计算机控制系统课程设计--具有纯滞后一阶惯性系统的计算机控制系统设计

1、 1 计算机控制技术课程设计计算机控制技术课程设计 具有纯滞后一阶惯性系统的计算机控制系统设计具有纯滞后一阶惯性系统的计算机控制系统设计 班 级： 姓 名： 学 号： 指导老师： 日 期： 2 第一部分第一部分 设计任务设计任务 1、 设计题目及要求 2、 设计方案分析论证 第二部分第二部分 设计方案设计方案 一、设计方案分析论证 1、 控制策略选择 （1）模拟化设计方法 （2）数字化设计方法 2、 硬件设计方案 （1）选取计算机系统 （2）选取 A/D 和 D/A 3、 软件设计方案 二、系统框图设计 三、功能说明 第三部分第三部分 电路设计电路设计 1、温度检测与放大滤波电路 2、 Atm

2、elMega16 与 ADC 连接电路 3、AtmelMega16 与 DAC 连接电路 4、整机电路 第第四四部分部分 软件部分软件部分 1、 主程序流程图 2、 数据采集过程流程图 3、 达林算法流程图 第第五五部分部分 数字控制器设计数字控制器设计 1、 基本参数计算 2、=0 时数字调节器 D（z）的实现 3、=T/2 时数字调节器 D（z）的实现 第六部分第六部分 系统仿真及性能测试系统仿真及性能测试 1、 =T/2 时系统的仿真与分析 2、= T/2 时系统的可靠性与抗干扰性分析 第第七七部分部分 心得体会心得体会 参考资料参考资料 3 第一部分第一部分 设计任务设计任务 一、一、

3、 设计题目设计题目 1. 针对一个具有纯滞后的一阶惯性环节 ( ) 1 s K e Gs T s 的温度控制系统和给定的系统性能指标： 工程要求相角裕度为 30 60 ，幅值裕度6dB 要求测量范围-50200，测量精度 0.5，分辨率 0.2 2. 书面设计一个计算机控制系统的硬件布线连接图，并转化为系统 结构图 具体要求：具体要求： 温度传感器、执行机构的选型 微型计算机的选型（MCS51、AVR 等等） 温度传感器和单片机的接口电路 其它扩展接口电路（主要是输入输出通道） 利用 Protel 绘制原理图，制作 PCB 电路板（给出 PCB 图） 3. 软件部分：软件部分： 选择一种控制算

4、法（最少拍无波纹或 Dalin 算法）设计出控制器 （被控对象由第 4 步中的参数确定） ，给出控制量的迭代算法，并 借助软件工程知识编写程序流程图 4 写出主要的单片机程序 4. 用用 MATLAB 和和 SIMULINK 进行仿真分析和验证进行仿真分析和验证 对象确定：K=10*log(C*C-sqrt(C),rand(state,C), T=rand(1) 考虑=0 或 T/2 两种情况，即有延时和延时半个采样周期的情况。 C 为学号的后 3 位数， 如 C=325， K=115.7， T=0.9824， =0 或 0.4912 具体要求：具体要求： 分析控制器能否使系统满足给定性能指标（相角裕度为 30 60 ，幅值裕度6dB） 画出相应的曲线图并标注关键参数 画出阶跃响应曲线和脉冲响应曲线 5.进行可靠性和抗干扰性的分析进行可靠性和抗干扰性的分析 二、二、 内容与要求：内容与要求： 1.知识准备。 基本要求： 掌握系统分析和设计的基本要求和特点；