自動控制實(shí)驗(yàn)報告九

實(shí)驗(yàn)九采樣定理實(shí)m一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私獠蓸舆^程和信號恢復(fù)過程。了解采樣器和零階保持器的電路結(jié)構(gòu)。驗(yàn)證采樣定理。二、實(shí)驗(yàn)儀器EL-AT-III型自動控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱一臺計算機(jī)一臺三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容正弦信號發(fā)生電路圖9-15Hz信號源電路采樣過程U11KU2揆"A/Dl'5Hz0.0LufU11KU2揆"A/Dl'5Hz0.0Luf計算機(jī)A/D圖9-25Hz信號源電路采樣恢復(fù)圖9-35Hz信號源電路圖9-4零階保持器電路驗(yàn)證采樣定理實(shí)驗(yàn)線路同采樣恢復(fù)實(shí)驗(yàn)，改變采樣時間間隔，從lOMs以次加大，取其值為20mS,30mS,100mS,觀察Xh（t）波形，對比輸入信號頻率與采樣頻率之間的關(guān)系。四、實(shí)驗(yàn)步驟啟動計算機(jī)，在臬面雙擊圖標(biāo)［自動控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)］運(yùn)行軟件。測試計算機(jī)與實(shí)驗(yàn)箱的通信是否正常,通信正常繼續(xù)。如通信不正常查找原因使通信正常后才可以繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。檢測信息連接被測量典型環(huán)節(jié)的模擬電路（圖9-1）o電路的輸入U1接A/D、D/A卡的DA1輸出,電路的輸出U2接A/D、D/A卡的AD1輸入。檢查無誤后接通電源。在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的下拉列表中選擇實(shí)驗(yàn)九［九、采樣實(shí)驗(yàn)］,鼠標(biāo)單擊二I按鈕，彈出實(shí)驗(yàn)課題參數(shù)設(shè)置對話框。在參數(shù)設(shè)置對話框中設(shè)置相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)參數(shù)后鼠標(biāo)單擊確認(rèn)，屏幕顯示區(qū)將顯示正弦信號源波形。采樣過程連接被測量典型環(huán)節(jié)的模擬電路（圖9-2）o電路的輸入U1接A/D、D/A卡的DA1輸出，電路的輸出U2接A/D、D/A卡的AD1輸入。檢查無誤后接通電源。在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的下拉列表中選擇實(shí)驗(yàn)九［九、采樣實(shí)驗(yàn)］,鼠標(biāo)單擊土」按鈕，彈出實(shí)驗(yàn)課題參數(shù)設(shè)置對話框。在參數(shù)設(shè)置對話框中設(shè)置相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)參數(shù)后單擊確認(rèn)等待屏幕的顯示區(qū)顯示實(shí)驗(yàn)結(jié)果。采樣恢復(fù)連接被測量典型環(huán)節(jié)的模擬電路（圖9-3和圖9-4）o電路的輸入U1接A/D、D/A卡的DA1輸出，輸出Y1接A/D、D/A卡的AD1輸入。輸入U2接A/D、D/A卡的DA2輸出，輸出Y2接A/D、D/A卡的AD2輸入。檢查無誤后接通電源。在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的下拉列表中選擇實(shí)驗(yàn)九［九、采樣實(shí)驗(yàn)］,鼠標(biāo)單擊上」按鈕，彈出實(shí)驗(yàn)課題參數(shù)設(shè)置對話框并選擇恢復(fù)框，在參數(shù)設(shè)置對話框中設(shè)置相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)參數(shù)后單擊確認(rèn)，計算機(jī)完成采樣，并由DA2輸出到零階保持器，進(jìn)行采樣恢復(fù)，恢復(fù)的波形由AD2采集并在顯示區(qū)顯示恢復(fù)的波形。采樣定理實(shí)驗(yàn)連線同采樣恢復(fù)，檢查無誤后接通電源。在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的下拉列表中選擇實(shí)驗(yàn)九［九、采樣實(shí)驗(yàn)］,鼠標(biāo)單擊里J按鈕，彈出實(shí)驗(yàn)課題參數(shù)設(shè)置對話框并選擇恢復(fù)框，在參數(shù)設(shè)置對話框中設(shè)置相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)參數(shù)后單擊確認(rèn)。驗(yàn)證采樣定理實(shí)驗(yàn)過程：設(shè)置采樣時間間隔為10mS、20mS、50mS、lOOmS,再查看零階保持器恢復(fù)的波形，與源信號進(jìn)行比較。五、實(shí)驗(yàn)報告1.在同一坐標(biāo)圖上,畫出X(t),Xh(t),Xh*(t)的波形圖。信號源：2Hz采樣:。初二4000：：〉"|二40005000Y2-5000-Y210000恢復(fù):采樣:。初二4000：：〉"|二40005000Y2-5000-Y210000恢復(fù):（3）采樣間隔:50ms采樣：。初二4000：：〉"|二40005000Y2-5000-Y210000恢復(fù):采樣:。初二4000：：〉"|二40005000Y2-5000-Y210000恢復(fù):2.討論本實(shí)驗(yàn)是否符合香農(nóng)采樣定理。香農(nóng)采樣定理：要想使采樣信號能夠復(fù)現(xiàn)出原連續(xù)信號，采樣頻率Fs和連續(xù)信號的最高頻率Fniax之間的關(guān)系必須滿足：Fs>2Fmax由實(shí)驗(yàn)中得到的恢復(fù)圖來看，Ws=10ms,20ms,50ms,100ms都符合香農(nóng)采樣定理，因?yàn)橄鄳?yīng)的Fs分別為100Hz,50Hz,20HzJ0Hz,均大于2*2=4Hzo六.實(shí)驗(yàn)總結(jié)通過這次實(shí)驗(yàn)，我們驗(yàn)證了香農(nóng)采樣定理是正確的。但是我覺得這次試驗(yàn)比較遺憾的是，我們沒有選取頻率小于4Hz的