精心整理

第四章計算機控制技術基礎實驗

實驗二數字濾波器

1實驗電路

尖脈沖產生電路測試信號的產

生電路圖

2實驗單元

輸入信號：4Hz,2V的方波信號輸入，產生尖脈沖干擾信號。上

位機的“腳本編輯器”編程從DA2輸出IV,1Hz的正

弦信號；

電路單元：U2>U8,U6>上位機軟件

3實驗數據及實驗曲線

3.1低階濾波：

1)4Hz的脈沖干擾信號時，采樣頻率為20K,緩存設置為8192

黃色曲線為未加干擾時的波形，白色曲線為濾波后。

2)10Hz的脈沖干擾信號時，采樣頻率為20K,緩存設置為8192

黃色曲線為未加干擾時的波形，白色曲線為濾波后。

3.2高階濾波

1)4Hz的脈沖干擾信號時，采樣頻率為20K,緩存設置為8192

2)10Hz的脈沖干擾信號時，采樣頻率為30K,緩存設置為1024

黃色曲線為未加干擾時的波形，白色曲線為濾波后。

實驗三離散化方法研究

1實驗電路

來源網絡

1.1校正前模擬電路

1.2校正后模擬電路

2實驗單元

2.1模擬部分

電路單元：校正前：U9>Un

校正后：5、U4>U7>U9、Uu

上位機軟件

2.2數字部分

輸入信號：階躍信號發生器（單位階躍輸出）

電路單元：也、Uu

上位機軟件

3實驗數據及實驗曲線

3.1模擬控制器

系統超調量為11.1%

黃色曲線為單位階躍輸入信號,白色曲線為輸出信號。

3.2.1后向差分法（Ts=O.l）。

系統超調量為19.3%

3.2.2階躍響應不變法（Ts=O.1）。

系統超調量為15%

3.2.3雙線性變換（Ts=O.l）。

系統超調量為17.5%。

實驗四數字PW調節器算法的研究

1實驗電路

2實驗單元

電路單元：u5>U7

上位機軟件

3實驗數據及實驗曲線

3?1積分分離PID(k=0.8,ti=5,td=O)

超調量為15.6%

3.2位置式PID(k=0.8,ti=5,td=O)；運行步長100ms。

超調量為27.5%o

3.3增量式PID(k=0.8,ti=5,td=0)

超調量為27.3%o

實驗五串級控制算法的研究

1實驗電路

2實驗單元

電路單元：小、

上位機軟件

3實驗數據及實驗曲線

3.1不加副控制器時:kl=l,til=3,（其它PID參數為0）；運行

步長100mso

黃色曲線為主控制參數，白色曲線為輸副控制參數,輸出變量為

OP（具體參見串級控制腳本程序）。超調量為35%。

3.1加副控制器時：kl=l,k2=L2,til=3,ti2=l（其它P器參數

為0）;運行步長100ms。

黃色曲線為主控制參數，白色曲線為輸副控制參數,輸出變量為

OP1（具體參見串級控制腳本程序）。無超調量。

實驗六解耦控制算法的研究

1實驗電路

2實驗單元

電路單元：u3>u4>u5>u6>

1）7、u9

3實驗數據及實驗曲線

1）kl=2.0,k2=l.2,

til=0.8，ti2=l,

dl2=0,d21=0----沒

有加解耦裝置

1)kl=2.0,k2=1.2,til=0.8,ti2=l,dl2=-0.5,d21=l

加入解耦裝置后

3.2kl=2.5,k2=1.2,til=0.8,ti2=l,dl2=-0.5,d21=l----

加入解耦裝置后修改kl值

標識

實驗七最少拍控制算法研究

1實驗單元

2電路單元：必、U12o

3實驗數據及實驗曲線

有紋波:采樣時間（控制步長）為200,Ts=0波、Ti=Kk=0.5o

白色曲線為給定值，黃色曲線為實際值。

無紋波：采樣時間（控制步長）為200,Ts=0.2、Ti=Kk=0.5o

白色曲線為給定值，黃色曲線為實際值。

無紋波控制對于紋波有明顯的抑制效果，但不可能像理論一

樣真正無紋波。

實驗八具有純滯后系統的大林控制

1實驗電路

2實驗單元又

3實驗數據及實驗曲線

第一實驗波形滯后時間為：0（無滯后時間）

第二實驗波形滯后時間為：100ms

第三實驗波形滯后時間為：200nls

第四實驗波形滯后時間為：300ms

注：一般滯后時間不大于對象時間常數的0.3倍，若大于對象時

間常數的0.5倍，則為大滯后。

實驗九線性離散系統的全狀態反饋控制

1、實驗電路

2、實驗單元Uu、U13

3、實驗數據及實驗曲線

Kl=l.58,k2=l.24

黃色曲線為控制曲線。

實驗十模糊控制系統

1實驗電路

二階系統

一階系統

三階系統

2實驗單元

上位機軟件

3實驗數據及實驗曲線

1）二階系統

kl=1.8,k2=5,k=0.01采樣時間100ms,滯后時間100ms

2）一階系統

kl=1.8,k2=5,k=0.01采樣時間100ms,滯后時間100ms

3）三階系統

kl=4,k2=10,k=0.005采樣時間100ms,滯后時間100ms

實驗十一具有單神經元控制器的控制系統

1、實驗電路

二階系統

一階系統

三階系統

2、實驗單元

上位機軟件

3、實驗數據及實驗曲線

1）二階系統

p=0.5,k=0.1