1、 1 微机控制课程设计报告微机控制课程设计报告 学 院：机械与电子工程 专 业：自 动 化 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 2013 年 11 月 9 日 2 目录目录 1 1、设计要求设计要求3 3 2 2、电路、电路设计及设计及 matlabmatlab 仿真仿真3 3 2.1 Z2.1 ZN N 法整定法整定 3 3 2.2 2.2 临界比例度法临界比例度法5 5 2.32.3 衰减曲线法衰减曲线法6 6 2.42.4 串级控制研究串级控制研究 8 8 2.52.5 前馈前馈- -反馈控制反馈控制9 9 3 3、心得体会、心得体会1111 4 4、参考文献、参考文献1313 3
2、 一、设计要求一、设计要求 1、做出硬件电路结构图及其相关电路设计。 2、完成系统的软件流程图与软件程序的设计并写出系统的控制算 法。 3、完成系统的控制模型，并能以 Matlab 仿真研究。 4、程序联机调试，叙述出该程序的运行结果，并与设计要求进行比 较。 二、二、电路仿真及参数整定电路仿真及参数整定 1、PID 参数整定参数整定 因为用的是 Matlab2012 高级版本，所以设计 PID 参数整定 只对 PID 做了设计以及数据计算 ZN 法整定法整定 系统的开环传递函数 s e s s 180 0 1360 8 )(G ，试采用 ZN 法整定法计算系 统的 PID 控制器的参数，并绘
3、制整定后系统的单位阶跃响应曲线。 4 5 临界比例度法临界比例度法 系统的开环传递函数 )5)(1(s 1 )(G 0 ss s， 试采用临界比例度法整定法 计算系统的 PID 控制器的参数， 并绘制整定后系统的单位阶跃响应曲 线。 6 衰减曲线法衰减曲线法 系统的开环传递函数 )3)(2(1s 6 )(G 0 ss s ）（ ，试采用衰减曲线法整定 法计算系统的 PID 控制器的参数， 并绘制整定后系统的单位阶跃响应 曲线。 7 8 2、串级控制研究、串级控制研究 设主控对象为 2 44 01 )125( 25.1 )(G s e s s ，副控对象为 )112( )(G 4 02 s e
4、s s ，采用串 级控制方式，选择主副对象的控制策略， 整定 PID 控制参数，绘制整 定后系统的单位阶跃响应曲线， 比较串级回路相对于单回路控制的优 点，同时验证串级控制在抗干扰中的作用（一次干扰和二次干扰的幅 度值均取输入信号幅值的 0.3 倍） 。 PID 1 参数 PID 2 参数 9 3、前馈、前馈-反馈控制反馈控制 设 控 制 回 路 的 对 象 )110)(125( )(G 8 0 ss e s s ， 扰 动 过 程 对 象 )125)(16( 5 )( 8 ss e sG s n ， 采用前馈-反馈控制， 扰动端施加 30%的输入信 号时系统输出的响应，比较前馈控制在抑制扰动时的特点。 10 无干扰下的输出图 干扰下的输出图 11 三、三、心得体会心得体会 通过本次课程设计， 对微机控制的知识有了更具体的理解和直观 的认识。通过三个设计，对于微机控制的计算机仿真，让我初步掌握 Matlab 的基本应用并对其工作原理和输入输出情况进行分析，将理 论和实践联系在一起。 在设计过程中，需要应用到的数电等方面的知 识，通过此次设计也让我将这些知识进行了复习。 而通过对参数进行 设定和计算，提高了自身的计算能力和理解能力。 总之，通过课程设计，我有了很多收获。不但让自己的知识结构 更加合理，也让自己的知识面更加广泛。通过此次课程设计，我认识 到了自己的不足并作
