《数字控制系统.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字控制系统.pdf（5页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、数字控制系统 数字控制系统实现对动态系统的实时控制。“智能”系统通常包含一个或多个传感器，以提供对系统当前状态和下一个行动方向的反馈。一种适合数字控制系统的情况是室内空气温度。空气温度可以通过供热、通风和空调（供热通风与空调工程）的方法进行正向或反向控制。温室、食品生产间、图书馆等都需要通过气候控制来确保环境舒适、安全和性能良好。良好的暖通空调系统提供热舒适，可接受的空气质量，合理的操作和维护成本。虽然简单的开关控制系统是一种廉价的选择，但是由于只使用单一设置点，控制阀门过度激活，它们往往会缩短设备的寿命。一个更实用的、长期的选择方案是在设置点周围提供少量的滞回，或者是一个死带区域，在这个点上
2、，当前的操作不会引起任何改变。这个死带的宽度可以调整，以节省零件的磨损和撕裂，而不会影响系统的整体完整性。上面的照片展示了这章节挑战的版本。项目设计要求 编写一个 LabVIEW 程序，用来监控 Vernier 表面温度传感器，并且当传感器读数超过用户定义的温度限制时，激活 Vernier 数字控制单元（DCU）线路 D1。你的程序应该实现在前面板上以数字的形式（带有合适单位）显示温度读数。材料 SensorDAQ 或 LabQuest 界面 Vernier 表面温度传感器 LabVIEW Vernier 数控单元（DCU）计算机 LabQuest 或 LabPro 电源 USB 连接线 项目
3、设置 将 DCU 和传感器与界面连接 1.连接 DCU 和界面的 DIG 接口。2.将电源连接到 DCU。3.将表面温度传感器连接到界面的 1 通道。4.将界面连接到计算机。如果你正在使用一个带有电源按钮的 LabQuest 界面，请确保它已被打开。提示：你不会将任何电子设备连接到 DCU。通过观察 DCU 上的红色的 LED 灯，你可以分辨出哪些线路是开启的还是关闭的。项目背景信息 在这个项目中，你将使用 DCU 作为一个表面温度传感器的阈值指示器。DCU 是一种电子设备，可用于管理直流电子元件开启/关闭的控制系统。当 DCU 与界面正确连接时，DCU 上的绿色 LED 灯就会发光。红色的
4、LED 指示了 DCU（D1-D6）的六个输出线路的状态。DCU 与界面上的挖掘端口连接，并由一个单独的直流电源驱动。在Vernier 功能面板中发现的数字式快捷VI可以用来控制DCU。为了激活DCU，你必须向这个快捷 VI 发送一个输出模式，指明要开启哪条线路。当你将数字式快捷 VI 放置在框图上时，会出现一个配置窗口。如果选择输出线路 1-6 作为设备选择，你将看到一张 DCU 的图片。在 DCU 模式控制中，更换 0-15 的数值，以获得关于哪些线路被激活的反馈。如图 1 所示，模式 1 将打开 DCU 的线路D1。图1 DCU的数字式快捷VI配置窗口 项目编程提示 1.避免使用中止执行
5、按钮来停止 VI，因为一些 DCU 线路可能仍然开启着在。2.表面温度传感器的良好数据收集率是每秒10 个样本。3.模拟式快捷 VI 在固定的时间内收集数据。为了获得一个不确定的数据收集长度，请在模拟式快捷 VI 的定时配置窗口中检查重复选项。4.Vernier 模拟和数字式快捷 VIs 上的“停止（F）”和“停止”终端，必须已被连接，以使程序能够正确地执行。顺序应该是停止模拟式快捷 VI，使用模拟式快捷 VI 输出的“停止”停止数字式快捷 VI，并使用数字式快捷 VI 输出的“停止”停止循环。5.通过对 DCU 输出模式使用前面板控制，可以使程序更加灵活和方便。这允许你对输出模式设置不同的值
6、，并观察哪些行开启或关闭。6.选择函数是一种选择一个或两个可能值的良好方法。7.请参阅附录C以获得关于DCU编程以及数字和模拟式快捷VIs的附加信息。8.请参阅附录 E 获得关于 Vernier 表面温度传感器和 DCU 的附加信息。项目排查 1.确保 DCU 与界面连接，并已连接外部电源。2.确保发送正确的输出模式以打开所需的DCU 线路。将数字式快捷 VI 置于方框图上时，会出现配置窗口。当从设备选择树控件中选择 1-6 的输出线路时，会出现 DCU 的交互式图像。选择你想要的输出模式，并且 DCU 的图片将会改变。输出模式 3（参见图 2）表明数字线路 D1 和 D2 正在同时开启。如果
7、DCU 已连接到界面，点击窗口左上角的运行按钮，就会激活 DCU 上的这些线路。图2显示输出模式3的数字式快捷 VI窗口 挑战设计要求 注意：在完成项目设计要求之前，不要尝试挑战。编写一个 LabVIEW 程序作为温度控制系统的恒温器。恒温器应该通过激活加热或冷却装置来保持系统的温度。对于这个挑战，你将建造一个小型的附件，它采用微型灯泡作为热源，小的直流风扇作为冷却源。你应该在前面板上提供两个数字控件，允许用户定义高温阈值和低温阈值。如果温度高于高温阈值，风扇应该开启，如果温度低于低温阈值，灯泡应该打开。使用 Vernier 表面温度传感器和DCU 来控制灯泡和风扇。附加材料 小灯泡和灯泡插座
8、 用于装载的小集装箱 小型风扇 挑战设置 建立温度控制装置 1.建立一个小的体系来容纳风扇、灯泡和 Vernier 表面温度传感器。由于灯泡可能不会提供太多的热量，所以传感器的尖端应放在靠近灯泡的位置。在你的体系上剪下一些小孔或通风口以供空气流通。2.将电源与 DCU 连接。3.如图 3 所示，将风扇和灯泡连接到 DCU。提示：由于灯泡没有极性，所以你可以按任何顺序连接导线。图3 连接风扇和灯泡到DCU的接线图 挑战背景信息 在挑战中，你将使用 DCU 来控制一个灯泡和一个风扇。始终牢记 DCU 的电源限制。千万不要将超过 12 伏特的直流电源应用到 DCU 上或使用交流电源。你的项目所预期的总电流不应该超过电源。每条线路最大输出电流不应超过 600 mA。DCU 最大的总电流不应超过 1800 mA。你将需要向数字式快捷 VI 发送几种不同的输出模式来运行这些组件。模式 1 将打开 DCU 线路 D1，而模式 2 将打开线路 D2。请注意，你必须发送模式 3 同时打开这两条线路。挑战故障排查 1.复查 DCU 与你的电子设备的连接，并且你已经连接了外部电源。2.确保你发送正确的输出模式打开一个或多个数字线路。使用数字式快捷 VI 配置窗口来测试你的模式和硬件。3.如果你的温度控制系统没有很好地加热，可以考虑换一个更好的加热器或者增加一个加热器。你可能需要使用不同的电源。