1、 课程设计报告 题 目: 温度控制系统设计 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: 姓 名: 学 号: 第 一 部 分 任 务 书 计算机控制技术课程设计任务书计算机控制技术课程设计任务书 一、课题名称一、课题名称 温度控制系统设计 二、课程设计目的二、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
2、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、课程设计内容三、课程设计内容 设计以 89C51 单片机和 ADC、PWM 及测温等电路和温度模块构成的计算机温度反馈控制系统。 1. 硬件电路设计:89C51 最小系统加上模入电路(用 ADC0809 等) 、测温电路、PWM 驱动电路等。 2. 控制算法:增量型
3、的 PID 控制。 3. 软件设计:主程序、中断程序、A/D 转换程序、滤波程序、PID 控制程序、PWM 程序等。 四、课程设计要求四、课程设计要求 1. 模入电路通道 0 接受热敏电阻电压输入。 2. 热敏电阻的温度与电压关系是非线性的,通过查表实现。 3. 由 DOUT0(P1.4)输出 PWM 驱动信号。 4. PID 参数整定用凑试法。 5. 定时中断间隔可在 30-50ms 中选取,采样周期取采样中断间隔的整数倍,可取 500-2000ms,PWM 控 制的周期与采样周期相同。 6. 滤波方法可选择平均值法,中值法等。 7. 温度设定值由程序给定, 温度设定值和实际温度值通过实验箱
4、的 DAC 的 OUT1 和 OUT2 输出。 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、课程设计实验结果五、课程设计实验结果 1. 控制系统能正确运行。 2. 选择两个不同的采样周期,正确整定 PID 参数后,系统阶跃响应超调IBAND) | TTI=0) I=0;/判积分分离值 else I=EK*TK; /计算积分项 I=I/TTI; P=AEK; /比例项 D=TTD*BEK; /计算微分项 D=D/TK; /*UK=KP*EK + KI*Ek + KD*(EK-EK-1) UK=UK+UK-1*/ K=KKP*(P+I+D); K=K+UK_1; if(K127) K=127; /判控制量是否溢出,溢出赋极值 if(K-128) K=-128; UK = K; UK_1=UK; EK_1=EK; UK=UK+128;