东南大学计算机控制技术实验报告一

东南大学自动化学院

实验报告

课程名称：计算机控制技术

第一次实验

实验名称：A/D与D/A转换

院（系）：自动化专业：自动化

姓名：学号：

同组人员：实验时间：2017 年 3 月24 日评定成绩：审阅教师：

一．实验目的 (3)

二．实验设备 (3)

三．实验原理 (3)

四．实验步骤及结果 (5)

一、实验目的

1、通过编程熟悉VC++的Win32 Console Application的编程环境；

2、通过编程熟悉PCI-1711数据采集卡的数据输入输出；

3、了解采集卡AD转换芯片的转换性能；

4、通过实验了解字节数与二进制数的转换。

二、实验设备

1．THBDC-1型控制理论·计算机控制技术实验平台

2．PCI-1711数据采集卡一块

3．PC机1台(安装软件“VC++”及“THJK_Server”)

三、实验原理

1．数据采集卡

PCI-1711是输入功能强大的低成本多功能PCI总线卡。

特点：16路单端模拟量输入

12位A/D转换器，采样速率可达100KHz

每个输入通道的增益可编程

自动通道/增益扫描

卡上1K采样FIFO缓冲器

2路12位模拟量输出（仅PCI-1711）

16路数字量输入及16路数字量输出

可编程触发器/定时器

图1-1 PCI-1711卡管脚图

2. ADDA转换原理

该卡在进行A/D转换实验时，输入电压与二进制的对应关系为：-10～10V对应为0～

4095(A/D转换精度为12位)。

D/A通道输出范围为0～10V。

详细编程说明见“PCI-1711数据采集卡驱动函数说明.doc”文档。

四、实验步骤及结果

1、仔细阅读“PCI-1711数据采集卡驱动函数说明.doc”文档。

2、将实验台上的“阶跃信号发生器”的输出端通过导线与PCI-1711数据采集接口的AD1

通道输入端相连，同时将PCI-1711数据采集接口的AD1通道通过导线与实验平台上的交直

流数字电压表（选取直流档）的输入端相连；

3、打开ADDA实验VC++程序文件夹，打开.dsw工程文件，添加缺少的main函数（主程序），编程实现以下功能：

在运行程序后的DOS界面上应显示AD第一通道输入值，同时并显示出转换后对应的以十进制存放的二进制码，并将其转换为二进制码；

在程序中使用输出函数通过DA1通道输出一个0~10V的电压（PCI-1711卡无法输出负电压），然后使用THBDC-1型实验平台上的直流数字电压表进行测量，并确认输出值是否正确。

实验结果记录：

（1）A/D和D/A转换数据对应值

表1 D/A转换数据对应值

表2 A/D转换数据对应值

（2）实验现象记录

图4.1 DA1通道输出2.5V

图4.2 DA1通道输出5.0V

图4.3 AD1通道输入0V，DA1通道输出7.5V

图4.4 AD1通道输入5V，DA1通道输出7.5V

东南大学电路实验实验报告

电路实验实验报告第二次实验实验名称：弱电实验院系：信息科学与工程学院专业：信息工程姓名：学号：

实验时间：年月日实验一：PocketLab的使用、电子元器件特性测试和基尔霍夫定理一、仿真实验 1.电容伏安特性实验电路：图1-1 电容伏安特性实验电路波形图：

图1-2 电容电压电流波形图思考题：请根据测试波形，读取电容上电压，电流摆幅，验证电容的伏安特性表达式。解：()()mV wt wt U C cos 164cos 164-=+=π， ()mV wt wt U R sin 10002cos 1000=??? ? ? -=π，us T 500=； ()mA wt R U I I R R C sin 213.0== =∴，ππ40002==T w ；而()mA wt dt du C C sin 206.0= dt du C I C C ≈?且误差较小，即可验证电容的伏安特性表达式。 2.电感伏安特性实验电路：图1-3 电感伏安特性实验电路波形图：

图1-4 电感电压电流波形图思考题： 1.比较图1-2和1-4，理解电感、电容上电压电流之间的相位关系。对于电感而言，电压相位超前（超前or 滞后）电流相位；对于电容而言，电压相位滞后（超前or 滞后）电流相位。 2.请根据测试波形，读取电感上电压、电流摆幅，验证电感的伏安特性表达式。解：()mV wt U L cos 8.2=， ()mV wt wt U R sin 10002cos 1000=??? ? ? -=π，us T 500=； ()mA wt R U I I R R L sin 213.0===∴，ππ 40002==T w ；而()mV wt dt di L L cos 7.2= dt di L U L L ≈?且误差较小，即可验证电感的伏安特性表达式。二、硬件实验 1.恒压源特性验证表1-1 不同电阻负载时电压源输出电压电阻()Ωk 0.1 1 10 100 1000 电源电压（V ） 4.92 4.98 4.99 4.99 4.99 2.电容的伏安特性测量

东南大学微机第四次实验报告

东南大学《微机实验及课程设计》实验报告实验四双列点阵发光二极管显示实验姓名：董元学号：22011207 专业：测控技术与仪器实验室：计算机硬件技术实验时间：2013年05月15 日报告时间：2013年05月18日评定成绩：审阅教师：

一. 实验目的与内容（概述）实验目的： 1）进一步掌握TPC实验装置的基本原理和组成结构； 2）了解双色点阵LED显示器的基本原理 3）掌握PC机控制双色点阵LED显示程序的设计方法实验内容： 4-1、在双色点阵发光二极管上显示一个黄色或红色的“年”字。 4-2、在双色点阵发光二极管上显示你的姓的汉字或拼音的第一个字母。要求该字符红色和黄色相间。要求： 1、正确设置退出条件：可以按任意键退出，或者显示一定的次数退出 2、注意尽量清晰地显示字符，消除重影问题 4-3、利用双色点阵发光二极管任意设计一款霓虹灯动态图案，要求二极管阵列可以间或发两种颜色的光，并能看清动态变换的效果。二. 基本实验原理（或基本原理）点阵LED显示器是将许多LED类似矩阵一样排列在一起组成的显示器件，双色点阵LED是在每一个点阵的位置上有红绿或红黄或红白两种不同颜色的发光二极管。当微机输出的控制信号使得点阵中有些LED 发光，有些不发光，即可显示出特定的信息，包括汉字、图形等。车站广场由微机控制的点阵LED大屏幕广告宣传牌随处可见。实验仪上设有一个共阳极8×8点阵的红黄两色LED显示器，其点阵结构如图所示。该点阵对外引出24条线，其中8条行线，8条红色列线，8条黄色列线。若使某一种颜色、某一个LED发光，只要将与其相连的行线加高电平，列线加低电平即可。 1、硬件连接：（1）行代码、红色列代码、黄色列代码各用一片74LS273锁存。（2）行代码输出的数据通过行驱动器7407加至点阵的8条行线上，（3）红和黄列代码的输出数据通过驱动器DS75452反相后分别加至红和黄的列线上。（4）行锁存器片选信号为CS1,红色列锁存器片选信号为CS2，黄色列锁存器片选信号为CS3。 2、流程图：

微机控制技术实验报告

《微机控制技术》课程设计报告课题：最少拍控制算法研究专业班级：自动化1401 姓名：学号：指导老师：朱琳琳 2017年5月21日

目录 1. 实验目的 (3) 2. 控制任务及要求 (3) 3. 控制算法理论分析 (3) 4. 硬件设计 (5) 5. 软件设计 (5) 无纹波 (5) 有纹波 (7) 6. 结果分析 (9) 7. 课程设计体会 (10)

1.实验目的本次课程设计的目的是让同学们掌握微型计算机控制系统设计的一般步骤，掌握系统总体控制方案的设计方法、控制算法的设计、硬件设计的方法。学习并熟悉最少拍控制器的设计和算法；研究最少拍控制系统输出采样点间纹波的形成；熟悉最少拍无纹波控制系统控制器的设计和实现方法。复习单片机及其他控制器在实际生活中的应用，进一步加深对专业知识的认识和理解，使自己的设计水平、对所学知识的应用能力以及分析问题解决问题的能力得到全面提高。 2.控制任务及要求 1.设计并实现具有一个积分环节的二阶系统的最少拍有纹波控制和无纹波控制。对象特性G （s ）＝采用零阶保持器H 0（s ），采样周期T ＝,试设计单位阶跃，单位速度输入时的有限拍调节器。 2.用Protel 、Altium Designer 等软件绘制原理图。 3.分别编写有纹波控制的算法程序和无纹波控制的算法程序。 4.绘制最少拍有纹波、无纹波控制时系统输出响应曲线，并分析。 3.控制算法理论分析在离散控制系统中，通常把一个采样周期称作一拍。最少拍系统，也称为最小调整时间系统或最快响应系统。它是指系统对应于典型的输入具有最快的响应速度，被控量能经过最少采样周期达到设定值，且稳态误差为定值。显然，这样对系统的闭环脉冲传递函数)(z φ提出了较为苛刻的要求，即其极点应位于Z 平面的坐标原点处。 1最少拍控制算法计算机控制系统的方框图为：图7-1 最少拍计算机控制原理方框图根据上述方框图可知，有限拍系统的闭环脉冲传递函数为： ) ()(1)()()()()(z HG z D z HG z D z R z C z +==φ (1) )(1)()(11)()()(1z z HG z D z R z E z e φφ-=+== (2) 由(1) 、(2)解得：

东南大学信息学院微机实验报告九

实验九一、实验目的 1.熟悉系统功能调用INT 21H的有关功能 2.编写时钟程序二、实验任务 1.执行时钟程序时，屏幕上显示提示符“：”，由键盘输入当前时、分、秒值，即XX:XX:XX，随即显示时间并不停地计时。 2.当有键盘按下时，立即停止计时，返回DOS。三、源程序 DATA SEGMENT BUFFER DB 11 DB ? DB 10 DUP(?) DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA OUTCLK: MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV DL,':' MOV AH,2 INT 21H MOV DX,OFFSET BUFFER MOV AH,0AH ;输入字符串 INT 21H MOV BX,OFFSET BUFFER+2 MOV AL,[BX] ; 时针，ASCII码转非压缩BCD CMP AL, 03AH JAE ERROR1 CMP AL, 02FH JBE ERROR1 AND AL,0FH MOV [BX],AL INC BX MOV AL,[BX] AND AL,0FH MOV [BX],AL INC BX INC BX MOV AL,[BX] ; 分针

AND AL,0FH MOV [BX],AL INC BX MOV AL,[BX] AND AL,0FH MOV [BX],AL INC BX INC BX MOV AL,[BX] ;秒针 AND AL,0FH MOV [BX],AL INC BX MOV AL,[BX] AND AL,0FH MOV [BX],AL MOV BX,OFFSET BUFFER+2 CALL TOBCD ; 时针，两位非压缩BCD转换成两位压缩BCD MOV CH, AL ADD BX,3 CALL TOBCD MOV DH, AL ; 分针，两位非压缩BCD转换成两位压缩BCD MOV DH,AL ADD BX,3 CALL TOBCD ; 秒针，两位非压缩BCD转换成两位压缩BCD MOV DL,AL CMP CH, 24H JAE ERROR CMP DH, 60H JA ERROR CMP DL, 60H JA ERROR ERROR1: MOV AH,4CH INT 21H AGAIN: CALL DELAY MOV AL,DL ; 秒针加1 ADD AL,1 DAA MOV DL,AL CMP AL,60H JA ERROR JNE DISPY

微机控制技术实训报告

重庆航天职业技术学院温度采集报警报告报告题目：数字温度计系部：电子工程系专业：计算机控制技术姓名：学号：指导老师：汤平

温度采集报警任务书题目：数字温度计任务与要求： 1、查阅数字温度计设计相关资料，熟悉数字温度计设计的原理，查阅A/D转换及传感器相关知识，画出数字温度计原理图，并编写相应的源程序。 2、使用8052单片机作为处理器，设计数字温度计设计，设定温度最高值和最低值。数码管进行循环显示，显示实际温度值。 3、实现单路的电压采集和显示，显示3位温度值，最后1位显示“C” 4、并用喇叭报警。发挥部分：将仿真电路图和程序修改为中断方式实现温度采集和显示。

前言温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一，随着传感器在生活中的更加广泛的应用，利用新型数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发，本文设计了一种基于80C52的温度检测及报警系统。该系统可以方便的实现温度采集和显示，并可根据需要任意设定上下限报警温度，它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量，也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中，作为其他主系统的辅助扩展。该系统设计和布线简单，结构紧凑，抗干扰能力强，在大型仓库、工厂、智能化建筑等领域的温度检测中有广泛的应用前景。

目录 1、原理 (1) 2、元器件介绍 (2) 3、元器件清单 (7) 4、参考电路图 (8) 5 电路图详解 (10) 6、元器件的排版与焊接 (11) 7、参考程序编写与导入 (12) 8、成品的调试 (15) 9、总结 (16) 10、参考文献 (17)

计算机控制实验报告

中国石油大学计算机控制实验报告实验日期：2011.11.30 成绩：班级：自动化08-4 姓名：陈方光学号：08071402 实验一基于NI6008的数据采集 1.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。 2.实验设备：计算机控制实验箱、NI6008数据通讯卡、Matlab软件、计算机 3．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 4. 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。

（3）使用MATLAB和OPC通讯技术进行数据采集: （4）编写程序，实现数据的定时采集和显示。 5.实验结果 1)测试NI6008数据通讯卡首先将NI6008数据采集卡的AI负端与GND端短接，然后通过usb数据线连接计算机，打开opc端口调试工具，添加NI数据采集卡，添加自己所需的输入、输出端口，通过向输入端强制写入1，观察AO端口显示数据，能较精确的跟踪输入数据，该数据采集完好。 2)使用matlab和opc进行数据采集及其显示在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’, 0.2,‘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);%删除定时器将读取的数据存储并动态显示于图中: function myread(obj,event) global tt k y da grp itmRead Ts itmWrite r=read(itmRead); k=k+1;

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

东南大学数字图像处理实验报告

数字图像处理实验报告学号：04211734 姓名：付永钦日期：2014/6/7 1.图像直方图统计 ①原理：灰度直方图是将数字图像的所有像素，按照灰度值的大小，统计其所出现的频度。通常，灰度直方图的横坐标表示灰度值，纵坐标为半个像素个数，也可以采用某一灰度值的像素数占全图像素数的百分比作为纵坐标。 ②算法： clear all PS=imread('girl-grey1.jpg'); %读入JPG彩色图像文件figure(1);subplot(1,2,1);imshow(PS);title('原图像灰度图'); [m,n]=size(PS); %测量图像尺寸参数 GP=zeros(1,256); %预创建存放灰度出现概率的向量 for k=0:255 GP(k+1)=length(find(PS==k))/(m*n); %计算每级灰度出现的概率end figure(1);subplot(1,2,2);bar(0:255,GP,'g') %绘制直方图 axis([0 255 min(GP) max(GP)]); title('原图像直方图') xlabel('灰度值') ylabel('出现概率') ③处理结果：

原图像灰度图 100 200 0.005 0.010.0150.020.025 0.030.035 0.04原图像直方图灰度值出现概率 ④结果分析：由图可以看出，原图像的灰度直方图比较集中。 2. 图像的线性变换 ①原理：直方图均衡方法的基本原理是：对在图像中像素个数多的灰度值（即对画面起主要作用的灰度值）进行展宽，而对像素个数少的灰度值（即对画面不起主要作用的灰度值）进行归并。从而达到清晰图像的目的。 ②算法： clear all %一，图像的预处理，读入彩色图像将其灰度化 PS=imread('girl-grey1.jpg'); figure(1);subplot(2,2,1);imshow(PS);title('原图像灰度图'); %二，绘制直方图 [m,n]=size(PS); %测量图像尺寸参数 GP=zeros(1,256); %预创建存放灰度出现概率的向量 for k=0:255

微机实验报告(1)

《微机实验》报告实验名称 KeilC的使用与汇编语言上机操作指导教师刘小英专业班级中法1201 姓名肖洋学号 U3 联系电话一、任务要求 1.掌握KeilC环境的使用 1）字节拆分、合并：调试程序，观察相关寄存器和单元的内容。 2）数据块填充：调试程序，观察相关寄存器和单元的内容。 2. 编写两个十六位数的加法程序。有两个十六位无符号数，分别存放在从20H和30H开始的数据区中，低八位先存，高八位在后，和存于R3（高八位）和R4（低八位），进位位存于R2。二、设计思路 1.字节拆分、合并程序：利用汇编语言中的 XCHD 和 SWAP 两个语句来实现将八位二进制数拆分为两个四位二进制数并分别存储于不同的存储空间的功能，BCD 码与 30H 相或（加上 30H）得到 ASCII 码。将两个 ASCII 码和 0FH 相与（高四位清零）得到 BCD 码，利用 SWAP 语句将高位数放至高四位，将高位数和低位数相或可实现字节的合并。 2.数据块填充程序：将 R0 用作计数器，DPTR 用作片外数据指针，A 作为原始数据来源，依顺序在片外的存储单元内容填充数据。利用循环语句来减少程序长度，并控制填充单元个数为片外 100H 个。（通过 R0 的进位控制） 3.两个十六位数加法程序：把第一个十六位无符号数的地八位和高八位分别存于 20H 和 21H 中，把第二个十六位无符号数的地八位和高八位分别存于 30H 和 31H 中，对 20H 和 30H 中的两个低八位进行 ADD 加法操作，结果存于 R4 中；然后对 21H 和 31H 中的两个高八位进行 ADDC 带进位的加法操作，结果存于 R3 中.然后将累加器 A 清零，并和#00H

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。

东南大学自控实验报告实验三闭环电压控制系统研究

东南大学《自动控制原理》实验报告实验名称：实验三闭环电压控制系统研究院（系）：专业：姓名：学号：实验室： 416 实验组别：同组人员：实验时间：年 11月 24日评定成绩：审阅教师：

实验三闭环电压控制系统研究一、实验目的：（1）经过实例展示，认识自动控制系统的组成、功能及自动控制原理课程所要解决的问题。（2）会正确实现闭环负反馈。（3）经过开、闭环实验数据说明闭环控制效果。二、实验原理：（1）利用各种实际物理装置（如电子装置、机械装置、化工装置等）在数学上的“相似性”，将各种实际物理装置从感兴趣的角度经过简化、并抽象成相同的数学形式。我们在设计控制系统时，不必研究每一种实际装置，而用几种“等价”的数学形式来表示、研究和设计。又由于人本身的自然属性，人对数学而言，不能直接感受它的自然物理属性，这给我们分析和设计带来了困难。因此，我们又用替代、模拟、仿真的形式把数学形式再变成“模拟实物”来研究。这样，就能够“秀才不出门，遍知天下事”。实际上，在后面的课程里，不同专业的学生将面对不同的实际物理对象，而“模拟实物”的实验方式能够做到举一反三，我们就是用下列“模拟实物”——电路系统，替代各种实际物理对象。（2）自动控制的根本是闭环，尽管有的系统不能直接感受到它的

闭环形式，如步进电机控制，专家系统等，从大局看，还是闭环。闭环控制能够带来想象不到的好处，本实验就是用开环和闭环在负载扰动下的实验数据，说明闭环控制效果。自动控制系统性能的优劣，其原因之一就是取决调节器的结构和算法的设计（本课程主要用串联调节、状态反馈），本实验为了简洁，采用单闭环、比例调节器K。经过实验证明：不同的K，对系性能产生不同的影响，以说明正确设计调节器算法的重要性。（3）为了使实验有代表性，本实验采用三阶（高阶）系统。这样，当调节器K值过大时，控制系统会产生典型的现象——振荡。本实验也能够认为是一个真实的电压控制系统。三、实验设备： THBDC-1实验平台四、实验线路图：五、实验步骤：（1）如图接线，建议使用运算放大器U8、U10、U9、U11、U13。

计算机控制最小拍实验报告

重庆邮电大学自动化学院计算机控制实验报告学院：自动化学生姓名：魏波专业：电气工程与自动化班级：0830903 学号：2009212715

最小拍控制系统一、实验目的 1、掌握最小拍有纹波控制系统的设计方法。 2、掌握最小拍无纹波控制系统的设计方法。二、实验设备 PC机一台，TD-+ ACC实验系统一套，i386EX系统板一块三、实验原理及内容典型的最小拍控制系统如图其中D(Z)为数字调节器，G(Z)为包括零阶保持器在内的广义对象的Z传递函数，Φ(Z)为闭环Z传递函数，C(Z)为输出信号的Z传递函数，R(Z)为输入信号的Z传递函数。R为输入，C为输出，计算机对误差E定时采样按D(Z)计算输出控制量U(Z)。图中K=5。闭环Z传递函数

1、最小拍有纹波系统设计

2、最小拍无纹波设计有纹波系统虽然在采样点上的误差为零，但不能保证采样点之间的误差值为零，因此存在有纹波现象。无纹波系统设计只要使U（Z）是1 Z的有限多项式，则可以保证系统输出无纹波。四、实验线路图

(2)D(Z)算法采样周期T=1S ，E(Z)为计算机输入，U(Z)为输出，有： D(Z)=) Z (E ) Z (U = 3 322113322110Z P Z P Z P 1Z K Z K Z K K ------++++++ 式中Ki 与Pi 取值范围：-0.9999～0.9999，计算机分别用相邻三个字节存储其BCD 码。最低字节符号，00H 为正，01H 为负。中间字节存前2位小数，最高字节存末2位小数。例有系数0.1234，则内存为：地址内容 2F00H 00H 2F01H 12H 2F02H 34H 系数存储安排如表5—1。表5—1 0101H 010DH 0102H K 0 010EH P 1 0103H 010FH 0104H 0110H

东南大学微机实验报告一

微机实验报告实验一指令与汇编语言基础姓名：学号：专业：测控技术与仪器实验室：时间：2013年04月23号报告时间：2013年04 月23号评定成绩：审阅教师：

一、实验目的 1）了解命令行操作基本方式和基本命令，掌握PC环境下命令行方式的特点； 2）掌握汇编语言程序指令编辑、宏汇编、连接、运行基本概念；3）熟练掌握动态调试程序TD的常用命令和窗口功能，学会用TD调试程序，修改环境； 4）学会利用DEBUG或TD检查认识指令功能的正确方法。二、实验内容（一）必做实验 1-1、要求计算两个多字节十六进制数之差： 3B74AC60F8-20D59E36C1=? 式中被减数和减数为5个字节，存放在DATA1和DATA2的内存区，低位在前，高位在后。试编写减法的程序段，要求相减的结果存放在首址为DATA3的内存区。 1-2、以BUFFER为首地址的内存区存放了10个十六位带符号数，编写程序比较它们的大小，找出其中最小的带符号数，存入MIN和MIN+1单元。三实验源程序和流程图 1、十六进制相减 A、实验要求：计算两个多字节十六进制数之差：

3B74AC60F8-20D59E36C1=? 式中被减数和减数为5个字节，存放在DATA1和DATA2的内存区，低位在前，高位在后。试编写减法的程序段，要求相减的结果存放在首址为DATA3的内存区。 B、实验源代码和流程图 DATA SEGMENT DATA1 DB 0F8H,60H,0ACH,74H,3BH DATA2 DB 0C1H,36H,9EH,0D5H,20H DATA3 DB 5 DUP(?) DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA START: MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV CX,5 MOV DI,0 CLD LOOPER: MOV AL,DATA1[DI] SBB AL,DATA2[DI] MOV DATA3[DI],AL INC DI DEC CX JNZ LOOPER MOV AH,4CH INT 21H CODE ENDS END START C、实验过程及实验结果

计算机组成原理微程序控制单元实验报告

姓名学号班级 ******************年级指导教师《计算机组成原理》实验报告实验名称微程序控制单元实验、指令部件模块实验、时序与启停实验实验室实验日期实验七微程序控制单元实验一、实验目的 ⒈ 掌握时序产生器的组成方式。 ⒉ 熟悉微程序控制器的原理。 ⒊ 掌握微程序编制及微指令格式。二、实验原理图 7- 7- 1

图 7-7-4 微地址控制原理图微程序控制单元实验原理就是人为的给出一条微指令的地址，人为的去打开测试开关，观察机器怎么运行，打个比方就是我要你执行我下的某条命令，我先告诉你命令写在哪页纸上，你找到纸后，分析命令是什么之后再去执行。观察机器微程序控制器的组成见图7-1-1 ，微地址的打入操作就是由操作者给出一条微指令的地址（同上面的例子就是仅仅告诉你我让你跑的这条命令写在哪页纸上，而没有告诉你命令的具体内容），不需要做测试去判断这是什么指令，所以由图7-7-1 ，其中微命令寄存器 32 位，用三片 8D 触发器 (273) 和一片 4D(175) 触发器组成。它们的清零端由CLR来控制微控制器的清零。它们的触发端CK接 T2，不做测试时 T2 发出时钟信号，将微程序的内容打入微控制寄存器（含下一条微指令地址）。打入了微指令的地址（即告诉你命令在哪页纸上，此时你需要先找到这页纸并判断命令是叫你做什么，然后执行），进行测试，T4 发出时钟信号，转移逻辑满足条件后输出的负脉冲通过置位端将某一触发器输出端置为“1”状态，按图 7-7-4 所示，微地址锁存器的置位端R 受 SE5~SE0控制，当测试信号 SE5~SE0输出负脉冲时，通过锁存器置位端R将某一锁存器的输出端强行置“1”，实现微地址的修改与转移，此时的地址指的是指令的操作码的地址（即你已经知道命令是跑，此时做的是跑的行为）。再由数据开关置入微地址的值，再做测试，再跳到指令的操作码的地址准备开始执行指令，这就是微程序控制单元实验的原理。

计算机控制实验报告初稿解析

南京邮电大学自动化学院实验报告课程名称：计算机控制系统实验名称：计算机控制系统性能分析所在专业：自动化学生姓名：王站班级学号： B11050107 任课教师: 程艳云 2013 /2014 学年第二学期

实验一：计算机控制系统性能分析一、实验目的： 1.建立计算机控制系统的数学模型； 2.掌握判别计算机控制系统稳定性的一般方法 3.观察控制系统的时域响应，记录其时域性能指标； 4.掌握计算机控制系统时间响应分析的一般方法； 5.掌握计算机控制系统频率响应曲线的一般绘制方法。二、实验内容：考虑如图1所示的计算机控制系统图1 计算机控制系统 1. 系统稳定性分析 (1) 首先分析该计算机控制系统的稳定性，讨论令系统稳定的K 的取值范围；解: G1=tf([1],[1 1 0]); G=c2d(G1,0.01,'zoh');//求系统脉冲传递函数 rlocus(G);//绘制系统根轨迹 Root Locus Real Axis I m a g i n a r y A x i s -7 -6-5-4-3-2-1012 -2.5-2-1.5-1-0.500.51 1.5 22.5 将图片放大得到

0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1 1.05 1.1 1.15 1.2 1.25 -0.15 -0.1 -0.05 0.05 0.1 0.15 Root Locus Real Axis I m a g i n a r y A x i s 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

东南大学系统实验报告

实验八：抽样定理实验（PAM ）一．实验目的： 1. 掌握抽样定理的概念 2. 掌握模拟信号抽样与还原的原理和实现方法。 3. 了解模拟信号抽样过程的频谱二．实验内容： 1. 采用不同频率的方波对同一模拟信号抽样并还原，观测并比较抽样信号及还原信号的波形和频谱。 2. 采用同一频率但不同占空比的方波对同一模拟信号抽样并还原，观测并比较抽样信号及还原信号的波形和频谱三．实验步骤： 1. 将信号源模块、模拟信号数字化模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。 2. 插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，在分别按下两个模块中的电源开关，对应的发光二极管灯亮，两个模块均开始工作。 3. 信号源模块调节“2K 调幅”旋转电位器，是“2K 正弦基波”输出幅度为3V 左右。 4. 实验连线 5. 不同频率方波抽样 6. 同频率但不同占空比方波抽样 7. 模拟语音信号抽样与还原四．实验现象及结果分析： 1. 固定占空比为50%的、不同频率的方波抽样的输出时域波形和频谱： (1) 抽样方波频率为4KHz 的“PAM 输出点”时域波形：抽样方波频率为4KHz 时的频谱： 50K …… …… PAM 输出波形输入波形

分析：理想抽样时，此处的抽样方波为抽样脉冲，则理想抽样下的抽样信号的频谱应该是无穷多个原信号频谱的叠加，周期为抽样频率；但是由于实际中难以实现理想抽样，即抽样方波存在占空比（其频谱是一个Sa()函数），对抽样频谱存在影响，所以实际中的抽样信号频谱随着频率的增大幅度上整体呈现减小的趋势，如上面实验频谱所示。仔细观察上图可发现，某些高频分量大于低频分量，这是由于采样频率为4KHz ，正好等于奈奎斯特采样频率，频谱会在某些地方产生混叠。 (2) 抽样方波频率为8KHz 时的“PAM 输出点”时域波形： 2KHz 6K 10K 14K 输入波形 PAM 输出波形

【微机实验】2018东南大学微型计算机原理及应用实验二

实验二基本算术和逻辑运算学院：信息科学与工程学院姓名：周信元学号：04016523 实验日期：2018.4.4 一、实验目的 1.熟悉算术和逻辑运算指令的功能。 2.进一步了解标志寄存器各标志位的意义和指令执行对它的影响。二、实验任务 1.采用单步执行方式执行下列各程序段,检查各标志位的情况。程序段1 MOV AX, 10101H ;AX=1010H MOV SI, 2000H ;SI=2000H ADD AL, 30H ;AX=1040H ADD AX, SI ;AX=3040H MOV BX, 03FFH ;BX=03FFH ADD AX, BX ;AX=343FH MOV[0020],1000H ;DS:[0020]=1000H ADD 0020, AX ;DS:[0020]=443FH 程序段2: MOV AX, OA0AOIH ;AX=A0A0H ADO AX, OFFFFH ;AX=A09FH MOV CX, OFFOOH ;CX=FF00H ADD AX, CX ;AX=9F9FH SUB AX, AX ;AX=0000H INC AX ;AX=0001H OR CX, OOFFH ;CX=FFFFH AND CX, OFOFH ;CX=0F0FH M0V[0010],CX ;DS:[0010]=OFOFH 程序段3: MOV BL, 25H ;BX=0025H MO[0010],04H ;DS:[0010]=04H MOV AL, [0010] ;AX=0004H MUL BL ;AX=0094H 程序段4: MOV BL, 04H ;BX=0004H MOV WORD PTR L0010], 0080H;DS:[0010]=0080H MOV AX, [0010] ;AX=0080H DIV BL ;AX=0020H 程序段5:

炉温控制实验报告 -计算机控制系统

Beijing Jiaotong University 计算机控制系统实验炉温控制实验学院：电子信息工程学院姓名：学号：指导教师：时间：

炉温控制实验一、实验目的 1、了解温度控制系统的特点。 2、研究采样周期T对系统特性的影响。 3、研究大时间常数系统PID控制器的参数的整定方法。二、实验仪器 1、计算机控制系统实验箱一台 2、PC计算机一台 3、炉温控制实验对象一台三、基本原理 1、系统结构图示于图1－1。图1－1 系统结构图图中 Gc（s）=Kp（1+Ki/s+Kds） Gh（s）=（1－e-TS）/s Gp（s）=1/（Ts+1） 2、系统的基本工作原理整个炉温控制系统由两大部分组成，第一部分由计算机和A/D&D/A卡组成，主要完成温度采集、PID运算、产生控制可控硅的触发脉冲，第二部分由传感器信号放大，同步脉冲形成，以及触发脉冲放大等组成。炉温控制的基本原理是：改变可控硅的导通角即改变电热炉加热丝两端的有效电压，有效电压的可在0～140V内变化。可控硅的导通角为0～5CH。温度传感是通过一只热敏电阻及其放大电路组成的，温度越高其输出电压越小。外部LED灯的亮灭表示可控硅的导通与

闭合的占空比时间，如果炉温温度低于设定值则可控硅导通，系统加热，否则系统停止加热，炉温自然冷却到设定值。 3、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）,则离散的递推算法为: Uk=Kpek+Kiek2+Kd(ek-ek-1) 其中ek2是误差累积和。四、实验内容： 1、设定炉子的温度在一恒定值。 2、调整P、I、D各参数观察对其有何影响。五、实验步骤 1、启动计算机，双击桌面“计算机控制实验”快捷方式，运行软件。 2、测试计算机与实验箱的通信是否正常,通信正常继续。如通信不正常查找原因使通信正常后才可以继续进行实验。 3、20芯的扁平电缆连接实验箱和炉温控制对象，检查无误后，接通实验箱和炉温控制的电源。 4、在实验项目的下拉列表中选择实验七[七、炉温控制] 鼠标单击按钮，弹出实验课题参数设置对话框，选择PID，在参数设置窗口设置炉温控制对象的给定温度以及Ki、Kp、Kd值，点击确认在观察窗口观测系统响应曲线。测量系统响应时间Ts和超调量。 5、重复步骤4，改变PID参数，观察并记录波形的变化。六、PID参数整定 1、比例部分整定。首先将积分系数KI和微分系数KD取零,即取消微分和积分作用,采用纯比例控制。将比例系数KP由小到大变化,观察系统的响应,直至速度快,且有一定范围的超调为止。如果系统静差在规定范围之内,且响应曲线已满足设计要求,那么只需用纯比例调节器即可。

计算机控制实验报告过程接口板设计

实验一：《过程接口板设计》上机报告一、设计内容设计一个32路的数据采集系统二、设计要求 1、输入信号为正负5V ；用查询法读取A/D 的转换数； 2、用Protel 软件画出该数据采集板的原理线路图。三、设计过程 1、设计原理系统总框图如图所示：系统原理框图根据系统原理框图得到设计的主要组成如下：（1）多路数据输入单元。（2）采样保持电路的A/D 转换单元。（3）硬件和单片机的连接电路。（4）单片机输出的数据锁存和D/A 转换单元。其中设计包括： ① 模拟多路开关电路 ② 运算放大电路 ③ 采样保持电路 ④ 模数转换电路 ⑤ 硬件和单片机的连接电路 ⑥ 数模转换电路 ⑦ 转换开关保护电路 2、设计步骤 32路数据采集系统的硬件部分：分为多路数据输入部分、采样保持部分、A/D 转换部分、硬件和单片机的连接电路部分、D/A 转换部分。 1）多路开关的选择多路转换开关在模拟输入通道中的作用是实现多选一操作，即利用多路转换开关将多路输入中的一路接至后续电路中。切换过程可在CPU 或数字电路的控制下完成。常用的模拟开关大都采用CMOS 工艺，如8选1开关CD4051、双4选1开关CD4052、三3选1开关CD4053等。本实验要实现32路数据采集，则选择4片8选1的模拟开关CD4051。 CD4051由电平转换电路、译码驱动电路和CMOS 模拟开关电路三部分组成。开关部分的供电电压为V EE （低端）和V DD （高端），因此需要的控制电压为 V EE ～V DD ，电平转换电路

将输入的逻辑控制电压（A、B、C、INH端）从V SS ～V DD 转换到V EE ～V DD 以满足开关控制的需要。 2）前置放大电路传感器检测出的信号一般是微弱的，不能直接用于显示、记录、控制或进行A/D转换。因此，在进行非电量到电量转换之后，需要将信号放大。由于前置放大器要求输入阻抗高，漂移低、共模抑制比大，所以选用高阻抗、低漂移的运算放大器AD521作为前置放大器。 AD521的外部接线图 3）采样/保持电路当输入信号为缓慢变化的信号时，在A/D转换期间的变化量小于A/D转换器的误差，且不是多通道同步采样时，则可以不用采样/保持电路。当控制信号U C 为采样电平时，开关S 导通，模拟信号通过开关S向保持电容C H 充电，这时输出电压U o 跟踪输入电压U I 的变化。当控制信号U C 为保持电平时，开关S断开，此时输出电压U o 保持模拟开关S断开时的瞬时值。为使保持阶段C H 上的电荷不被负载放掉，在保持电容C H 与负载之间需加一个高输入阻抗缓冲放大器A。采样/保持器原理图采样/保持器的选择，是以速度和精度作为最主要的因素。因为影响采样/保持器的误差源比较多，所以关键在于误差的分析。AD582它由一个高性能的运算放大器、低漏电阻的模拟开关和一个由结型场效应管集成的放大器组成。它采用14脚双列直插式封装，其管脚及结构示意图所示，其中脚1是同相输入端，脚9是反相输入端，保持电容C H 在脚6和脚8之间，脚10和脚5是正负电源；脚11和脚12是逻辑控制端；脚3和脚4接直流调零电位器；脚2，7，13，14为空脚(N C )。 AD582管脚图由于AD582的以上特征，所以选择AD582采样保持器。下图为AD582的连接图。 4）模/数转换电路 A/D转换器是数据采集系统的关键器件，选择A/D转换器时，要根据系统采集对象的