計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告(DOC)

1、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告.(DOC)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告.(DOC)19/19計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告.(DOC)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)一信號(hào)的采樣與保持一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉信號(hào)的采樣和保持過(guò)程。2學(xué)習(xí)和掌握香農(nóng)(采樣)定理。3學(xué)習(xí)用直線插值法和二次曲線插值法還原信號(hào)。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備PC機(jī)一臺(tái)，TD-ACS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)一套，i386EX系統(tǒng)板一塊。三、實(shí)驗(yàn)原理香農(nóng)（采樣）定理：若對(duì)于一個(gè)擁有有限頻譜（max）的連續(xù)信號(hào)f(t)進(jìn)行采樣，當(dāng)采樣頻率知足s2max時(shí)，則采樣函數(shù)f(t)能無(wú)失真地恢復(fù)到原來(lái)的連續(xù)信號(hào)f(t)。max為信號(hào)的最高頻率，s為采樣頻率。四實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1采樣與保持編寫程序，實(shí)現(xiàn)信號(hào)經(jīng)

2、過(guò)A/D變換器變換成數(shù)字量送到控制計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)再把數(shù)字量送到D/A變換器輸出。實(shí)驗(yàn)線路圖如圖2-1所示，圖中畫“”的線需用戶在實(shí)驗(yàn)中自行接好，其余線系統(tǒng)已連好。OUT1i386EXCPUSTRTMROUT1/IOY0/OEIRQ7INT3(主8259IRQ7)/IOY1/CSEOC1MHzCLOCKTMRCLK1正弦波OUT分頻WR#IN7/IOW/WR24MHzCLK2M/IO#AA0A0BOUT1CXD0D0D0+5VD7XD7D7模數(shù)變換單元控制計(jì)算機(jī)數(shù)模變換單元圖2-1采樣保持線路圖控制計(jì)算機(jī)的“OUT1”表示386EX內(nèi)部1#準(zhǔn)時(shí)器的輸出端，準(zhǔn)時(shí)器輸出的方波周期準(zhǔn)時(shí)器時(shí)常，“IRQ

3、7”表示386EX內(nèi)部主片8259的“7”號(hào)中止，用作采樣中止。正弦波單元的“OUT”端輸出周期性的正弦波信號(hào)，經(jīng)過(guò)模數(shù)變換單元的“IN7”端輸入,系統(tǒng)用準(zhǔn)時(shí)器作為基準(zhǔn)時(shí)鐘（初始化為10ms），準(zhǔn)時(shí)采集“IN7”端的信號(hào)，變換結(jié)束產(chǎn)生采樣中止，在中止服務(wù)程序中讀入變換完的數(shù)字量，送到數(shù)模變換單元，在“OUT1”端輸出相應(yīng)的模擬信號(hào)。由于數(shù)模變換器有輸出鎖存能力，所以它擁有零階保持器的作用。采樣周期T=TK10ms，TK的范圍為01FFH，經(jīng)過(guò)更正TK就可以靈活地改變采樣周期，后邊實(shí)驗(yàn)的采樣周期設(shè)置也是如此。零階采樣保持程序流程圖如圖2-2所示。采樣中止服務(wù)程序主程序（零階保持）系統(tǒng)初始化N采樣

4、周期到否？Y變量初始化讀取A/D采樣值，送D/A輸出等待中止還原采樣周期變量中止返回圖2-2零階采樣保持程序流程圖實(shí)驗(yàn)步驟：1）參照流程圖2-2編寫零階保持程序，編譯、鏈接。2）按照實(shí)驗(yàn)線路圖2-1接線，檢查無(wú)誤后開啟設(shè)備電源。3）用示波器的表筆測(cè)量正弦波單元的“OUT”端，調(diào)節(jié)正弦波單元的調(diào)幅、調(diào)頻電位器及撥動(dòng)開關(guān)，使得“OUT”端輸出幅值為3V，周期1S的正弦波。4）加載程序到控制機(jī)中，將采樣周期變量“Tk”加入到變量監(jiān)察中，運(yùn)行程序，用示波器的另一路表筆察看數(shù)模變換單元的輸出端“OUT1”。5）增大采樣周期，當(dāng)采樣周期0.5S時(shí)，即Tk32H時(shí)，運(yùn)行程序并察看數(shù)模變換單元的輸出波形應(yīng)該失

5、真，記錄此時(shí)的采樣周期，考據(jù)香農(nóng)定理。2信號(hào)的還原編寫程序，分別用直線插值法和二次曲線插值法還原信號(hào)。從香農(nóng)定理可知，對(duì)于信號(hào)的采集，只要選擇適合的采樣周期，就不會(huì)失去信號(hào)的主要特點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中，一般總是取實(shí)際采樣頻率s比2max大，如：s10max。但是如果采用插值法恢復(fù)信號(hào)，就可以降低對(duì)采樣頻率的要求，香農(nóng)定理給出了采樣頻率的下限，但是用不同的插值方法恢復(fù)信號(hào)需要的采樣頻率也不相同。（1）直線插值法（取s5max）利用式1.2-1在點(diǎn)（X0，Y0）和（X1，Y1）之間插入點(diǎn)（X，Y）。YY0K(XX0)Y1Y0其中：KX0X1X1-X0為采樣間隔，Y1-Y0分別為X1和X0采樣時(shí)刻的AD

6、采樣值。（2）二次曲線插值法（取s3max）：YY0(XX0)K1K2(XX1)Y2Y0Y1Y0其中，K1Y1Y0,X2X0X1X0X1X0K2X2X1直線插值與二次曲線插值程序流程圖如圖2-3所示。采樣中止服務(wù)程序采樣中止服務(wù)程序（直線插值）（二次曲線插值）采樣周期變量減一采樣周期變量減一采樣周期到否？YY采樣周期到否？ND/A輸出前一采樣值，計(jì)算K1NK1、K2D/A輸出前一采樣值，計(jì)算計(jì)算插值點(diǎn)并送D/A輸出計(jì)算插值點(diǎn)并送D/A輸出采樣周期更改還原采樣周期更改還原中止返回中止返回圖2-3直線插值與二次曲線插值程序流程圖實(shí)驗(yàn)步驟：1）參照流程圖2-3分別編寫直線插值和二次曲線插值程序，并編

7、譯、鏈接。2）按照線路圖2-1接線，檢查無(wú)誤后，開啟設(shè)備電源。調(diào)節(jié)正弦波單元的調(diào)幅、調(diào)頻電位器，使正弦波單元輸出幅值為3V，周期1S的正弦波。（3）分別裝載并運(yùn)行程序，運(yùn)行程序前將采樣周期變量Tk加入到變量監(jiān)察中，方便實(shí)驗(yàn)中察看和更正。用示波器察看數(shù)模變換單元的輸出，和零階保持程序的運(yùn)行效果進(jìn)行比較。由上述結(jié)果可以看出：在采樣頻率Ws=10Wmax時(shí)，用三種方法還原信號(hào)，直線插值要好于零階保持，二次曲線插值好于直線插值。采用合理的插值算法可以降低信號(hào)的失真度，在允許的范圍內(nèi)可以有效地降低對(duì)采樣頻率的要求。4）（3）中是在同一采樣頻率下，比較三種方法還原信號(hào)的效果，實(shí)驗(yàn)中也可比較一種還原方法在不

8、同采樣頻率下的效果。對(duì)于零階保持來(lái)說(shuō)：當(dāng)采樣頻率信號(hào)頻率的10倍時(shí)，即Tk11S,Tk0AH信10號(hào)的還原效果較好。對(duì)于直線插值來(lái)說(shuō)：當(dāng)采樣頻率信號(hào)頻率的5倍時(shí)，即T11S,T14H信k5k號(hào)的還原效果較好。對(duì)于二次曲線插值來(lái)說(shuō)：當(dāng)采樣頻率信號(hào)頻率的3倍時(shí)。Tk11S,Tk21H3信號(hào)的還原效果較好。五實(shí)驗(yàn)結(jié)果采樣周期Tk=05H時(shí)的輸出波形：采樣周期Tk=33H時(shí)的輸出波形為：由獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出:采樣周期Tk=05H時(shí)，輸出波形與原來(lái)基真相同；Tk32H時(shí)輸出波形產(chǎn)生失真。信號(hào)還原實(shí)驗(yàn)結(jié)果：Tk=0AH時(shí)，三種方法還原獲得的結(jié)果：直線差值的輸出波形：二次曲線插值的輸出波形：零階保持輸出

9、波形：實(shí)驗(yàn)二數(shù)字濾波一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)習(xí)和掌握一階慣性濾波。2學(xué)習(xí)和掌握四點(diǎn)加權(quán)濾波。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備PC機(jī)一臺(tái)，TD-ACS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)一套，i386EX系統(tǒng)板一塊。三、實(shí)驗(yàn)原理一般現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境比較惡劣，攪亂源比較多，除掉和抑制攪亂的方法主要有模擬濾波和數(shù)字濾波兩種，由于數(shù)字濾波方法成本低、可靠性高、無(wú)阻抗匹配、靈活方便等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。R模數(shù)控制數(shù)模C變換計(jì)算機(jī)變換圖3-1數(shù)字濾波方框圖（1）一階慣性濾波：1相當(dāng)于傳函的數(shù)字濾波器，由一階差分法可得近似式：S1YK(1a)XKaYK1其中，XK為當(dāng)前采樣時(shí)刻的輸入，YK為當(dāng)前采樣時(shí)刻的輸出，YK1為前一采樣時(shí)刻的輸出，T為采樣周期，1T。a（2）四點(diǎn)加權(quán)

10、濾波：四點(diǎn)加權(quán)濾波算法公式：4YKA1XKA2XK1A3XK2A4XK3(Ai1)i1其中，XK為當(dāng)前采樣時(shí)刻的輸入，XK1為前一采樣時(shí)刻的輸入，YK1為前一采樣時(shí)刻的輸出。數(shù)字濾波程序流程圖如圖3-2所示。主程序采樣中止程序采樣中止程序（一階慣性）（四點(diǎn)加權(quán)）系統(tǒng)初始化取A/D采樣值取A/D采樣值變量初始化計(jì)算YK=(1-a)XK+Z計(jì)算YK=A1*XK+Z系數(shù)變換D/A輸出YK的值D/A輸出YK的值等待中止計(jì)算Z=a*YK計(jì)算Z=A2*XK_1+A3*XK_2+A4*XK_3中止返回中止返回圖3-2數(shù)字濾波程序流程圖實(shí)驗(yàn)中的參數(shù)：1a、a、A1、A2、A3、A4為十進(jìn)制2位小數(shù)（BCD碼）

11、，取值范圍：0.000.99，只須對(duì)應(yīng)存入0099。程序中將其變換成二進(jìn)制小數(shù)，再按算式進(jìn)行定點(diǎn)小數(shù)運(yùn)算。四實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分別編寫一階慣性濾波程序和四點(diǎn)加權(quán)濾波程序，將混雜攪亂信號(hào)的正弦波送到數(shù)字濾波器，并用示波器察看經(jīng)過(guò)濾波后的信號(hào)。實(shí)驗(yàn)線路圖如圖3-3所示，圖中畫“”的線需用戶在實(shí)驗(yàn)中自行接好，運(yùn)放單元需用戶自行搭接。正弦波OUT10K10K47KS-RST1uFS1NC10K+5V10K短路塊47KGND信號(hào)源OUT1i386EXCPUSTRTMROUT1/IOY0/OEIRQ7INT3(主8259IRQ7)/IOY1/CSEOC1MHzCLOCKTMRCLK1IN7分頻WR#/IOW24MH

12、zCLK2M/IO#/WRAA0A0CBOUT1CXD0D0D0+5VD7XD7D7模數(shù)變換單元控制計(jì)算機(jī)數(shù)模變換單元圖3-3數(shù)字濾波實(shí)驗(yàn)線路圖控制計(jì)算機(jī)的“OUT1”表示386EX內(nèi)部1準(zhǔn)時(shí)器的輸出端，準(zhǔn)時(shí)器輸出的方波周期準(zhǔn)時(shí)器時(shí)常,“IRQ7”表示386EX內(nèi)部主片8259的7號(hào)中止，用作采樣中止。電路中用RC電路將S端方波微分，再和正弦波單元產(chǎn)生的正弦波疊加。注意R點(diǎn)波形不要超過(guò)5V，省得數(shù)字化溢出。計(jì)算機(jī)對(duì)有攪亂的正弦信號(hào)R經(jīng)過(guò)模數(shù)變換器采樣輸入，然后進(jìn)行數(shù)字濾波辦理，去除攪亂，最后送至數(shù)模變換器變成模擬量C輸出。五、實(shí)驗(yàn)步驟參照流程圖3-2分別編寫一階慣性和四點(diǎn)加權(quán)程序，檢查無(wú)誤后編

13、譯、鏈接。2.按實(shí)驗(yàn)線路圖3-3接線，檢查無(wú)誤后開啟設(shè)備電源。調(diào)節(jié)正弦波使其周期約為2S，調(diào)信號(hào)源單元使其產(chǎn)生周期為100ms的攪亂信號(hào)（從“NC”端引出），調(diào)節(jié)接線圖中的兩個(gè)47K電位器使正弦波幅值為3V，攪亂波的幅值為0.5V。分別裝載并運(yùn)行程序，運(yùn)行前可將“TK”加入到變量監(jiān)察中，方便實(shí)驗(yàn)中察看和更正。用示波器察看R點(diǎn)和C點(diǎn)，比較濾波前和濾波后的波形。如果濾波效果不滿意，更正參數(shù)，再運(yùn)行程序，察看實(shí)驗(yàn)效果。六實(shí)驗(yàn)結(jié)果一階慣性濾波輸出波形：四點(diǎn)加權(quán)濾波輸出波形：由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以獲得此實(shí)驗(yàn)一階慣性濾波的效果更好，其更有效的濾去了噪聲攪亂信號(hào)。實(shí)驗(yàn)四積分分別法PID控制一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?認(rèn)識(shí)PID參

14、數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響2學(xué)習(xí)湊試法整定PID參數(shù)3掌握積分分別法PID控制規(guī)律二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備PC機(jī)一臺(tái)，TD-ACS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)一套，i386EX系統(tǒng)板一塊三、實(shí)驗(yàn)原理根據(jù)系統(tǒng)偏差的比率（P）、積分（I）和微分（D）進(jìn)行控制的調(diào)節(jié)器簡(jiǎn)稱為PID調(diào)節(jié)器（也稱為PID控制器），是連續(xù)系統(tǒng)中技術(shù)成熟、應(yīng)用最為廣泛的一種調(diào)節(jié)器，其控制規(guī)律為：u(t)Kpe(t)1e(t)dtTdde(t)Tidt在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，PID控制規(guī)律的實(shí)現(xiàn)必須用數(shù)值逼近的方法。當(dāng)采樣周期相當(dāng)短時(shí)，用求和代替積分、用后向差分代替微分，使模擬PID離散化變?yōu)椴罘址匠?。?shù)字PID控制算法可以表示為地址式PID和增量式PID兩種。（1）地

15、址式PID控制算法為：u(k)KPe(k)TkTD(e(k)e(k1)TIe(i)Ti0（2）增量式PID控制算式為：u(t)u(k)u(k1)u(k)KP(e(k)e(k1)Te(k)TD(e(k)2e(k1)e(k2)TIT其中，T為采樣周期，k為采樣序號(hào)，u(k)為第k次采樣調(diào)節(jié)器輸出，e(k)為第k次采樣誤差值，e(k1)為第k1次采樣誤差值。增量式與地址式相比擁有以下優(yōu)點(diǎn)：1增量式算法與最近幾次采樣值相關(guān)，不需要進(jìn)行累加，因此，不易產(chǎn)生累積誤差，控制效果較好。2增量式中，計(jì)算機(jī)只輸出增量，誤動(dòng)作（計(jì)算機(jī)故障或攪亂）影響小。3在地址式中，由手動(dòng)到自動(dòng)切換時(shí)，必須使輸出值等于執(zhí)行機(jī)構(gòu)的初

16、始值，而增量式只與本次的誤差值相關(guān)，更易于實(shí)現(xiàn)手動(dòng)到自動(dòng)的無(wú)擾動(dòng)切換。4增量式控制算法因其特有的優(yōu)點(diǎn)在控制系統(tǒng)中應(yīng)用比地址式更加廣泛。為了便于實(shí)驗(yàn)參數(shù)的調(diào)整，下面議論P(yáng)ID參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響：1）增大比率系數(shù)KP一般將加快系統(tǒng)的響應(yīng)，在有靜差的情況下有利于減小靜差。但過(guò)大的比率系數(shù)會(huì)使系統(tǒng)有較大的超調(diào)，并產(chǎn)生振蕩，使系統(tǒng)穩(wěn)定性變壞。2）增大積分時(shí)間參數(shù)TI有利于除掉靜差、減小超調(diào)、減小振蕩，使系統(tǒng)更加穩(wěn)定，但系統(tǒng)靜差的除掉將隨之減慢。（3）增大微分時(shí)間參數(shù)TD有利于加快系統(tǒng)響應(yīng)，使超調(diào)量減小，系統(tǒng)穩(wěn)定性增加，但系統(tǒng)對(duì)擾動(dòng)的抑制能力減弱，對(duì)擾動(dòng)有較敏感的響應(yīng)。在調(diào)整參數(shù)時(shí)，采用湊試法。參照以上

17、參數(shù)對(duì)控制過(guò)程的影響趨勢(shì)，對(duì)參數(shù)實(shí)行“先比例，后積分，再微分”的步驟。1）首先整定比率部分。將比率系數(shù)KP由小變大，并察看相應(yīng)的系統(tǒng)響應(yīng)，直到響應(yīng)曲線超調(diào)小、反響快。如果系統(tǒng)沒(méi)有靜差，也許靜差小到允許的范圍內(nèi)，那么只要比率調(diào)節(jié)器即可。2）如果在比率調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上系統(tǒng)的靜差不能知足要求，則須加入積分作用。整準(zhǔn)時(shí)首先置積分時(shí)間TI為一較大值，并將第1步整定獲得的比率系數(shù)KP縮?。?0），然后減小積分時(shí)間，使靜差獲得除掉。如果動(dòng)向性能（過(guò)渡時(shí)間短）也滿意，則需PI調(diào)節(jié)器即可。（3）若動(dòng)向性能不好，則需加入微分作用。整準(zhǔn)時(shí)，使微分時(shí)間TD從0變大，并相應(yīng)的改變比率系數(shù)和積分時(shí)間，逐步湊試，直到滿意結(jié)果。

18、由于PID三個(gè)參數(shù)有互補(bǔ)作用，減小一個(gè)往往可由幾個(gè)增大來(lái)補(bǔ)償，因此參數(shù)的整定值不唯一，不同的參數(shù)組合完全有可能獲得同樣的效果。四實(shí)驗(yàn)內(nèi)容本實(shí)驗(yàn)中，采用地址式PID。在一般的PID控制中，當(dāng)有較大的擾動(dòng)或大幅度改變給定值時(shí)，會(huì)有較大的偏差，以及系統(tǒng)有慣性和滯后，因此在積分項(xiàng)的作用下，往往會(huì)使系統(tǒng)超調(diào)變大和長(zhǎng)時(shí)間的波動(dòng)，過(guò)渡時(shí)間變長(zhǎng)。特別對(duì)于溫度、成份等變化遲緩的過(guò)程，這一現(xiàn)象更加嚴(yán)重。為此，可采用積分分別PID控制算法，即：當(dāng)偏差e（k）較大時(shí)，取消積分作用；當(dāng)誤差e（k）較小時(shí)才加入積分作用。系統(tǒng)方塊圖如圖4-1所示，是一個(gè)典型的PID閉環(huán)控制系統(tǒng)方塊圖，其硬件電路原理及接線圖如圖4-2所示，

19、圖中畫“”的線需用戶在實(shí)驗(yàn)中自行接好，對(duì)象需用戶在運(yùn)放單元搭接。R+EPID1eTS10CTS(0.3S1)(0.4S1)-圖4-1PID控制系統(tǒng)方塊圖控制計(jì)算機(jī)DIN0i386EXCPUP1.0模數(shù)變換單元STROUT1TMROUT1/IOY0數(shù)模變換單元/OEIRQ7/IOY1EOCINT3(主8259IRQ7)/CS信號(hào)源1MHzCLOCKTMRCLK1/STA分頻BWR#/IOWST24MHz/WRCCLK2M/IO#S+5VA0A0OUTD0XD0D0IN7D7XD7D7OUT110K20K3uF2uF100K200K10K20KR-E20K100KC20K-圖4-2積分分別法PID

20、控制實(shí)驗(yàn)線路圖控制計(jì)算機(jī)的“OUT1”表示386EX內(nèi)部1準(zhǔn)時(shí)器的輸出端，準(zhǔn)時(shí)器輸出的方波周期準(zhǔn)時(shí)器時(shí)常，“IRQ7”表示386EX內(nèi)部主片8259的7號(hào)中止，用作采樣中止，“DIN0”表示386EX的I/O管腳P1.0，在這里作為輸入管腳用來(lái)檢測(cè)信號(hào)是否同步。這里，系統(tǒng)偏差信號(hào)E經(jīng)過(guò)模數(shù)變換單元“IN7”端輸入，控制機(jī)的準(zhǔn)時(shí)器作為基準(zhǔn)時(shí)鐘（初始化為10ms），準(zhǔn)時(shí)中止采集“IN7”端的信號(hào)E，并進(jìn)行PID計(jì)算，獲得相應(yīng)的控制量，再把控制量送到數(shù)模變換單元，由“OUT1”端輸出相應(yīng)的模擬信號(hào)，來(lái)控制對(duì)象系統(tǒng)。圖4-3是積分分別法PID控制程序流程圖。主程序采樣中止服務(wù)程序PID子程序系統(tǒng)初始化

21、Y計(jì)算Ek+Td/T*Ek同步信號(hào)到否？ND/A輸出清零判積分分別值N變量初始化采樣周期變量減一Y變量初始化等待中止NY判積分溢出Kp(Ek+Td/T*Ek)采樣周期到否？Y取極值N求誤差E(k)Kp(Ek+T/Ti*Ek+Td/T*Ek)調(diào)PID子程序判控制量溢出Y輸出控制量U(k)N取極值采樣周期變量賦初值返回中止返回圖4-3積分分別法PID控制程序流程圖五、實(shí)驗(yàn)步驟1根據(jù)參照流程圖4-3編寫實(shí)驗(yàn)程序，檢查無(wú)誤后編譯、鏈接。2按照實(shí)驗(yàn)線路圖4-2接線，檢查無(wú)誤后開啟設(shè)備電源。3調(diào)節(jié)信號(hào)源中的電位器及撥動(dòng)開關(guān)，使信號(hào)源輸出幅值為2V、周期6S的方波。確定系統(tǒng)的采樣周期以及積分分別值。4裝載程

22、序，將全局變量TK（采樣周期）、EI（積分分別值）、KP（比率系數(shù)）、TI（積分系數(shù)）和TD（微分系數(shù)）加入變量監(jiān)察，以便實(shí)驗(yàn)過(guò)程中察看和更正。5運(yùn)行程序，將積分分別值設(shè)為最大值7FH（相當(dāng)于沒(méi)有引入積分分別），用示波器分別察看輸入端R和輸出端C。6如果系統(tǒng)性能不滿意，用湊試法更正PID參數(shù)，直到響應(yīng)曲線滿意，并記錄響應(yīng)曲線的超調(diào)量和過(guò)渡時(shí)間。7更正積分分別值為20H，記錄此時(shí)響應(yīng)曲線的超調(diào)量和過(guò)渡時(shí)間，并和未引入積分分別值時(shí)的響應(yīng)曲線進(jìn)行比較。8將第6和第7步驟中較滿意的響應(yīng)曲線記錄下來(lái)。六實(shí)驗(yàn)結(jié)果采樣周期TK=05H；比率系數(shù)KP=6100H;積分系數(shù)TI=0018H;微分系數(shù)TD=000

23、BH。未引入積分分別值的響應(yīng)曲線（即EI（積分分別值）=7FH時(shí)）：積分分別值為20H時(shí)的響應(yīng)曲線：由獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看到，引入積分分別法后，降低了系統(tǒng)輸出的超調(diào)量，并縮短了調(diào)節(jié)時(shí)間。積分分別值為10H時(shí)的響應(yīng)曲線：實(shí)驗(yàn)五直流電機(jī)閉環(huán)調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?認(rèn)識(shí)閉環(huán)調(diào)速控制系統(tǒng)的組成。2熟悉PID控制規(guī)律與算法實(shí)現(xiàn)。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備PC機(jī)一臺(tái)，TD-ACC+實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)一套，i386EX系統(tǒng)板一塊。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容典型的直流電機(jī)調(diào)速實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)方框圖如圖11-1所示：數(shù)字給定+數(shù)字PID控制器驅(qū)動(dòng)電路直流電機(jī)-測(cè)速電路圖11-1典型的直流電機(jī)調(diào)速實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)方框圖根據(jù)系統(tǒng)方框圖，直流電機(jī)閉環(huán)調(diào)速

24、控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)線路圖設(shè)計(jì)如圖11-2所示，實(shí)驗(yàn)中將圖中畫“”的線接好?？刂茩C(jī)算機(jī)的“DOUT0”表示386EX的I/O管腳P2.0，輸出PWM脈沖經(jīng)驅(qū)動(dòng)后控制直流電機(jī)，“IRQ7”表示386EX內(nèi)部主片8259的7號(hào)中止，用作測(cè)速中止。控制計(jì)算機(jī)i386EXCPU驅(qū)動(dòng)單元直流電機(jī)+12+1P2.0DOUT0AA-2HRIRQ7霍爾輸出(主8259IRQ7)INT3圖11-2直流電機(jī)閉環(huán)調(diào)速控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)線路圖實(shí)驗(yàn)中，用系統(tǒng)的數(shù)字量輸出端口“DOUT0”來(lái)模擬產(chǎn)生PMW脈寬調(diào)制信號(hào)，組成系統(tǒng)的控制量，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)后控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)?；魻枩y(cè)速元件輸出的脈沖信號(hào)記錄電機(jī)轉(zhuǎn)速組成反響量。在參數(shù)給定情況下，經(jīng)PID運(yùn)算，電機(jī)可在控制量作用下，按給定轉(zhuǎn)速閉環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)。系統(tǒng)準(zhǔn)時(shí)器準(zhǔn)時(shí)1ms，作為系統(tǒng)采樣基準(zhǔn)時(shí)鐘；測(cè)速中止用于測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速。主程序PWM發(fā)生子程序系統(tǒng)初始化與系數(shù)變換標(biāo)志pwm=1?NY采樣周期到否？NNaa1=0?Y采樣周期變量清零Yaa1電機(jī)停止DOUT0=1標(biāo)志pwm=2bb1=bb/2取YK反響值調(diào)用PID子程序標(biāo)志pwm=2?N溢出辦理YNbb1=0?賦PWM所需值Ybb1標(biāo)志pwm=1電機(jī)停止DOUT0=0aa1=aa/2返回準(zhǔn)時(shí)中止服務(wù)程序測(cè)速中止服務(wù)程序采