之一。本课程实验从开课学期第2周开始实习，每周3学时（最后一周1学时），第15周结束，共40学时。除统一安排的时间外，学生还可根据自己的实际适当安排课余时间上机。上机容参见实验任务书。二、实验目的通过本实验，让学生进一步掌握计算机的基本操作和基本技能，能够学会知识的运用与积累，能够举一反三，具备一定的独立解决问题的能力和信心，、培养学生熟练地使用常用软件的能力及严肃认真的科学作风，为今后的学习和工作打下良好的基础。三、实验要求 1、每次实验课将考勤，并作为实验成绩的重要依据。 2、每次实验前学生必须充分准备每次的实验容，以保证每次上机实验的效果。实验过程中必须独立完成。 3、学期结束时，每位同学应将自己的《实验报告》交各专业班长或学习委员，由班长或学习委员以专业为单位、按学号从小到大排列好统一交给实验指导老师，否则无实验成绩。四、实验报告要求一共要求填写3个阶段性实验报告1个综合性实验报告和1份学期总结，与每份实验报告对应产生的电子文档交由实验老师指定的位置，该电子文档也将作为实验成绩评定的依据之一。五、实验任务书实验参考书：《大学计算机基础实践教程》高等教育主编邹显春盛瑜，2014年9月

计算机控制系统实验

实验二：大林算法控制器设计与仿真一、实验目的 1、掌握大林控制算法的基本概念和实现方法； 2、掌握在MA TLAB 下大林算法控制器的调试方法； 3、观察大林控制算法控制器的控制效果；二、实验属性设计、验证性实验三、实验内容 1、对象为一阶惯性加纯滞后系统，其开环传递函数为： 1 4.0)(76.0+=-S e S G S 采样时间为0.5S ，大林算法的期望闭环响应设计为1 )(76.0+=Φ-S e S S α。α为控制系数，大林控制算法的MATLAB 程序如后所附。四、实验要求 1、实验中：在MATLAB 下输入程序，设置控制系数α＝0.5，检验控制效果，调整系数α的值（0.1至1之间），比较控制效果，找出并记录最佳控制时的α值及控制结果； 2、完成实验报告。附录大林控制算法的MATLAB 程序 % Delay Control with Dalin Algorithm clear all; close all; ts=0.5; %Plant sys1=tf([1],[0.4,1],'inputdelay',0.76); dsys1=c2d(sys1,ts,'zoh'); [num1,den1]=tfdata(dsys1,'v'); % Ideal closed loop

sys2=tf([1],[0.15,1],'inputdelay',0.76); dsys2=c2d(sys2,ts,'zoh'); % Design Dalin controller dsys=1/dsys1*dsys2/(1-dsys2); [num,den]=tfdata(dsys,'v'); u_1=0.0;u_2=0.0;u_3=0.0;u_4=0.0;u_5=0.0; y_1=0.0; error_1=0.0;error_2=0.0;error_3=0.0; ei=0; for k=1:1:50 time(k)=k*ts; rin(k)=1.0; %Tracing Step Signal yout(k)=-den1(2)*y_1+num1(2)*u_2+num1(3)*u_3; error(k)=rin(k)-yout(k); M=1; if M==1 %Using Dalin Method u(k)=(num(1)*error(k)+num(2)*error_1+num(3)*error_2+num(4)*error_3... -den(3)*u_1-den(4)*u_2-den(5)*u_3-den(6)*u_4-den(7)*u_5)/den(2); elseif M==2 %Using PID Method ei=ei+error(k)*ts; u(k)=1.0*error(k)+0.10*(error(k)-error_1)/ts+0.50*ei; end %----------Return of dalin parameters------------ u_5=u_4;u_4=u_3;u_3=u_2;u_2=u_1;u_1=u(k); y_1=yout(k); error_3=error_2;error_2=error_1;error_1=error(k); end plot(time,rin,'b',time,yout,'r'); xlabel('time(s)');ylabel('rin,yout');