计算机控制技术课程设计任务书-安世奇(2015).doc

1 计算机控制技术课程设计任务书题目 1 :通用数字 PID 调节器设计 1、主要技术数据和设计要求主要技术数据: 8 路模拟量输入:适配 1~ 5V 输入,量程自由设定; 8 路输出控制信号: 1~ 5V 标准电压输出;输入模拟量转换精度: % ; RS232 串行通讯通口。控制模型:数字 PID 控制算法; PID 参数范围:比例带 Kp : 1-% ,积分时间 Ti: 1-9999 秒( Ti=9999 时积分切除), 微分时间 Td: : 0-9999 秒( Td= 0 时微分切除)。调节控制器使用 51 内核的单片机,完成对 8 路模拟信号的切换、信号变换、 A/D 转换; 单片机对数据处理后(含数字滤波、数值变换), 送到显示和通讯部分, 并经 PID 运算处理后通过 D/A 转换器输出。经信号变换和信号分配后输出 8路控制信号。设计中应充分考虑干扰问题。 2、设计步骤一、总体方案设计、控制系统的建模和数字控制器设计二、硬件的设计和实现 (采用 51 内核的单片机); ( EPROM 、 RAM 、 I/O 端口等); 、显示接口电路; 8路模拟量输入输出通道; RS232 串行通讯通口; *6. 其它相关电路的设计或方案(电源、通信等)。三、软件设计 ,编写系统初始化和主程序模块; PID 调节器软件模块; ; *4. 编写 A/D 、 D/A 转换器处理程序模块; *5. 其它程序模块(显示与键盘等处理程序)。四、编写课程设计报告,绘制完整的系统电路图。 2 计算机控制技术课程设计任务书题目 2 :双闭环直流电动机数字调速系统设计 1、主要技术数据和设计要求主要技术数据:直流电动机(对象)的主要技术参数如下:直流电动机 Ped=3kW , Ued=220v , ned=1500r/min ,电枢回路总电阻 R= 欧姆,电动机回路电磁时间常数 TL= ,机电时间常数 TM= ,电势常数 Ce= · min) , 晶闸管装置放大倍数 Ks=30 ,整流电路滞后时间 Ts= 。主要技术指标: 速度调节范围 0-1500r/min , 速度控制精度 % ( 额定转速时), 电流过载倍数为 倍。主要要求:直流电动机的控制电源采用 PWM 控制方式,在其输入电压为 0-5 伏时可以输出 0-264 伏电压,为电机提供最大 25 安培输出电流。速度检测采用光电编码器,且假定其输出的 A、B 两相脉冲经光电隔离辨向后获得每转 1024 个脉冲的角度分辨率和方向信号。电流传感器采用霍尔电流传感器,其原副边电流比为 1000 :1,额定电流为 50 安培。采用双闭环(速度和电流环)控制方式。 2、设计步骤一、总体方案设计、控制系统的建模和数字控制器设计二、硬件的设计和实现 (采用 51 内核的单片机); ( EPROM 、 RAM 、 I/O 端口等); 、显示接口电路; (速度反馈、电流反馈电路、输出驱动电路等); *5. 它相关电路的设计或方案(电源、通信等)。三、软件设计分配系统资源,编写系统初始化和主程序模块; ; A/D 转换器处理程序模块; *4. 编写输出控制程序模块; *5. 其它程序模块(数字滤波、显示与键盘等处理程序)。四、编写课程设计说明书,绘制完整的系统电路图。 3 计算机控制技术课程设计任务书题目 3 :基于 PID 控制的淬火炉炉温控制系统设计 1、设计内容淬火是生产过程中的一道关键工序,其温度控制的精度直接影响到产品的质量。淬火炉温度控制通常由多个温区。本设计针对一个温区进行温度控制,要求控制温度范围 500-800 ℃, 控制精度在±1℃。温度探头选用热电偶。输出 0-10mA 电流信号通过双向可控硅控制器控制加热电阻两端的电压,输入电流输出电压线性关系。其对象温控数学模型为: 1 Ts Ke sG s-???) ( 其中:时间常数 T= 400 秒放大系数 K= 100 ℃/mA 滞后时间τ=10 秒控制算法选用 PID 控制。 2、设计步骤一、总体方案设计、、控制系统的建模和数字控制器设计二、硬件的设计和实现 (采用 51 内核的单片机); 2. 设计支持计算机工作的外围电路( EPROM 、 RAM 、 I/O 端口、键盘、显示接口电路等); A/D 转换接口电路; D/A 转换和电流驱动接口电路;