关于gpio控制实验实验报告【三篇】

实验，指的是科学研究的基本方法之一。根据科学研究的目的，尽可能地排除外界的影响，突出主要因素并利用一些专门的仪器设备，而人为地变革、控制或模拟研究对象，使某一些事物（或过程）发生或再现，从而去认识自然现象、自然性质、自然规律， 以下是为大家整理的关于gpio控制实验实验报告3篇 , 供大家参考选择。

gpio控制实验实验报告3篇

第一篇: gpio控制实验实验报告

桂 林 电 子 科 技 大 学

流体传动与控制 实 验 报 告

实验名称 液压元件拆装实验

机电工程 学院 微电子制造工程 专业 辅导员意见：

12001503 班第 实验小组

作者 学号

同作者 辅导员

实验时间 年 月 日 成绩 签名

一、实验目的

1、进一步理解常用液压泵的结构组成及工作原理。

2、掌握的正确拆卸、装配及安装连接方法。

3、掌握常用液压泵维修的基本方法。

二、实验要求

1、实习前认真预习，搞清楚相关液压泵的工作原理，对其结构组成有一个基本的认识。

2、针对不同的液压元件，利用相应工具，严格按照其拆卸、装配步骤进行，严禁违反操作规程进行私自拆卸、装配。

3、实习中弄清楚常用液压泵的结构组成、工作原理及主要零件、组件特殊结构的作用。

三、实验内容

在实验老师的指导下，拆解各类液压泵、液压阀，观察、了解各类零件在液压泵中的作用，了解各类液压泵的工作原理，按照规定的步骤装配各类液压泵。

四、实验过程

齿轮泵

工作原理：在吸油腔，轮齿在啮合点相互从对方齿谷中退出，密封工作空间的有效容积不断增大，完成吸油过程。在排油腔，轮齿在啮合点相互进入对方齿谷中，密封工作空间的有效容积不断减小，实现排油过程。

word/media/image5_1.png

1-后泵盖 2-滚针轴承 3-泵体 4-前泵盖 5-传动轴

思考题：

齿轮泵由哪几部分组成？各密封腔是怎样形成？

答：（1）齿轮泵由泵盖、平衡区、前支撑座、齿轮、密封圈、后支承座、进油口、出油口、壳体组成的

（2）外啮合齿轮泵壳体中的一对齿轮的各个齿间槽和壳体共同组成了密封工作腔。

2、齿轮泵的密封工作区是指哪一部分？

答：吸油区和压油区。

3、图中，a、b、c、d 的作用是什么？

答：封油槽d的作用：用来防止泵内油液从泵体一泵盖接合面外泄。

4、齿轮泵的困油现象的原因及消除措施。

答：（1）困油现象：液压油在渐开线齿轮泵运转过程中，常有一部分液压油被封闭在齿轮啮和处的封闭体积区内，因齿间的封闭体积大小随着时间改变，会导致该封闭体积内液体的压力急剧波动变化，这种现象被称作为困油现象。

（2）消除措施：在侧板开设卸荷槽

5、该齿轮泵有无配流装置？它是如何完成吸、压油分配的？

答：该齿轮没有配流装置，齿轮啮合分开时候吸油，在啮合时候排油，如此往复。

6、该齿轮泵中存在几种可能产生泄漏的途径？为了减小泄漏，该泵采取了什么措施？

答：（1）三个泄漏途径；泵体内表面和齿顶径向间隙的泄漏，齿面啮合处间隙的泄漏，齿轮端面和前后台的泄漏。

（2）采取措施：减小压油口的直径；增大泵体内表面与齿轮顶圆的间隙；开设压力平衡槽。

7、齿轮、轴和轴承所受的径向液压不平衡力是怎样形成的？如何解决？

答：齿轮中，从压油腔经过泵体内孔和齿顶圆间的径向间隙向吸油腔泄漏的油液，其压力随径向位置而不同。可以认为从压油腔到吸油腔的压力是逐渐下降的。其合力相当于给齿轮一个径向作用力。通过缩小压油区、适当增大径向间隙来解决。

电磁换向阀

工作原理：利用阀芯和阀体间相对位置的改变来实现油路的接通或断开，以满足液压回路的各种要求。电磁换向阀两端的电磁铁通过推杆来控制阀芯在阀体中的位置。

word/media/image6_1.png

三位四通电磁换向阀

思考题

1、电磁换向阀由哪些零件组成？

答：电磁换向阀是由衔铁、线圈、密封圈、推杆、阀芯、弹簧、阀体组成。

2、电磁换向阀如何实现换向的？

答：电磁换向阀借助电磁铁吸力推动阀芯动作来改变液流流向。

3、电磁换向阀的中位机能不同是由于阀芯上的什么结构特点产生的？

答：抬肩结构。

4、电磁换向阀中的电磁铁电源采用直流还是交流

答：分为交流型、直流型和交流本整型。

单向阀

工作原理:1口克服作用于阀芯2 上的弹簧力开启由p2 口流出。反向在压力油及弹簧力的作用下，阀芯关闭出油口。

word/media/image7_1.png I—25 型单向阀结构示意图

思考题：

1、单向阀的阀芯结构（钢球式或锥芯式）有何特点？

答：使油液只能沿一个方向流动，不允许它反向倒流。

2、单向阀中弹簧起何作用？怎样确定弹簧的刚度？

答：（1）克服阀芯的摩擦阻力和惯性力，使单向阀工作灵敏可靠。

（2）当高压油进入无杆腔，活塞被推动，单向阀有一定的压力降，该压力的数值为弹簧的刚度。

3、单向阀的连接方式是怎样的？

答：单向阀的连接方式有两种形式：直通式和直角式。直通式单向阀的油流方向和阀的轴线方向相同；直角式单向阀的进油口的轴线和阀体的轴线垂直。

溢流阀

型号：Y 型先导式溢流阀（板式）。

word/media/image8.gifword/media/image9.gifword/media/image10.gif

1－调节手柄 2－调压弹簧 3－先导阀芯 4－复位弹簧 5－主阀芯

工作原理

溢流阀进口的压力油除经轴向孔g 进入主阀芯的下腔外，还经轴向小孔e进入主阀芯的上腔，并经锥阀座上的小孔a 作用在先导阀锥阀体3 上。当作用在先导阀锥阀体上的液压力小于弹簧的预紧力时，锥阀在弹簧力的作用下关闭。因阀体内部无油液流动，主阀芯上下两腔液压力相等，主阀芯在主阀弹簧的作用下处于关闭状态（主阀芯处于最下端），溢流阀不溢流。当作用在先导阀锥阀体上的液压力大于弹簧的预紧力时，锥阀在弹簧力的作用下打开。因阀体内部有油液流动，主阀芯上下两腔液压力在阻尼孔作用下不相等，主阀芯在上下腔液压力的作用下向上或向下移动，形成溢流口并开始溢流，来调节系统中的压力。

思考题

1、溢流阀是由哪两部分组成的？导阀和主阀分别是由哪几个重要零件组成的？分析各零件的作用。

答：（1）导阀和主阀；（2）导阀由导阀弹簧、导阀阀芯组成。其中导阀弹簧主要是用来调定阻尼孔的压力，导阀阀芯主要是用来调节导阀弹簧的开启压力；主阀由主阀芯和主阀弹簧组成。其中主阀弹簧主要用来为主阀的开启提供压力，主阀芯主要用来调定主阀的开启压力。

1、遥控口的作用是什么？远程调压和卸荷是怎样来实现的？

答：遥控口的作用为实现对溢流阀的溢流压力进行远程控制；远程调压可通过一个二位二通阀接通油箱，当二位二通阀与油箱相通时，溢流阀的主阀芯移到最高位置，阀口开口很大，实现卸荷。

2、溢流阀的静特性包括那几个部分？

答：包括压力调节范围、启闭特性、卸荷压力。

先导式减压阀

word/media/image12.gifword/media/image13.gifword/media/image14_1.png

工作原理

进口压力1 p 经减压缝隙减压后，压力变为2 p 经主阀芯的轴向小孔a1和L 进入主阀芯的底部和上端（弹簧侧）。再经过阀盖上的孔和先导阀阀座上的小孔作用在先导阀的锥阀体上。当出口压力低于调定压力时，先导阀在调压弹簧的作用下关闭阀口，主阀芯上下腔的油压均等于出口压力，主阀芯在弹簧力的作用下处于最下端位置，滑阀中间凸肩与阀体之间构成的减压阀阀口全开不起减压作用。思考题

1、组成先导式减压阀的主要零件是什么？这些元件和先导式溢流阀的类似元件在结构上有何异同？

答：（1）锥阀、弹簧、螺杆和调节手轮组成。锥阀、螺杆、弹簧和调节手轮与先导式溢流阀中的弹簧的结构都是相似的。

2、减压和调压分别由哪部分完成？

答：减压主要由主阀完成，调压主要由先导阀完成。

3、泄油口的形式是否和溢流阀相同，为什么？

答：不相同。减压阀的泄油口是一个开口很大的口与进油口相比，因为减压阀的作用为将高压油转化为低压油，使出口压力维持在一个固定值，而溢流阀的泄油口的开口大小与进油口的大小几乎相同，溢流阀的作用为维持进口压力恒定在某一个固定值。

4、控制主阀芯运动的下腔油压和上腔油压来自进油口还是出油口？为什么？

答：来自出油口。因为当出油口压力增加超过调定压力时，下腔油和上腔油左右，是主阀芯上移，减小出油口的流量，使出油口的压力减小，从而达到了使出口压力维持恒定值。

五、总结体会

通过这次实验，对常用的液压元件有了大体的认识，在拆装过程中，通过自己动手操作，不仅巩固了课本上学到的理论知识，加深了对液压泵、电磁换向阀、单向阀等元件的结构组成及工作原理的理解，基本掌握了正确拆卸、装配及安装连接方法，了解常用液压阀、电磁换向阀、单向阀故障排除及维修的基本方法。整个实验中，收获甚多，通过老师的指导和同学的共同协作，不仅成功的解决了实验过程中遇到的问题，还学会了如何进行团队的协同合作。

桂 林 电 子 科 技 大 学

流体传动与控制 实 验 报 告

实验名称 节流调速性能实验

机电工程 学院 微电子制造工程 专业 辅导员意见：

12001503 班第 实验小组

作者 学号

同作者 辅导员

实验时间 年 月 日 成绩 签名

一、实验目的：

1、分析比较采用节流阀的进油节流调速回路中，节流阀具有不同流通面积时的速度负载特性；

2、分析比较采用节流阀的进、回、旁三种调速回路的速度负载特性；

3、分析比较节流阀、调速阀的速度性能。

4、比较节流阀和调速阀的进出油口的相异性。

二、实验要求

实验前预习实验指导书和液压与气动技术课程教材的相关内容；

实验中仔细观察、全面了解实验系统；

实验中对液压泵的性能参数进行测试，记录测试数据；

深入理解液压泵性能参数的物理意义；

实验后写出实验报告，分析数据并绘制液压泵性能特性曲线图。

三、实验内容：

1、分别测试采用节流阀的进、回、旁油路节流调速回路的速度负载特性；

2、测试采用调速阀的进油路节流调速回路的速度负载特性。

四、实验步骤：

1、按照实验回路的要求，取出所要用的液压元件，检查型号是否正确；

2、检查完毕，性能完好的液压元件安装在实验台面板合理位置。通过快换接头和液压软管按回路要求连接；

3、根据计算机显示器界面中的电磁铁动作表输入框选择要求用鼠标“点接”电器控制的逻辑连接，通为“ON”，短为“OFF”。

4、安装完毕，定出两只行程开关之间距离，拧松溢流阀（Ⅰ）（Ⅱ），启动YBX-B25N,YB-A25C泵，调节溢流阀（Ⅰ）压力为3Mpa, 溢流阀（Ⅱ）压力为 0。5Mpa,调节单向调速阀或单向节流阀开口。

5、按电磁铁动作表输入框的选定、按动“启动”按钮，即可实现动作。在运行中读出显示器界面图表中的显示单向调速阀或单向节流阀进出口和负载缸进口压力，和油缸的运行显示时间。

6、根据回路记录表调节溢流阀压力（即调节负载压力），记录相应时间和压力，填入表中，绘制V——F曲线。

五、实验原理图：

六、实验结果分析：

word/media/image16.gifword/media/image17.gif

1、分析采用节流阀的三种节流调速回路的性能。

答：流通面积越大，速度调节范围越大。速度负载特性都比较软，变载荷下的运动平稳性较差。

2、分析比较节流阀和调速阀进口节流调速回路的性能。

答：使用节流阀的节流调速回路，速度负载特性都比较软，变载荷下的运动平稳性较差。为了克服这个缺点，回路中用调速阀来代替。由于调速阀本身能在负载变化的条件下保证节流阀进出口的压差基本不变，因而使用调速阀后，节流调速回路的速度负载特性将得到改善。

七、思考题

1.实验油路中溢流阀起什么作用？

答：实验油路中溢流阀主要起定压溢流作用、稳压、系统卸荷和安全保护作用。

八、实验总结

通过此次实验，我对液压调速性能有了初步的了解，对液压油路及其工作过程有了大概的认识。在实验过程中，由于之前没有对液压系统进行过了解和实践，在试验中出现了一些困难，但是在老师和同学的共同努力下，最终成功解决了。这让我明白了团队协作的重要性。

桂 林 电 子 科 技 大 学

流体传动与控制 实 验 报 告

实验名称 气动多种回路实验

机电工程 学院 微电子制造工程 专业 辅导员意见：

12001503 班第 实验小组

作者 学号

同作者 辅导员

实验时间 年 月 日 成绩 签名

一、实验目的及要求

自行设计气动回路，通过动手联接，掌握设计图联接成气动回路的方法。了解气动回路的操作要求。根据设计图联成的气动回路，要求能够实现动作，采用PLC控制的，要求能实现自动循环动作。

二、 实验装置 ：

气动装拆实验台：

1、气动元件的装拆板 气动元件可通过香蕉插头快速拆装

2、电路板 快速拆装板 本电路板是个拆装式多功能线路板，它的特点是版面上各元件都是单个独立的，使用者可根据自己所设计的要求，在电路板上通过香蕉插头任意组合各种回路。

由于板面上元件都焊接在电路板上，各元件间通过香蕉插头联结，所以接触可靠、调试及检查都及为方便。节点处与PLC联结，例：孔X16对应PLC的X16，孔Y0对应PLC的Y0。

word/media/image18.gif word/media/image19.gif

快速拆装电路板 香蕉插头

三、气动元件：

气缸 1、C D M 2 B 20-50 型 3个 电缸 1个

2、L-C M 2 B 20-50 S 型 1个 双向限流器 2个

3、L-C M 2 H 20-200 型 1个 AS FG系列 汽缸限流器 8个

4、C D U 20-50 D 型（带磁性开关） 1个 磁性开关 4个

5、Z C D U K D 10-20 D 型（带磁性开关）1个 真空吸盘（小） 1个

6、C C T 40-100 型 2个 延时阀VR2110型 3个

减压阀、电磁换向阀、气控换向阀、机械换向阀、手动换向阀、逻辑阀、快速排气阀、节流阀等等。

三、速度控制回路

1、单作用气缸速度控制回路

如图所示为单作用气缸速度控制回路,在图a中,升、降均通过节流阀调速,两个相反安装的单向节流阀,可分别控制活塞杆的伸出及缩回速度。在图b所示的回路中,气缸上升时可调速,下降时则通过快排气阀排气,使气缸快速返回。

单作用气缸的速度控制回路

思考题：

（1）、 若把回路中单向节流阀拆掉重做一次实验，气缸的活塞运动是否会很平稳，而且冲击效果是否很明显？回路中用单向节流阀的作用是什么？

答：不平稳且冲击比较明显。回路中单向阀的作用主要是调节气缸的运动速度平稳，且能防止负载过大时气体倒流。

（2）、 采用三位五通双电磁换向阀是否能实现缸的定位？想一想主要是利用了三位五通双电磁阀的什么机能？

答：能。利用的是三位五通双电磁阀中位封闭的机能来实现

1双作用气缸速度控制回路

1、单向调速回路

实验原理：双作用缸有节流供气和节流排气两种调速方式。图a所示为节流供气调速回路,在图示位置，当气控换向阀不换向时，进入气缸A腔的气流流经节流阀，B腔排出的气体直接经换向阀快排。当节流阀开度较小时，由于进入A腔的流量较小，压力上升缓慢。当气压达到能克服负载时，活塞前进，此时A腔容积增大，结果使压缩空气膨胀,压力下降，使作用于在活塞上的力小于负载。因而活塞就停止前进。待压力再次上升时，活塞才再次前进。这种由于负载及供气的原因使活塞忽走忽停的现象，叫气缸的“爬行”。所以节流供气有不足之处主要表现为:

（1） 当负载方向与活塞运动方向相反时,活塞运动易出现即”爬行”现象。

（2） 当负载方向与活塞运动方向一致时,由于排气经换向阀快排,几乎没有阻尼,负载易产生”跑空”现象,使气缸失去控制。

排气节流调速具有下述特点：

（1） 气缸速度随负载变化较小，运动较平稳。

（2） 能承受与活塞运动方向相同的负载(反向负载)。

以上的讨论，使用于负载变化不大的情况。当负载突然增大时，由于气体的可压缩性，就将迫使缸内的气体压缩，使活塞运动速度减慢;反之，当负载突然减小时，气缸内被压缩的空气，必然膨胀，使活塞运动速度加快，这称为气缸的“自走”现象。因此在要求气缸具有准确而平稳的速度时(尤其在负载变化较大的场合)，就要采用气液相结合的调速方式了。

双作用缸单向调速回路

双向调速回路

思考题：

（1）、 若把回路中单向节流阀拆掉重做一次实验，气缸的活塞运动是否会很平稳，而且冲击效果是否很明显？回路中用单向节流阀的作用是什么？

答：不平稳且冲击比较明显。回路中单向阀的作用主要是调节气缸的运动速度平稳，且能防止负载过大时气体倒流。

（2）、 三位五通双电磁换向阀是否能实现缸的定位？想一想主要是利用了三位五通双电磁阀的什么机能？

答：能。利用的是三位五通双电磁阀中位封闭的机能来实现

3、单缸单往复控制回路

实验原理图：

实验原理：二位五通换向阀右端得电，气流从单杆活塞缸的右端进去，推动活塞向左运动，当活塞到达活塞缸的左端时，二位五通换向阀左端得电，气流从活塞缸的左端进去，推动活塞右移，当活塞缸到达气缸的右端时，重复第一步的动作，以此循环往复，实现活塞缸的往复运动。

4、单缸连续往复控制回路

实验原理图：

实验原理：当三位五通电磁阀的右端得电，气流从单杆活塞缸的右端进去，推动活塞左移，当活塞到达气缸的左端时，电磁阀的左端得电，气流从气缸的左端进去，推动活塞向右运动，当活塞缸到达气缸的右端时，电磁阀的右端得电，气流从气缸的右端进去，以此重复前面的动作。如电磁阀的两端都没有得电，则气缸中的气体由于单向减压阀的作用，被封锁在气缸中，使活塞在气缸中静止。这样的设计有利于系统不会因为电磁阀的突然损坏而产生大的脉动，保证气压系统的安全。

四、心得体会

通过这次实验，我在老师的指导下，自己设计气动回路，通过亲自动手联接，学会了如何连接气动元件，如何分析气体的回路等。在实验过程中，虽然遇到了一些问题，如在用PLC进行控制时，气缸不能回到原来的位置，同过分析得知原来是程序的逻辑性出现了错误。在本次实验中，学会了如何根据错误来分析原因，让我受益匪浅。

第二篇: gpio控制实验实验报告

MATLAB 综合试验报告

学 院：自动化学院

班 级：

组 长：

组 员：

学 号：

目录

MATLAB 综合试验报告 1

一、 问题描述 3

1.1引言 3

1.2系统原理图 3

1.3系统工作原理 4

二、 液位自动控制系统的数学模型 4

2.1系统框图 4

2.2对系统建模 4

三、 求解数学模型 7

3.1、对输入的电压进行调理 7

3.2、系统校正，比例—微分环节（PD）控制 8

四、编程代码 9

4.1原系统的分析 9

4.2系统校正 10

4.3校正后系统的分析 11

五、运行结果 12

5.1原系统的分析 12

5.2系统校正 13

5.2校正后系统的分析 15

六、结果分析、偏差是否在允许范围内 18

6.1结果分析 18

6.2偏差分析 18

一、问题描述

1.1引言

在生产生活的很多领域，尤其是工业领域，需要对系统的液位特别是对一些具有高温、高压、低温、低压、有辐射性、毒性、易挥发易爆等液体或物料进行监测，另外为了降低工人的劳动强度，改善工人的工作环境，节省财力、物力，避免资源的浪费，也要对液位进行检测，而对于这些影响身体健康的液体，不易在现场直接进行检测，必须通过一定的技术，进行监控。此外液位的控制是对很多指标的实现有着很重要的作用，因此液位自动控制系统有着很成熟和广泛的应用。所以我们选择采用液位控制系统参数的整合与分析作为MATLAB综合实验的实例。

接下来我们将对液位自动控制系统进行数学模型的建立，并从模型中提取出传递函数。通过对传递函数的分析整理进一步实现对参数的整合与分析，进而对系统整体的稳定性，稳态误差，相位裕量以及暂态特性进行分析，并最终通过MATLAB进行仿真，做出阶跃响应曲线和根轨迹曲线。

1.2系统原理图

如图1.1所示为浮球杠杆式液位自动控制系统原理示意图，通过这个系统，我们希望，在任意情况下，液面的高度维持不变。

1.3系统工作原理

电位器电刷位于中点位置时，电动机不动，控制阀门有一定的开度，使水箱中流入水量与流出水量相等，从而液面保持在希望高度上。一旦流入水量或流出水量发生变化，水箱液面高度便相应变化。

例如，当液面升高时，浮子位置亦相应升高，通过杠杆作用使电位器电刷从中点位置下移，从而给电动机提供一定的控制电压，驱动电动机通过减速器减小阀门开度，使进入水箱的流量减少。此时，水箱液面下降，浮子位置相应下降，知道电位器电刷回到中点位置，系统重新处于平衡状态，液面恢复给定高度，反之，若水箱液面下降，则系统会自动增大阀门开度，加大流入的水量，使液面升到给定的高度。

二、建立数学模型

液位自动控制系统的数学模型建立：

2.1系统框图

2.2对系统建模

（1）浮子、杠杆、电位器

浮球杠杆测量液位高度的原理式

式中

Uo为电位计的输出电压，

U总 为电位计两端的总电势，

b/a为杠杆的长度比，

△h 为高度的变化，

l 为电位计电阻丝的中点位置到电阻丝边缘的长度。

拉氏变换

式中a=8cm，b=2cm，U总=60V，

l =2.5cm

故，传递函数为

所以， K1=6

（2）电动机

通过查找电动机的资料得，

其中，

K2=28.95≈30

T1=1.96≈2

（3）减速器

这是一个比例环节，增益为减速器的减速比。在这个系统中，当电动机的输入电压为0—56V时，电动机输出的转速为0—25 r/s，经过减速器后输出的转速为 0—5 r/s。

减速比

故，传递函数为

G3（s）=K3

其中， K3=i=1/5

（4） 控制阀

这是一个积分环节，系统中，控制阀连接流入口的水管为方形管，尺寸为宽16cmX高15cm，

流入速度 Vin=46cm/s,

流出速度 Vout=40cm/s。

输入量为减小后的转速n，控制阀每转一圈，进水口的开度改变量为1cm，输出量为流入量Qin，则Qin与n的原理式如下：

拉氏变换后

故，传递函数为

其中，K4=Vin l宽=750 。

（5）水箱

这是一个积分环节，实际液位Y是流入量Qin与流出量Qout的差值△Q对时间t的积分。

式中，AM是水箱的横截面积，

AM=50cm*50cm=2500 cm²

拉氏变换后，

故，传递函数为

式中，K5=2500

（6） 系统总的开环、闭环传递函数

系统总的开环传递函数

G(s)=

G1(s)*G2(s)*G3(s)*G4(s)*G5(s)

所以，

系统总的闭环传递函数

Ø（s）= 54/ (10s³+5s²+54)

三、求解数学模型

3.1、对输入的电压进行调理

闭环特征方程根一次项系数为零，所以系统处于不稳定状态。而且系统是II型系统，不容易稳定。经过查阅文献和小组成员讨论，我们做出了对系统进行降型的方案，即通过添加微分环节对系统进行校正。

在前向通道添加微分调理电路环节在电位计的输出电压与电动机的输入端之间接一个微分调理电路，对输入的电压进行调理。

传递函数为G6(s)=K6s其中，K6=1

系统开环传递函数

系统闭环传递函数

其中，K=10.8，T=2

所以有：

Ø（s）= 54/(10s²+5s+54)

根据公式可求出：

超调量ơ %=71%

调节时间ts =15.3s

上升时间tr=2.1s

峰值时间tp= 1.5s

3.2、系统校正，比例—微分环节（PD）控制

经过改进后的系统处于稳定状态，但是系统的超调量过大，调节时间过长，这是需要下一步改进的方面。为了避免过大的超调量，而不增大系统稳态误差，采用比例—微分环节（PD）控制。添加PD环节后的系统开环传递函数为：

首先我们需要自行选定几个Kd值，然后对不同Kd值下的Kp进行增益扫描，绘制参考输入的单位阶跃响应。在所得结果的基础上，选择满足实际性能要求的Kd值。由结论可知当Kd逐渐增加时，系统阶跃响应的超调量逐渐减小，但是上升时间逐渐增大，根据实际要求，我们对系统进行了分析，根据所得图分析得Kd=30。

3.3校正后系统性能分析

再依据公式计算暂态性能指标得：

超调量ơ %=2.4786%

调节时间ts = 0.2000s

上升时间tr =0.2000s

峰值时间tp = 0.2000s

此时系统已经比较令人满意了，经过计算可得：

Kp=300，Kd=30。

四、编程代码

4.1原系统的分析

1.对系统的时域分析，画出系统的单位阶跃相应随时间变化的关系图

代码：

num=[0,0,54];

den=[10,5,54];

step(num,den);

grid

hold on

2、对系统的暂态性能指标（超调量、调节时间、上升时间、延迟时间）进行计算

代码：

num=10.8;

den=[2 1 10.8];

sys=tf(num,den);

t=0:0.1:60;

y=step(sys,t);

plot(t,y)

grid

maxy=max(y);

yss=y(length(t));

pos=100*(maxy-yss)/yss

for i=600:-1:1

if(y(i)>1.02||y(i)

第三篇: gpio控制实验实验报告

电气信息学院

自 创 实 验 报 告

课程名称：可编程控制器原理及应用 指导教师： 郑 萍 日期：2011.11.16

学生姓名： 陈 炜 专业： 信息工程 年级： 2008级 学号： 362008*********

组号： 实验室：可编程控制实验室 课程代码： 8401620

实验名称： 电 梯 控 制

一、实验项目的提出

随着建筑技术的发展，楼房一座比一座搞，电梯自然成了高楼大厦垂直运输的重要工具，承载着来往大厦里居住、办公、参观的人们可以舒适而又快捷的到达目的地的责任。电梯控制系统在每一部电梯的通顺安全的运行中必不可少的，它决定电梯什么时候厅层、开关门、以及处理紧急安全问题

二、实验目的

本实验旨在

(1)掌握PLC的基本指令、功能指令的综合应用。

(2)掌握PLC与外围控制电路的实际接线方法。

(3)掌握随机逻辑程序的设计方法。

三、实验项目的要求

控制要求

●当轿箱停于1层或2层，或者3层时，按PB4按钮呼梯，则轿箱上升至LS4停。

●当轿箱停于4层或3层，或者2层时，按PB1按钮呼梯，则轿箱下降至LS1停。

●当轿箱停于1层，若按PB2按钮呼梯，则轿箱上升至LS2停，若按PB3按钮呼梯，则轿箱上升至LS3停。

●当轿箱停于4层，若按PB3按钮呼梯，则轿箱下降至LS3停，若按PB2按钮呼梯，则轿箱下降LS2停。

●当轿箱停于1层，而PB2、PB3、PB4按钮均有人呼梯时，轿箱上升至LS2暂停后继续上升至LS3，暂停后，继续上升至LS4停止。

●当轿箱停于4层，而PB1、PB2、PB3按钮均有人呼梯时，轿箱下降至LS3暂停后，继续下降至LS2，在LS2暂停后，继续下降至LS1停止。

●轿箱在楼梯间运行时间超过12S，电梯停止运行。

●当轿箱上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的按钮呼梯均无效。

●楼层显示灯亮表征有该楼层信号请求，灯灭表征该楼层请求信号消除。

四、实验仪器设备：

可编程控制器FX2N-48MR、硬件模拟输入板、计算机，通讯转换器JH-04或SC-08，Gppw（基于WINDOWS平台且带模拟运行功能的编程平台），MCGS组态软件等。

五、实验项目设计

5.1 系统设计

电梯实际上是一个人机交互式的控制系统，单纯用顺序控制或逻辑控制是不能满足控制要求的，因此，电梯控制系统采用随机逻辑方式控制。目前电梯的控制普遍采用了两种方式，一是采用微机作为信号控制单元，完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定，实现电梯的自动调度和集选运行功能，拖动控制则由变频器来完成；第二种控制方式用可编程控制器（PLC）取代微机实现信号集选控制。从控制方式和性能上来说，这两种方法并没有太大的区别。国内厂家大多选择第二种方式，其原因在于生产规模较小，自己设计和制造微机控制装置成本较高；而PLC可靠性高，程序设计方便灵活，抗干扰能力强、运行稳定可靠等特点，所以现在的电梯控制系统广泛采用可编程控制器来实现。

5.2 PLC控制系统设计

△亮表示电梯上升 ▽亮表示电梯下降

此控制不要求外呼按钮。

1、系统的工作流程分析

PLC进入RUN状态，电梯系统启动工作：PLC输出Q0.0/Q0.1用于上行/下行指示和提升电机（M）正/反转控制。Q0.2、Q0.3、Q0.4、Q0.5分别显示电梯所在层位置1~4。

2、输入、输出、中间状态表

行程开关 上行按钮 下行开关

第一层：SQ1(I0.0)

第二层：SQ2(I0.1)

第三层：SQ3(I0.3)

第四层：SQ4(I0.4)

第一层：SB8(I0.7)

第二层：SB6(I0.5)

第三层：SB4(I0.6)

第四层：SB2(I0.4)

第一层：SB7(I1.3)

第二层：SB5(I1.2)

第三层：SB3(I1.1)

第四层：SB1(I1.0)

3、PLC外部控制电路

梯形图中，S1、S2、S3分别代表一楼召唤信号：S11、S12、S13分别代表到达一楼；M0代表电机正转上行，M1代表电机反转下行。

六、实验步骤

参考文献

[ l] 陈立定、吴玉香、苏开才编．电气控制与可编程控制器，广州：华南理工大学出版社．200l
[2] 刘载文、李毫升、钟亚林编。电梯控制技术．北京：电子工业出版社．1996
[3] 三菱FX系列可编程序控制器系统手册，三菱公司。
[4]王平，崔纳新，PLC在电梯控制中的应用．微计算机信息。1999。

推荐访问:实验 三篇 控制