PI调节器课程设计

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1、 课程设计报告课程设计报告 课程名称： 电子技术课程设计 专业班级： 通信班 学号（号） 学生姓名： 指导教师： 完成时间： 报告成绩： 评阅意见： 评阅教师 日期 摘要摘要 PI 调节器适用于具有大惯性，大滞后特性的被控对象。如锅炉温度控制，风力发电机 功率控制等。PI 控制是最实用化的控制方式，它是一项流行的线性控制策略，它是对偏差 信号 e(t)进行比例、 积分、 微分运算变换后形成的一种控制规律， 基本思想是“利用偏差、 消除偏差”。 本次课程设计主要设计了传感器与测控电路中的相应电路(包括调制解调电 路、放大电路、细分电路等)。对 PI 调节器的输入电路，比例积分电路，比例微分电路，

2、 输出电路的参数进行了设定，详细介绍了各个电路对 PI 控制器性能影响。 PIPI 调节器调节器设计报告设计报告 一、 设计题目 PI 调节器设计报告 二、设计要求 1 选择合适的传感器和放大电路； 2 设计调制和解调电路； 3 设计具有比列积分功能的电路； 4 设计信号输入和输出电路； 三、设计作用与目的 1 设计一个 PI 调节器电路满足设计要求。 2 加深对理论知识的理解和掌握。 四、系统设计方案 1. 总体结构及工作流程框图 对压力传感器是施加适当大小的压力，压力传感器可以把压力转换成毫伏级 的差模电压信号。因为传感器输出的信号很小，所以得进行放大。因为放大的信 号除测量信号外，还往往

3、有各种噪声，为了便于区别信号与噪声，往往给测量信 号赋予一定的特征，这就需要调制电路。带通滤波器是一个允许特定频段的波通 过，可以滤去高频信号和低频信号。将滤出的信号输入解调电路进行解调，从而 得到需要的信号。然后将信号输入 PI 调节器的设计电路，分别经过输入电路， 比例微分电路、比例积分电路和输出电路。取出输出电路输出的信号，将其反馈 到输入电路，与给定的信号进行比较，使得偏差 te 尽可能的小。其工作流程图 如下： 图 1 模拟 PI 调节器设计流程图 五、系统硬件设计 1、硬件模块组成 （1）MPX2100 压阻式压力传感器 （2）基本差动放大电路 （3）开关电路 （4）有源带通滤波器

4、电路 （5）全波精密检波电路 六、系统软件设计 1.1 传感器的选择 MPX2100 半导体压力传感器可以把压力转换成毫伏级的电压信号，该压力传感器具有 良好的线性度，它的输出电压与所加压力成精确的正比例关系。另外，MPX2100 所具有的 温度补偿特性克服了半导体压力敏感器件存在温度漂移问题，因而具有广阔的应用前景。 MPX2100 是一种压阻式压力传感器，在硅基片上用扩散工艺制成 4 个电阻阻值相等的 应变元件构成惠斯顿电桥。电桥有恒压源供电和恒流源供电两种供电方式。采用恒压源供 电的原理图如图所示. 带通滤波器 放大电路 调制电路 解调电路 te 比例 积分 微分 输出电路 压力传感器 图 2 采用恒压源控制的原理图 当压力传感器受到压力作用时，一对桥臂的电阻值增大R，另一对桥臂的电阻值减少 R，电阻变化量R 与压力成正比，即 R=KP，电桥输出电压 PREKRREU o )(