AD与DA转换及数字PID调节器算法的研究实验报告

东南大学自动化学院如实报告课程名称：计算机控制技术第一次实验实验名称：A/D和D/A转换数字PID调节器算法研究医院(系):自动化大学专业产业：自动化声明：学号：室：416实验组：同事：实验时间：2014年3月20日评价成绩：教师审查：实验的第一部分是A/D和D/A转换一、实验目的1、编程熟悉VC的Win32控制台应用程序的编程环境；2、通过编程熟悉PCI-1711数据采集卡的数据输入和输出；3、了解采集卡广告转换芯片转换性能；4、通过实验了解字节和二进制转换。二、实验设备1.th BDC-1控制理论计算机控制技术实验平台2.1个PCI-1711数据收集卡3.一台PC(安装软件“VC”和“THJK_Server”)三、实验原理1.数据收集卡PCI-1711是一种功能强大、低成本的多功能PCI总线卡。特性：16单端模拟输入12位A/D转换器，采样率高达100KHz输入通道增益可编程自动通道/增益扫描卡的1K采样FIFO缓冲区2路12位模拟输出(仅限PCI-1711)16数字输入和16数字输出可编程触发器/计时器图1-1 PCI-1711卡针脚图2.AD/DA转换原理在A/D转换实验期间，输入电压和二进制之间的映射如下：-10到10v为0到4095 (a/d转换精度为12位)。输入A/D数据编码郑满道1111 1111 1111正数已满- 1LSB1111 1111 1110中间值(零)0111 1111 1111负数已满1LSB0000 0000 0001负满洲岛0000 0000 0000D/A通道输出范围为0到10v。四、实验阶段1， PCI-1711数据收集卡驱动程序功能说明。请仔细阅读“doc”文档。2、将实验平台的步进信号发生器输出端通过导线连接到PCI-1711数据收集接口的AD1通道输入端，同时将PCI-1711数据收集接口的AD1通道通过导线连接到实验平台的交流直流数字电压表(直流文件选择)的输入端。3、打开ADDA实验VC程序文件夹。打开dsw项目文件，然后添加缺少的main函数(主程序)并对其进行编程，以实现以下功能：程序运行后的DOS界面将显示AD 1通道输入值，转换后的相应二进制代码必须准备为十进制数，并转换为二进制代码。程序使用输出函数通过DA1通道输出一个0-10V的电压(PCI-1711卡不能输出负电压)，然后使用THBDC-1实验平台的直流数字电压表进行测量，并验证输出值是否正确。五、实验记录1.系统main函数包括：Void main() /主程序init _ 1711()；for(；)输入广告(0)；/读取AD1通道的电压值Printf(AD1通道输入值：%.3fn ，fVoltage)；ADbinaryIn(0)；/读取AD1通道的二进制电压值Printf(AD1通道的二进制值，以十进制存储):%dn ，bin。/10v到10v对应于(0到4095)/将AD数据转换为二进制文件char * temp=new charNUM 1；Convert(bin、temp、NUM)；/将十进制数转换为二进制数的转换函数Printf(“将AD1通道数据二进制转换为：% s” n“，temp”)；Delete temp多输出(0，3.2)；/在DA1通道上输出3.2V的电压值printf(“DA1通道输出值：% .3f n”，ptaovoltageout . output value)；DABinaryout(1，4095)；printf(“DA1通道输出值：% d n”，ptaobinarmyout . binddata)；printf(“ n”)；sleep(1000)；expexit()；计划的主要功能：Voidconvert (ushort data，char * temp，long dim)；/将十进制数转换为二进制数void error handler(DWORD dwer rcde)；/通过错误代码获取相应的错误信息函数Void ErrorStop(long*，DWORD)；/错误处理函数bool init _ 1711()；/初始化设备void expexit()；/关闭设备float ADinput(unsigned char chan)；/模拟输入函数Bool da output (unsigned char chan，float da data)；/模拟输出函数ushort adbinaryin(unsigned charchan)；/模拟输入函数(二进制格式)3.因为这是验证实验，下面是我们记录的两组数据。A/D转换通过改变滑动电阻系数，改变AD1输入部输入电压的大小，用电压表测量实际输入电压值，并记录通过A/D转换获得到计算机中的十进制数和二进制数，程序运行结果如下表所示，在更改过程中实际获得的计算机数据的输入如下表所示。直流电压表(v)运行程序后，结果将显示在DOS界面中AD1通道输入值将AD1通道数据转换为小数将AD1通道数据转换为二进制代码0.000.00020470111111111115.004.982306810111111110010.009.9854092111111111100-5.00-4.9321037010000001101程序通过A/D转换获取外部输入电压，其电压与原始输入值几乎相同。输入电压和二进制之间的对应关系如下：-10 10v对应于0 4095，使用“排除二次”方法计算相应的二进制代码，以确保结果更准确，误差更小。D/A转换在主程序的DAoutput(0，x)中更改函数，使程序多次更改输出电压的大小，使用电压表测量实际DA1输出的电压值，运行程序，然后以表格格式创建与结果D/A转换的特定关系。进程设置(v)电压表输出电压值(v)2.52.503.03.00从表中的数据可以看出，DA1通道的输出电压值与程序中设置的值非常接近(相等)，并且输出值在允许误差的范围内是正确的。六、实验摘要1.本实验通过比较简单的连接验证了实验结果的正确性，实验结果表明，程序可以将外部输入电压转换为A/D和D/A，获得与原始输入值几乎相同的电压。2.