自動化綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)報告

自動化專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)報告protel綜合試驗(yàn)一一,任務(wù)：繪制一種簡樸的原理圖新建一原理圖文獻(xiàn)，加載miscellaneousdevices.ddb庫文獻(xiàn)，將所有需要的元件place到原理圖中，排列元件，用導(dǎo)線連接（連線前，用菜單tools－pereferences－schematic將options選項(xiàng)卡中Auto-junction打鉤，這樣在“T”型交叉處就會自動產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)，但十字交叉處仍然需要手動添加），添加節(jié)點(diǎn)，元件編號等等，完畢原理圖繪制。二,試驗(yàn)環(huán)節(jié)：打開試驗(yàn)軟件protell99，新建原理圖按照file－new－schematicdocument然后從命名為自己的文獻(xiàn)，保留。加載是按所需的庫文獻(xiàn)miscellaneousdevices.ddb在tools工具選項(xiàng)里找到添加庫文獻(xiàn)然后再C:\ProgramFiles\DesignExplore99SE\library\Sch里找到所需的庫文獻(xiàn)雙擊添加再點(diǎn)ok生效。放置元器件，在庫文獻(xiàn)里找到元器件雙擊元件，對話框中選中selection項(xiàng)，再在原理圖單擊就可以把元器件放置到原理圖中，也可以右擊選擇放置元器件然后搜索所需的元器件；找到所有元器件后按合適的位置排列好用（導(dǎo)線）連接元器件。封裝所有元器件，選中元器件右擊在footprint里填寫封裝內(nèi)容。三，試驗(yàn)繪制的原理圖：任務(wù)一繪制的原理圖protel綜合試驗(yàn)二任務(wù)一繪制的原理圖一,任務(wù)：新建原理圖庫文獻(xiàn)（file－new－schematiclibrarydocument），繪制兩個元件。二,試驗(yàn)環(huán)節(jié)：打開試驗(yàn)軟件protell99,新建原理圖庫文獻(xiàn)按照file－new－schematiclibrarydocument次序建立新的庫文獻(xiàn)，并從命名為自己懂得的文獻(xiàn)名（shiyaneryuanlitukuwenjian）。繪制原件圖：試驗(yàn)規(guī)定繪制NPN,和JK觸發(fā)器的原件圖。先繪制NPN原件圖用繪圖工具欄的畫弧畫質(zhì)一種圓，然后用線畫豎線和斜線并右擊選擇是豎線更粗某些。三角行的用多邊形繪制命令畫然后右擊更改填充顏色，三條引腳不可以用線條畫要用軟件里的放置引腳注意引腳的方向，并修改引腳的長度使得原件圖更好看美觀。繪制JK觸發(fā)器選擇添加新原件彈出新的繪圖紙這樣就可以是原件在同一種庫里。然后用畫圖工具畫JK觸發(fā)器并在屬性里修更名稱和大小使圖愈加美觀。命名原件圖：將畫好的原件圖分別命名為NPN何JK觸發(fā)器。三,試驗(yàn)繪制的原件圖：NPN三極管JK觸發(fā)器NPN三極管JK觸發(fā)器protel綜合試驗(yàn)三一,任務(wù)：新建PCB文獻(xiàn)（file－new－PCBdocument）繪制任務(wù)一中原理圖的PCB圖。二,試驗(yàn)環(huán)節(jié)：打開試驗(yàn)軟件protell99，按照File—New（給該數(shù)據(jù)庫文獻(xiàn)命名）——雙擊Document文獻(xiàn)夾——File—New——雙擊PCBDocument——給PCB文獻(xiàn)命名——雙擊該文獻(xiàn)名，建好新的PCB文獻(xiàn)。在第一次繪制的原理圖中添加元件封裝，經(jīng)電氣檢查無誤后生成網(wǎng)絡(luò)表。然后回到PCB繪制窗口按照Design—Loadnets—Execute導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表。這樣就把元器件導(dǎo)入到PCB里然后合適調(diào)整原件位置就可以布線了（這個環(huán)節(jié)也可以和原理圖繪制措施類似把原件放置到圖里然后連線）。布線：選擇自動布線選擇所有，軟件會自動按照一定的規(guī)定自動布線。完畢后假如有無連接上的可以手動連接用導(dǎo)線連接上。美化：選擇添加淚滴焊盤，對于電源和地線選擇多邊形覆銅這樣可以是PCB版愈加美觀和抗干擾。三,試驗(yàn)繪制的PCB圖：試驗(yàn)試驗(yàn)一的原理圖畫的PCB圖protel綜合試驗(yàn)四任務(wù)：新建PCB庫文獻(xiàn)（file－new－PCBlibrarydocument）繪制任務(wù)二中兩個元件的封裝。試驗(yàn)環(huán)節(jié)：打開試驗(yàn)軟件protell99，按照File—New（給該數(shù)據(jù)庫文獻(xiàn)命名）——雙擊Document文獻(xiàn)夾——File—New——雙擊PCBDocument——給PCB文獻(xiàn)命名——雙擊該文獻(xiàn)名，建好新的PCB文獻(xiàn)。打開試驗(yàn)二畫的兩個原件圖，經(jīng)電氣檢查無誤后生成網(wǎng)絡(luò)表。然后回到PCB繪制窗口按照Design—Loadnets—Execute導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表。這樣畫的原件原理圖就導(dǎo)入到PCB庫文獻(xiàn)中。按規(guī)定調(diào)整原件的大小和焊點(diǎn)的大小位置，假如調(diào)整的不對也許發(fā)生元器件不能安放到制作出來的pcb版中的狀況。（這個環(huán)節(jié)也可以和原理圖繪制措施類似把原件放置到圖里然后連線）。美化：選擇添加淚滴焊盤，美化PCB版三.試驗(yàn)繪制的PCB圖：1.JK觸發(fā)器JK觸發(fā)器2.三極管NPN三極管NPNmatlab－電機(jī)控制綜合仿真試驗(yàn)一一.任務(wù)：運(yùn)用Simpowersystem里面自帶的DC電機(jī)模塊，完畢他勵直流電機(jī)單閉環(huán)調(diào)速仿真，速度調(diào)整用PI控制措施，規(guī)定封裝PI模塊，給定速度100rad/s，負(fù)載由空載到1s時跳變到20N。調(diào)整不一樣的PI參數(shù)，觀測仿真成果總結(jié)速度波形、轉(zhuǎn)矩波形的變化規(guī)律。此外規(guī)定將scope圖中的4條曲線參數(shù)導(dǎo)出到工作空間，并用subplot和plot函數(shù)畫在同一種窗口中，每個子圖加上對應(yīng)的標(biāo)題。寫匯報時必須仿真模型圖和繪制的曲線圖二.試驗(yàn)環(huán)節(jié)：1.打開matlab7.1新建model文本然后打開simulink依次找到所需的模塊拖到model文本中。2.用導(dǎo)線將模塊之間按照規(guī)定連接，并修改對應(yīng)的參數(shù)和元件內(nèi)容。例如：示波器scope的輸入端口數(shù)，輸入信號的大小及種類等。3.封裝pi控制器子系統(tǒng)，按下圖搭建pi控制器并創(chuàng)立子系統(tǒng)，然后封裝在更改kp，ki的值。4.導(dǎo)出數(shù)據(jù)到workspace，在simlink中找到ToWorkspace將示波器及反饋數(shù)據(jù)導(dǎo)出到工作空間，運(yùn)用plot畫出數(shù)據(jù)圖。5.plot畫圖程序：subplot(411)>>plot(t,w,'r'),title('轉(zhuǎn)速')>>subplot(412)>>plot(t,Ia,'b'),title('電樞電流')>>subplot(413)>>plot(t,Te,'g'),title('轉(zhuǎn)矩')>>subplot(414)>>plot(t,If,'y'),title('勵磁電流')三.試驗(yàn)的電路圖：四.試驗(yàn)數(shù)據(jù)圖：matlab－電機(jī)控制綜合仿真試驗(yàn)二一.任務(wù)：運(yùn)用Simulink基本模塊搭建他勵直流電機(jī)閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，直流電機(jī)子模塊，根據(jù)如下電機(jī)數(shù)學(xué)模型搭建電機(jī)模塊規(guī)定封裝，參數(shù)，，，點(diǎn)擊封裝模塊時輸入。PI控制模塊規(guī)定封裝，調(diào)整不一樣的PI參數(shù)，得到不一樣的速度波形。寫匯報時，要給出仿真模型和不一樣PI參數(shù)的速度波形二.試驗(yàn)環(huán)節(jié)：1.打開matlab7.1新建model文獻(xiàn)在simulink中找到所需的模塊拖到model文獻(xiàn)中。2.搭建電機(jī)DCmotor模塊，按照任務(wù)所給的方程搭建電路如下：3.修改pi控制器的參數(shù)，然后調(diào)試成功后在simulink中找到ToWorkspace將示波器將數(shù)據(jù)導(dǎo)出到工作空間。注意將ToWorkspace中saveformat改為array以便于可以導(dǎo)出到工作空間。4.調(diào)試運(yùn)行，觀測示波器的圖像，直到找到最佳的狀態(tài)。5.用plot畫圖，程序如下：>>subplot(311);plot(t,ia,'g'),title('ia')>>subplot(312);>>plot(t,Te,'r'),title('Te')>>subplot(313);>>plot(t,w,'b'),title('w')三.試驗(yàn)電路圖：四.試驗(yàn)數(shù)據(jù)圖：matlab－電機(jī)控制綜合仿真試驗(yàn)三任務(wù)：修改任務(wù)二的模型，使其PI控制參數(shù)來自外部變量設(shè)定，將速度偏差的仿真成果導(dǎo)出到工作空間（workspace），用m文獻(xiàn)編寫一段循環(huán)程序調(diào)用任務(wù)二的仿真模型（調(diào)用函數(shù)為sim），在m文獻(xiàn)中實(shí)現(xiàn)對PI參數(shù)的調(diào)整，處理數(shù)據(jù)，得到滿意的控制參數(shù)，繪制仿真成果曲線圖。試驗(yàn)環(huán)節(jié)：.打開matlab7.1軟件，找到并打開上次試驗(yàn)的model文獻(xiàn)根據(jù)這次的試驗(yàn)規(guī)定需要修改pi控制器，按照下圖修改：所需的模塊在simulink中找到，然后將pi控制器做成子系統(tǒng)并修改輸入輸出的名稱。將試驗(yàn)數(shù)據(jù)到出到workspace，在simulink中找到ToWorkspace，修改ToWorkspace屬性saveformat為array，并從新命名。用m文獻(xiàn)對PI參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，在file中找到新建m文獻(xiàn)然后輸入如下程序：clear;clc;clfsum=0;eps=0.01;forkp=0.2:0.1:0.8forki=2:10sim('DC_moto.mdl',3)N=length(err)ave=mean(err(N-99:N))ifave<epsbreak;endendend;運(yùn)行程序，找到合適的Ki，Pi值和循環(huán)次數(shù)N。Ki=2，Kp=0.2,N=58用plot畫圖，程序如下：>>>subplot(211)plot(t,w,'r'),title('轉(zhuǎn)速')subplot(212)plot(t,Te,’b’),title(‘轉(zhuǎn)矩’)試驗(yàn)電路圖：試驗(yàn)數(shù)據(jù)圖：試驗(yàn)小結(jié)：兩周的自動化綜合試驗(yàn)結(jié)束了，在這兩周的試驗(yàn)過程中我學(xué)到了諸多的東西。我們都懂得protel和matlab這兩個軟件是自動化專業(yè)常用的軟件而在我們的課堂里以理論的形式學(xué)習(xí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，試驗(yàn)室的學(xué)習(xí)和練習(xí)是一種對理論的鞏固和加深的很好措施。伴隨電子工業(yè)的飛速發(fā)展，電路設(shè)計越來越復(fù)雜，手工設(shè)計越來越難以適應(yīng)形勢發(fā)展的需要，Protel99SE以其強(qiáng)大的功能、快捷實(shí)用的操作界面及良好的開放性，為設(shè)計者提供了現(xiàn)代電子設(shè)計手段，使設(shè)計者能快捷、精確地設(shè)計出滿意的電路原理圖和印刷電路板，不愧是從事電路設(shè)計的一種良好的工具。在試驗(yàn)的過程中通過老師的講解和自己的探索以及查找資料學(xué)會了諸多這個軟件的基本功能的使用措施。Matlab已經(jīng)成為線性代數(shù)、自動控制理論、數(shù)字信號處理、時間序列分析、動態(tài)系統(tǒng)仿真、圖像處理等課程的基本工具是大學(xué)生，碩士生以及碩士必須掌握的技能之一。例如我們這次的matlab任務(wù)里運(yùn)用m文獻(xiàn)自動循環(huán)找到最合適的pi控制器的kp、ki參數(shù)，假如用手工去一種一種的試那將是非常麻煩的，