自动控制原理实验指导书（安徽理工大学） - 图文

控制开始后，球杆控制系统开始自己控制平衡小球位置。鼠标点击3.8中View 按钮，然后在下拉菜单中选择“球杆定位控制系统”，显示如图3.10的实时监控界面。鼠标移动到曲线绘制区域右键点击然后选择Start开始实时监控。

图3.9 View下拉菜单

图3.10 实时监控界面

图3.11 系统控制实时监控界面

从控制界面可以观察到钢球的运动参数：左边实际测量参数曲线，包括钢球位置、误差、电机位置、速度等参数曲线。右边参数栏及控制按钮栏可以设置：钢球目标位置；智能控制与驱动模块的PID参数；

图3.12 系统实时监控及参数调整界面

BREAK：终止操作；CONTINUE：继续操作；AXISOFF：电机下伺服。

6） 注意事项 遇到异常情况请点击动

(EasyMotion复位)、

(电机下伺服)、界面上的AXISOFF或直接关掉电源停止电机运

图3.13 Motion studio 控制按钮

3.2基于LabVIEW环境操作

1）软件安装：

LabVIEW 软件的安装请参考NI官方提供的安装指导。

2）软件说明：

球杆定位控制系统软件部分使用了很多子程序（以下称为子VI），主程序文件名为ballbeam.vi，定义变量的子VI放置在User文件夹中，其它具有功能子VI放置在Function_VI文件夹中,本系统主要使用到如下一些子VI:

设置电机位置、电机速度、电机加速度等反馈值的存储Addresses_Var.vi 地址 IO_Var.vi Comm_Var.vi General_Var.vi TS_OpenSerialPort.vi TS_SetupAxis.vi TS_SelectAxis.vi TS_SetupInput.vi TS_Power.vi TS_GetFixedVariable.vi TS_GetIntVariable.vi TS_MoveAbsolute.vi TS_CloseSerialPort.vi 驱动智能控制与驱动模块输入输出口号的声明 设置通讯模式、波特率、com口等 设置变量类型、使能等 打开通讯串口，建立连接 设置轴ID 选定对应轴ID的智能控制与驱动模块 将相应端口设置成输入口 控制电机电源 获取浮点型变量的返回值 获取整型变量的返回值 控制电机运行 关闭串口

3）操作流程

（1）在EasyMotion Studio环境下将“电机参数”写入驱动器，具体可参考3.1的操作，完成后关闭EasyMotion Studio；

（2）双击位于“基于LabVIEW环境”文件夹下的ballbeam.vi文件，系统主界面如图；

图3.14 系统主界面

（3）正确设置串口号（电脑与球杆系统连接的串口）；

（4）点击“运行”（红色圆所示）运行系统，如系统无任何反应，请点击系统主界面板上的“关闭”按钮或者点击“中止执行”停止系统运行并检查具体原因；

图3.15 示意图

（1） 在滑杆上拖动鼠标设定小球的目标位置，观察小球的受控情况，如果效果不是太好，调整PID的参数，

使小球的受控效果达到最佳状态；

（2） 可通过显示窗观看小球位置变化曲线； （3） 实验时小心操作，注意安全。

4、常见故障及维修方法 现 象 原 因 检查及相应措施 检查开关电源 检查计算机通讯口 重新确认连线 清洁钢球和直线位移传感器 调整参数 调整有关机械传动 开关电源无输出 系统上电后，控制计算机串口通讯不正常 没有反应 连线松动或不正确 钢球和直线位移传感器接触不良 控制效果不佳

软件参数设置不理想 机械传动不好

实验一 控制系统典型环节的模拟实验

一、 实验目的

1、掌握控制系统中各典型环节的电路模拟及其参数的测定方法。 2、测量典型环节的阶跃响应曲线，了解参数变化对环节输出性能的影响。

二、实验设备

1、TKKL-4型控制理论实验箱一套 2、惠普电脑一台

三、实验内容及原理

1、根据各典型环节的传递函数设计相应的模拟电路 1) 比例积分(PI)环节 传递函数 方块图 模拟电路图 2) 比例微分(PD)环节

传递函数 方块图 模拟电路图

Uo(s) 1?K?Ui(s)TSUo(s) (1?TS)?KUi(s)