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《计算机控制技术》实验指导书

自动化与电子工程学院

2009.3

目 录

实验设备简介…………………………………………………………2 实验一 A/D与D/A转换……………………………………………5 实验二 数字滤波………………………………………………………6 实验三 数字PID算法的研究…………………………………………7 实验四 直流电机转速控制…………………………………………9

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实验设备简介

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（含实验系统上位机软件）、ACCT-I实验箱、USB2.0通讯线等组成。ACCT-I实验箱内装有以C8051F060芯片（含数据处理系统软件）为核心构成的数据处理卡，通过USB口与PC微机连接。

ACCT-I实验箱是一个通用的实验箱。它主要由电源部分U1单元，元器件部分U2单元，输入输出接口单元U3，反相器、非线性单元U4、U5、U6、U7，模拟电路单元U8～U16组成。

U1单元可提供＋5V，－5V，＋15V，－15V，0V，1.2V～15V可调电压的输出。 U2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。

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 为反相器；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。

系统上位机界面采用LabVIEW 编程语言编写，操作简单，界面友好。

三、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。

2．运算放大器边上的锁零点G接线要正确。在需要锁零时，可与输入信号同步的锁零信号相连。若采用PC产生输入信号，则G可接U3单元的G1（同步对应O1信号）；接G2（同步对应O2）。锁零主要用于对电容充电后需要放电的场合，一般情况下不需要锁零信号。不需要锁零时，请把G与-15V相连。

3．系统软件支持锁零信号设定。通过对O1的端口输出实现其对应端口G1的输出，通过对O2的端口输出实现对应端口G2的输出(脚本程序对应处编程设定)，G1与G2信号分

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