【正文】 ，構成閉環(huán)系統(tǒng)。它由轉盤、光電轉換和頻率/電壓（F/V）轉換電路組成。由于轉速測量的轉盤為60齒，電機旋轉一周，光電變換后輸出60個脈沖信號，對于轉速為n的電機來說，輸出的脈沖頻率為60n/min，我們用這個信號接入以秒作為計數(shù)單位的頻率計時，頻率計的讀數(shù)即為電機的轉速，所以轉速測量輸出的電壓即為頻率/電壓轉換電路的輸出，這里的F/V轉換率為150Hz/V。根據設計要求改變輸出電壓反饋系數(shù)b可以得到預設的輸出電壓。四．實驗內容及步驟，除了實際的模擬對象和轉速計表外，其中的模擬電路由ACCT01A自動控制理論及計算機控制技術實驗板上的運放單元和備用元器件搭建而成。這里給出一組參考的實驗參數(shù)，僅供參考，在實際的實驗中需聯(lián)系實際的控制對象進行參數(shù)的試湊，以達到預定的效果。參考的試驗參數(shù)為：R0=R1=R2=100KW，R3=100KW，R4=2MW，R5=10KW，C1=1mF，Rf/Ri=1。具體的實驗步驟如下：1．先將ACCT01A自動控制理論及計算機控制技術和ACCT02電機轉速控制的面板上的電源船形開關均放在“OFF”狀態(tài)。2．利用ACCT01A實驗板上的單元電路UU15和U11。需要注意的是，運放的鎖零信號G接到－15V。（1）將ACCT01A面板上U1單元的可調電壓接到Ug；（2）給定輸出接PID調節(jié)器的輸入，這里參考電路中Kd=0，R4的作用是提高PI調節(jié)器的動態(tài)特性。（3）經PID運算后給電機驅動電路提供輸入信號，即將調節(jié)器電路單元的輸出接到ACCT02電機轉速控制面板上的功率轉換電路的正極輸入端（IN＋），負極端（IN－）接地；（4）功率轉換的輸出接到直流電機的電樞兩端（內部已經連接）；（5）轉速測量的輸出同時接到電壓反饋輸入端，由于轉速測量輸出的電壓為正值，所以反饋回路中接一個反饋系數(shù)可調節(jié)的反相器。調節(jié)反饋系數(shù)b=Rf/Ri，從而調節(jié)輸出的電壓Uo。3．連接好上述線路，全面檢查線路后，先合上ACCT02電機轉速控制面板的電源船形開關，再合上ACCT01A面板上的船形開關，調整PID參數(shù)，使系統(tǒng)穩(wěn)定，同時觀測輸出電壓變化情況。4．在閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的情況下，外加干擾信號，系統(tǒng)達到無靜差。如達不到，則根據PID參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響重新調節(jié)PID參數(shù)。5．改變給定信號，觀察系統(tǒng)動態(tài)特性。實驗二 溫度控制實驗一． 實驗目的1．在自動控制理論實驗基礎上，控制實際的模擬對象，加深對理論的理解；2．掌握閉環(huán)控制系統(tǒng)的參數(shù)調節(jié)對系統(tǒng)動態(tài)性能的影響。二．實驗設備 溫度控制系統(tǒng)框圖1．ACCCI型自動控制理論及計算機控制技術實驗裝置；2．數(shù)字式萬用表。三．實驗原理 ，由給定、PID調節(jié)器、脈寬調制電路、加溫室、溫度變送器和輸出電壓反饋等部分組成。在參數(shù)給定的情況下，經過PID運算產生相應的控制量，使加溫室里的溫度穩(wěn)定在給定值。給定Ug由ACCT01A自動控制理論及計算機控制技術的實驗面板上的電源單元U1提供，～15V。PID調節(jié)器的輸出作為脈寬調制的輸入信號，經脈寬調制電路產生占空比可調0～100％的脈沖信號，作為對加溫室里電熱絲的加熱信號。溫度測量采用Cu50熱敏電阻，經溫度變送器轉換成電壓反饋量，溫度輸入范圍為0～200℃,溫度變送器的輸出電壓范圍為DC0～10V。根據實際的設計要求，調節(jié)反饋系數(shù)b，從而調節(jié)輸出電壓。四．實驗內容及步驟，除了實際的模擬對象外，其中的模擬電路由ACCT01A自動控制理論及計算機控制技術實驗板上的運放單元和備用元器件搭建而成。參考的試驗參數(shù)（僅供參考）為：R0=R1=R2=100KW，R3=100KW，R4=2MW，R5=1KW，C1=1mF，Rf/Ri=2。具體的實驗步驟如下：1．先將ACCT01A自動控制理論及計算機控制技術和ACCT02溫度的檢測和控制面板電源船形開關均放在“OFF”狀態(tài)2．利用ACCT01A實驗板上的單元電路UU15和U10。需注意的是運放的鎖零信號G接－15V。（1）將ACCT01A B面板上U1單元的可調電壓接到Ug；（2）給定輸出接PID調節(jié)器的輸入，這里參考電路中Kd=0，R4的作用是提高PI調節(jié)器的動態(tài)特性。（3）經過PID運算調節(jié)器輸出（0～10V）接到ACTWKA面板上溫度的檢測和控制單元的脈寬調制的輸入端Uin兩端，脈寬調制后輸出的電壓作為加溫室里電熱絲加熱的輸入電壓。（4）溫度變送器通過檢測Cu50熱敏電阻的溫度，然后轉換成電壓信號，作為反饋信號。溫度變送器的輸出U0接到電壓反饋輸入端，同時接到電壓表的輸入端，通過電壓表來觀測相應的溫度的變化。（5）由于溫度變送器的輸出的電壓為正值，所以反饋回路中接一個反饋系數(shù)可調節(jié)的反相器。調節(jié)反饋系數(shù)b=Rf/Ri，從而調節(jié)輸出的電壓Uo。3．連接好上述電路，全面檢查線路后，先合上ACCT02實驗面板上的電源船形開關，再合上ACCT01A面板上的船形開關，調整PID參數(shù)，使系統(tǒng)穩(wěn)定，同時觀測輸出電壓變化情況。4．在閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的情況下，外加干擾信號，系統(tǒng)達到無靜差。如達不到，則根據PID參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響重新調節(jié)PID參數(shù)。5．改變給定信號，觀察系統(tǒng)動態(tài)特性。實驗三 水箱液位控制實驗一． 實驗目的1．在自動控制理論實驗基礎上，控制實際的模擬對象，加深對理論的理解； 水箱液位控制系統(tǒng)框圖2．學習和掌握閉環(huán)反饋系統(tǒng)的控制方法。二．實驗設備1．ACCCI 型自動控制理論及計算機控制技術實驗裝置；2．數(shù)字式萬用表。三．實驗原理，由給定、PID調節(jié)器、功率放大、水泵、液位測量和輸出電壓反饋電路組成。在參數(shù)給定的情況下，經過PID運算產生相應的控制量，使水箱里的水位穩(wěn)定在給定值。給定Ug由ACCT01A自動控制理論及計算機控制技術的實驗面板上的電源單元U1提供，～15V。 PID調節(jié)器的輸出作為水泵的輸入信號，經過功率放大后作為水泵的工作電源，從而控制水的流量。 液位測量通過檢測有機玻璃水箱的水壓，轉換成電壓信號作為電壓反饋信號，水泵的水壓為0～6Kpa，輸出電壓為0～10V，這里由于水箱的高度受實驗臺的限制，所以調節(jié)壓力變送器的量程使得水位達到250mm時壓力變送器的輸出電壓為5V。根據實際的設計要求，調節(jié)反饋系數(shù)b，從而調節(jié)輸出電壓。四．實驗內容及步驟，除了實際的模擬對象外，其中的模擬電路由ACCT01A自動控制理論及計算機控制技術實驗板上的運放單元和備用元器件搭建而成。參考的試驗參數(shù)（僅供參考）為：R0=R1=R2=200KW，R3=100KW，R4=2MW，R5=10KW，C1=1mF，Rf/Ri=1。具體的實驗步驟如下： 水箱液位控制系統(tǒng)接線圖1．先將ACCT01A自動控制理論及計算機控制技術面板上的電源船形開關放在“OFF”狀態(tài)。2．利用ACCT01A實驗板上的單元電路U1U11和U10。需注意的是運放的鎖零信號G接－15V。（1）將ACCT01A面板上U1單元的可調電壓接到Ug；（2）給定輸出接PID調節(jié)器的輸入，這里參考電路中Kd=0，R4的作用是提高PI調節(jié)器的動態(tài)特性。（3）經過PID運算調節(jié)器輸出（0～10V）接到ACCT03面板上水泵的輸入兩端，經過功率放大電壓作為水泵的電源信號。（4）液位測量經壓力變送器檢測水箱里的水壓即水位轉換成電壓輸出信號，作為電壓反饋信號，將液位測量的輸出接到電壓反饋電路的輸入端。（5）由于壓力變送器輸出的電壓為正值，所以反饋回路中接一個反饋系數(shù)可調節(jié)的反相器。調節(jié)反饋系數(shù)b=Rf/Ri，從而調節(jié)輸出的電壓Uo。3．連接好上述電路，全面檢查線路后，將ACCT03面板上的放水閥打開，合上ACCT03實驗面板上的電源船形開關，調整PID參數(shù)，使系統(tǒng)穩(wěn)定，同時觀測輸出電壓變化情況。4．在閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的情況下，改變ACCT03面板上的放水閥水的流量，系統(tǒng)達到無靜差。5．改變給定信號，通過水箱內水位的變化很直觀地觀察系統(tǒng)動態(tài)特性。第一章 概 述控制理論實驗上位機程序，是為求是公司生產的自動控制理論實驗裝置配套的上位機控制程序。本軟件必須與自動控制控制理論實驗設備（實驗裝置）配套使用，使用本軟件前，計算機必須與實驗設備通過USB口進行連接，并合上實驗設備電源。脫離實驗設備，本軟件將無法正常使用。 自動控制理論時域及非線性特性分析主界面 自動控制理論實驗上位機程序主界面（LabVIEW上位機界面）,另外實驗三(頻域特性分析)有獨立LabVIEW上位機界面,實驗九和實驗十(采樣控制)也有獨立LabVIEW上位機界面,: 自動控制理論頻域分析實驗界面自動控制控制理論實驗設備，內部包含有以C8051F060為核心的數(shù)據處理系統(tǒng)。上位機控制程序可以通過該采集系統(tǒng)完成8通道數(shù)據采集輸入（同時采集最多2通道）和2通道檢測波形輸出（同時輸出最多2通道），可以完成包括控制理論實驗所需的檢測信號發(fā)生、數(shù)據采集和控制任務，并支持多種波形顯示方式和后期圖像數(shù)據處理。1．1 實驗設置：使用上位機程序可以完成控制理論的基礎實驗和高級的開放型實驗，實驗系統(tǒng)支持的控制理論實驗有：實驗一 典型環(huán)節(jié)的電路模擬與軟件仿真研究實驗二 典型系統(tǒng)動態(tài)性能和穩(wěn)定性分析實驗三 典型環(huán)節(jié)（或系統(tǒng)）的頻率特性測量實驗四 線性系統(tǒng)串聯(lián)校正實驗五 典型非線性環(huán)節(jié)的靜態(tài)特性實驗六 非線性系統(tǒng)相平面法實驗七 非線性系統(tǒng)描述函數(shù)法實驗八 極點配置全狀態(tài)反饋控制實驗九 采樣控制系統(tǒng)動態(tài)性能和穩(wěn)定性分析的混合仿真研究實驗十 采樣控制系統(tǒng)串聯(lián)校正的混合仿真研究除以上所列實驗外，可以按需要自行設計并進行其它新實驗。：除了本說明書（上位機軟件使用說明書）以外，對以上所列每個實驗將提供實驗指導書。其內容包括：實驗目的、實驗內容、實驗步驟和附錄。該附錄對實驗原理作了說明，包括系統(tǒng)的框圖、參考傳遞函數(shù)、電路、典型參數(shù)和參考實驗結果等等。1．2 文件操作：打開以前保存的LabVIEW格式的圖形文件。：數(shù)據將被保存LabVIEW格式的圖形文件。：將顯示區(qū)域內的圖象保存成位圖文件,后綴名為bmp。第二章 安裝指南及系統(tǒng)要求2．1 安裝指南硬件的安裝與設置1．電源：本實驗設備配備了相應的電源線，電源要求為單相180~240VACRMS。注意：電源線與實驗設備、計算機的連接一定要插實，防止實驗中可能移動設備造成的斷電。安裝和使用過程中注意保護電源連接線，電線破損可能造成嚴重的人身傷害。2．實驗設備與計算機的連接方法。3．硬件的安裝步驟（1）關閉PC電源，連接實驗設備與計算機的USB電纜。軟件的安裝與設置,將安裝文件安裝到默認路徑,安裝完上位機界面程序后,我們還需要安裝USBISP1581驅動(),這樣USB通訊線將PC機和實驗設備連接后, ：，連接ACTI型實驗設備上插座與電腦USB口。安裝完成后,執(zhí)行文件為安裝目錄下的“求是教儀”。2．2 系統(tǒng)要求操作系統(tǒng)：Windows 98 以上操作系統(tǒng)。建議配置：* Celeron CPU 1GHz以上兼容產品，建議使用Celeron CPU 以上等級。* PC內存容量128M bytes 以上，建議使用256M以上。* 硬盤可使用空間 300M bytes以上。* CDROM（安裝程序用）。* 顯示規(guī)格800 X 600 VGA以上，建議使用1024 X 768。* 使用101鍵盤，建議使用Windows95鍵盤。 預裝軟件： 上位機軟件Microsoft Word 97/2000第三章 功能使用說明3．1 實驗主界面實驗主界面如圖（）所示。在實驗主界面可以完成數(shù)據采集、信號發(fā)生、波形顯示和處理等多種功能（將在接下來的章節(jié)具體介紹）。界面的主體是中間的圖像顯示框（詳見下面界面圖形）。3．2 系統(tǒng)連接PC機與實驗設備USB采集設備是否能夠連接上,我們可以查看,PC上位機是否可以檢測到實驗設備中的USB硬件,如果第一次連接USB線,PC上位機將會提示檢測到新硬件,也可以雙擊Windows系統(tǒng)界面右下圖的狀態(tài)欄中檢測到新USB設備的圖標，打開如下界面，如下圖所示，檢測到實驗設備下位機的USB設備（PHILIPS isp1581 Scanner KIT）： 安全刪除硬件 3．4 顯示模式顯示模式模塊如圖（ ）所示，模塊支持四種顯示模式，分別為： 模式：橫坐標為時間軸，縱坐標為通道數(shù)據值。選擇Xt顯示模式，顯示模塊顯示如圖（）所示顯示界面，橫坐標時間軸的量程設置，縱坐標幅值范圍為10V～10V。Xt 模式可以用于顯示系統(tǒng)的測試信號、暫態(tài)或穩(wěn)態(tài)的時域響應等。：橫坐標為采樣通道X值，縱坐標為采樣通道Y值。選擇XY顯示模式，顯示模塊顯示如圖（）所示顯示界面。橫、縱坐標幅值范圍為10V～10V，XY模式主要用于顯示李沙育圖形等。：橫坐標為頻率，用對數(shù)表示。選擇