计算机控制系统 最少拍控制系统设计.doc

能源与动力工程学院
课程设计报告
题目: 最少拍控制系统设计
课程: 计算机控制技术课程设计
专业: 电气工程及其自动化
班级: 电气0902
姓名: 孙威
学号:
第一部分
任
务
书
《计算机控制技术》课程设计任务书
一、课题名称
最少拍控制系统设计
二、课程设计目的
课程设计是课程教学中的一项重要内容,是达到教学目标的重要环节,是综合性较强的实践教学环节,它对帮助学生全面牢固地掌握课堂教学内容、培养学生的实践和实际动手能力、提高学生全面素质具有很重要的意义。
《计算机控制技术》是一门理论性、实用性和实践性都很强的课程,课程设计环节应占有更加重要的地位。计算机控制技术的课程设计是一个综合运用知识的过程,它需要控制理论、程序设计、硬件电路设计等方面的知识融合。通过课程设计,加深对学生控制算法设计的认识,学会控制算法的实际应用,使学生从整体上了解计算机控制系统的实际组成,掌握计算机控制系统的整体设计方法和设计步骤,编程调试,为从事计算机控制系统的理论设计和系统的调试工作打下基础。
三、课程设计内容
设计以89C51单片机和ADC、DAC等电路、由运放电路实现的被控对象构成的计算机单闭环反馈控制系统。
1. 硬件电路设计:89C51最小系统加上模入电路(用ADC0809等)和模出电路(用TLC7528和运放等);由运放实现的被控对象。
2. 控制算法:最少拍控制。
3. 软件设计:主程序、中断程序、A/D转换程序、滤波程序、最少拍控制程序、D/A输出程序等。
四、课程设计要求
1. 模入电路能接受双极性电压输入(-5V~+5V),模出电路能输出双极性电压(-5V~+5V)。
2. 模入电路用两个通道分别采集被控对象的输出和给定信号。
3. 每个同学选择不同的被控对象:
4. 设计无纹波最少拍控制器。被控对象有积分环节的按斜坡输入信号设计控制器,否则按阶跃输入信号设计控制器
。
5. 定时中断间隔可在10-50ms中选取,采样周期取采样中断间隔的整数倍,可取1000-2000ms,由实验结果确定。
6. 滤波方法可选择平均值法,中值法等。
有关的设计资料可参考《计算机控制实验指导书》的相关内容。
五、课程设计实验结果
1. 控制系统能正确运行。
2. 正确整定PID参数后,系统阶跃响应的超调<15%
六、进度安排
序号
内容
天数
1
布置任务,熟悉课题要求

2
总体方案确定,硬件电路设计

3
熟悉实验箱及C语言开发环境,研读范例程序,
1
4
控制算法设计
1
5
软件编程,调试
1
6
实验
1
7
总结,撰写课程设计报告
1
七、课程设计报告内容:
总结设计过程,写出设计报告,设计报告具体内容要求如下:
。
。
。
(含被控对象),电路的原理。
。
,软件编程、调试中遇到的问题及分析解决方法。
。
。
第二部分
课
程
设
计
报
告
目录
1 课题简介 7
课程设计目的 7
课程设计内容 7
课程设计要求 7
2 最小拍控制方案设计 8
控制系统总体介绍 8
控制系统框图及闭环工作原理 8
3最小拍控制系统硬件电路设计 9
总体硬件电路图 9
输入双极性的实现原理 10
输出双极性的实现原理 10
给定的被控对象的实现 11
4 最小拍无纹波系统控制算法设计 11
最小拍无纹波控制的基本原理 11
最小拍无纹波控制的算法实现 12
5最小拍无纹波控制软件编程设计 13
主程序及中断程序的流程图 13
重要程序的作用与实现 13
13
14
6 实验与结果分析 15
仿真的情况 15
上机调试过程 15
7 小结与体会 16
8 参考文献 17
1 课题简介
课程设计目的
课程设计是课程教学中的一项重要内容,是达到教学目标的重要环节,是综合性较强的实践教学环节,它对帮助学生全面牢固地掌握课堂教学内容、培养学生的实践和实际动手能力、提高学生全面素质具有很重要的意义。
《计算机控制技术》是一门理论性、实用性和实践性都很强的课程,课程设计环节应占有更加重要的地位。计算机控制技术的课程设计是一个综合运用知识的过程,它需要控制理论、程序设计、硬件电路设计等方面