微機控制原理與技術(shù)實驗指導書-展示頁
2025-07-22 23:14本頁面
【正文】 ： 當ωn =6,ζ取 、 的伯德圖。 （2）典型二階系統(tǒng)傳遞函數(shù)為： 當ζ=,ωn 取 12 的單位階躍響應。Nyquist Plot39。Bode Plot39。)%畫系統(tǒng)bode圖subplot(2,2,3)bode(num,den)。title(39。Amplitude39。)。subplot(2,2,2)plot(y)gridxlabel(39。step response39。)。ylabel(39。Time/s39。den=[1 3 25]。可查看幫助文件了解它們的功能及用法。微機控制原理與技術(shù)實驗指導書電子信息工程系目 錄實驗一 控制系統(tǒng)分析實驗二 步進電機實驗實驗三 直流電機調(diào)速實驗實驗四 PID算法設(shè)計實驗一 控制系統(tǒng)分析一、實驗目的1．培養(yǎng)學生初步的MATLAB編程能力；2．培養(yǎng)學生初步的利用MATLAB對連續(xù)控制系統(tǒng)進行時域、頻域分析的能力。二、實驗設(shè)備及材料1．計算機一臺；2．MATLAB平臺；三、實驗原理及方法1．對如下離散控制系統(tǒng)進行單位階躍響應、單位脈沖響應的仿真：2．用到的控制系統(tǒng)工具箱函數(shù)有：step( )、impulse( )、bode()、nyquist()。3．可參考如下MATLAB語言仿真樣例程序進行編程：num=[25]。%畫單位階躍響應曲線[y,x]=step(num,den)subplot(2,2,1)plot(y)gridxlabel(39。)。Amplitude39。title(39。)%畫單位脈沖響應曲線[y,x]=impulse(num,den)。Time/s39。ylabel(39。)。impulse response39。title(39。)grid%畫系統(tǒng)的nyquist圖subplot(2,2,4)nyquist(num,den)title(39。)grid4．參考仿真結(jié)果曲線如下：四、實驗內(nèi)容時域分析（1）根據(jù)下面?zhèn)鬟f函數(shù)模型：繪制其單位階躍響應曲線并從圖上讀取最大超調(diào)量，并繪制系統(tǒng)的單位脈沖響應。（3）典型二階系統(tǒng)傳遞函數(shù)為： 當ωn =6,ζ取 、 的單位階躍響應。系統(tǒng)穩(wěn)定性分析（1）代數(shù)法穩(wěn)定性判據(jù)：（用求分母多項式的根的方法） 已知系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為： 試對系統(tǒng)閉環(huán)判別其穩(wěn)定性。五、實驗步驟1．開機，進入MATLAB記事本窗口；2．新建“**．M”文件，輸入程序，保存“**．M”文件；3．進入命令窗口，運行“**．M”文件；4．觀察并繪制仿真結(jié)果曲線；5．調(diào)整模型參數(shù)，觀察、分析時間響應曲線的變化。如果有圖，則將圖畫在實驗報告上。二．實驗設(shè)備計算機，ICETEKVC5509EDU 實驗箱。這一接口提供地址連線、數(shù)據(jù)連線和一組控制線。2．步進電機是由DSP通用I/O管腳輸出直接控制。5509A的通用I/O口S22控制電機的轉(zhuǎn)動頻率，S14控制轉(zhuǎn)動方向。4．實驗程序流程圖：四．實驗步驟1．實驗準備：⑴連接實驗設(shè)備。⑶將ICETEKCTR板的供電電源開關(guān)撥動到“開”的位置。瀏覽 文件的內(nèi)容，理解各語句作用。6．運行程序，觀察結(jié)果。用“+”和“”鍵可微調(diào)速度。8．退出 CCS。2．學習VC5509DSP的通用I/O管腳的控制方法。二．實驗設(shè)備計算機，ICETEKVC5509EDU實驗箱。近年來，直流電動機的結(jié)構(gòu)和控制方式都發(fā)生了很大的變化。PWM調(diào)壓調(diào)速原理：直流電動機轉(zhuǎn)速n的表達式為：其中，U為電樞端電壓；I為電樞電流；R為電樞電路總電阻；Φ為每極磁通量；K為電動機結(jié)構(gòu)參數(shù)。其中勵磁控制法在低速時受磁極飽和的限制，在高速時受換向火花和換向器結(jié)構(gòu)強度的限制，并且勵磁線圈電感較大，動態(tài)響應較差，所以這種控制方法用得很少。絕大多數(shù)直流電機采用開關(guān)驅(qū)動方式。上圖是利用開關(guān)管對直流電動機進行PWM調(diào)速控制的原理圖和輸入輸出電壓波形。t1秒后，柵極輸入變?yōu)榈碗娖?，開關(guān)管截止，電動機電樞兩端電壓為0。這樣，對應著輸入的電平高低，直流電動機電樞繞組兩端的電壓波形如圖中所示。α的變化范圍為0≤α≤1。2．ICETEKCTR直流電機模塊：ICETEKCTR即顯示/控制模塊上直流電機部分的原理圖見下圖。從DSP輸出的PWM信號和轉(zhuǎn)向信號先經(jīng)過2個與門和1個非門再與各個開關(guān)管的柵極相連。同樣，當電動機要求反轉(zhuǎn)時，S14給出低電平信號，經(jīng)過2個與門和1個非門組成的邏輯電路后，使開關(guān)管V3受PWM信號控制，V2導通，VV4全部截止。主程序用輪詢方式讀入鍵盤輸入，得到轉(zhuǎn)速和方向控制命令。4．實驗程序流程圖：四．實驗步驟1．實驗準備：⑴連接實驗設(shè)備。⑶將ICETEKCTR 板的供電電源開關(guān)撥動到“開”的位置。瀏覽 文件的內(nèi)容，理解各語句作用。6．運行并觀察程序運行結(jié)果。在小鍵盤上按數(shù)字‘1’～‘5’鍵將分別控制電機從低速到高速轉(zhuǎn)動(轉(zhuǎn)速=1～5)。在小鍵盤上按‘+’或‘’鍵切換電機的轉(zhuǎn)動方向。有時鍵盤控制不是非常靈敏，這是因為程序采用了輪詢方式讀鍵盤輸入的結(jié)果，可以多按幾次按鍵。8．退出 CCS。、I、D參數(shù)對控制系統(tǒng)性能的影響。二：實驗設(shè)備計算機一臺；MATLAB平臺；三：實驗原理及方法 參考附件四：設(shè)計任務對于如下的控制系統(tǒng)，首先分析其數(shù)學模型，用MA
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