单回路电机转速控制系统的设计和调试 1实习内容及要求 1.1目的及要求
目的：通过实训，让学生了解计算机控制系统的基本组成，提出计算机控制系统的设计思路，初步学会计算机控制系统软硬件设计及调试的方法，具备技术实现能力；基本上能够处理实践过程中出现的问题并提出解决办法，进一步提高学生的计算机应用水平。
要求：完成一个转速单回路控制系统的设计和调试过程。
1.2 主要内容
通过转速的设定值和反馈值，计算其偏差，并使用PID控制算法输出控制信号，整定PID参数，使被控的转速达到设定值。具体实训内容包括AC6611过程卡的接线和测试、数据采集程序设计、PID算法程序设计、控制输出程序设计、人机界面程序设计、PID参数整定、实训报告。
2 AC6611多功能过程通道卡 2.1 功能特点与技术指标
2.1.1 功能特点
AC6611是一款廉价通用A/D、D/A板，AD工作在查询方式，采用PCI总线支持即插即用、无需地址跳线。AC6611具有16路单端模拟输入、32路开关量（16路输入及16路输出）、一路12位D/A。AC6611采用大规模可编程门阵列设计。 2.1.2 技术指标
（1）A/D转换指标：
A/D转换器: 120KHZ 12位A/D ADS7816； 保持器：A/D芯片内置采样保持器；
工作方式：软件查询； 通道数：16路单端输入； 输入阻抗：1MΩ,
最大输入耐压电压：< +12V / －5.5V； 瞬时输入耐压：-25V - +30V； 双极性输入范围： 5V； 单极性输入幅度：5伏、10伏； 连接器：DB25（孔式）。 （2）D/A转换指标： 通道数：1路 分辨率：12位 精度：0.2%
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单回路电机转速控制系统的设计和调试 最大输出电流：5毫安。 输出零点误差：<±10mV。
输出范围：10伏、-±10伏，使用跳线器进行选择。 输出建立时间小于：50微秒； 连接器：DB25(孔)。
（3）开关量输入/输出指标： 输入通道数：16路（2个8位） 输出通道数：16路（2个8位） 电平：TTL电平（兼容3伏逻辑） 连接器：40脚扁平电缆插座
开关量输出复位后输出：低电平“0”。 输出高电压 > 2.5V，低电压 < 0.5V 最大输出电流 ：8mA 输入电流：<0.1mA
输入高电压门限：>2V，低电压：<0.8V。 输入耐压：高电平：8V，低电平：-0.4V。
2.2 应用方法和步骤
使用AC6611测试程序可以检验AC6611卡件的功能是否正确，AC6611测试程序不需要安装，其名称为“AC6611(静态).EXE”，找到其存放目录（可以询问实验老师）双击即可运行，其界面如图2.1所示。界面分为A/D、D/A和I/O三个测试区域。
图2.1
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单回路电机转速控制系统的设计和调试 (1)AC6611模拟量输入的测试
以下操作在界面的A/D测试区域进行操作,如图2.2所示。
①选择输入量程
AC6611的输入量程可以是0～5V、0～10V和－5V～＋5V，选择的输入量程应该和板卡设置的量程一致，否则无法获得正确的采集结果。
②选择起始通道通道和结束通道
AC6611共有16个通道，可以选择任何一个或
多个通道进行采集，如果只采集一个通道，将起始通道和结束通道设为相同即可。
③给指定的通道施加电压信号，注意不能超过选择的量程和极限电压范围，否则将损坏AC6611板卡。
④按启动按钮，启动数据采集，其显示情况如图2.3所示。
图2.3 图2.2 3
单回路电机转速控制系统的设计和调试 ⑤观察采集结果和实际施加的电压是否相同或接近，如果相同或接近，则说明板卡是好的，否则说明板卡存有故障。如果板卡是好的，则还可利用测试软件测试其各项指标。
注意：可以使用AC6611的D/A输出作为电压信号源。 (2)AC6611模拟量输出的测试
以下操作在界面的A/D测试区域进行操作,如图2.4所示
①选择输入量程
AC6611的模拟量输出量程可以是0～10V或－10V～＋10V，选择的输出量程应该和板卡设置的量程一致，否则无法获得正确的采集结果。
②使用鼠标移动滑块即可改变模拟量输出值，滑块移动后对应的电压值在屏幕上有显示。
③使用万用表测量输出电压，如果和给定的输出电压一致或接近，则说明AC6611的D/A输出是正常的，否则有问题。
④通过测试软件可以测试D/A的各项指标。 注意：可以将AC6611的A/D当作万用表使用。 (3)AC6611 I/O功能的测试
以下操作在界面的I/O测试区域进行操作,如图2.5所示。
图2.4 4
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