计算机控制课程设计报告---数字PID控制系统设计

1、 课程设计报告 题 目： 数字 PID 控制系统设计（I） 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： 1 第 一 部 分 任 务 书 2 计算机控制技术课计算机控制技术课程设计任务书程设计任务书 一、课题名称一、课题名称 数字 PID 控制系统设计（I） 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

2、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）

3、 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：增量型的 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、D/A 输出程序等。 四、课程设计要求四、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. 选择的被控对象： 510 ( ),( ) (1)(0.81)(1)(0.41) G sG s ssss 4. PID 参数整定，根据情况可用扩充临界比例度法，扩充响应曲线法等。 5

4、. 定时中断时间可在 10-50ms 中选取，采样周期取定时中断周期的整数倍，可取 30-150ms，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、课程设计实验结果五、课程设计实验结果 3 1. 控制系统能正确运行。 2. 正确整定 PID 参数后，系统阶跃响应超调 0) /判控制量是否溢出，溢出赋极值 if(TEMP = 127) UK = 127; else UK = (char)TEMP; else if(TEMP =127 UK=TEMPUK=127 结束 是 否 采样中断服务 程序 同步信号到否? 变量初始化 采样周期变量减一 采样周期到否? 中断返回 变量初始化 D/A输出清零 采样周期变量赋初值 采样YK 求误差EK 调PID子程序 输出控制量UK 采样周期变量赋初