计算机控制技术课程设计任务书-安世奇.doc
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1、计算机控制技术课程设计任务书题目1:通用数字PID调节器设计1、主要技术数据和设计要求主要技术数据:8路模拟量输入:适配15V输入,量程自由设定;8路输出控制信号:15V标准电压输出;输入模拟量转换精度:0.1%;RS232串行通讯通口。控制模型:数字PID控制算法;PID参数范围:比例带Kp: 1-999.9%,积分时间Ti: 1-9999秒(Ti=9999时积分切除),微分时间Td::0-9999秒(Td=0时微分切除)。调节控制器使用51内核的单片机,完成对8路模拟信号的切换、信号变换、A/D转换;单片机对数据处理后(含数字滤波、数值变换),送到显示和通讯部分,并经PID运算处理后通过D
2、/A转换器输出。经信号变换和信号分配后输出8路控制信号。设计中应充分考虑干扰问题。2、设计步骤一、总体方案设计、控制系统的建模和数字控制器设计二、硬件的设计和实现1. 选择计算机机型(采用51内核的单片机);2. 设计支持计算机工作的外围电路(EPROM、RAM、I/O端口等);3. 设计键盘、显示接口电路;4. 设计8路模拟量输入输出通道;5. 设计RS232串行通讯通口;*6. 其它相关电路的设计或方案(电源、通信等)。三、软件设计1. 分配系统资源,编写系统初始化和主程序模块;2. 编写数字PID调节器软件模块;3. 编写数字滤波程序;*4. 编写A/D、D/A转换器处理程序模块;*5.
3、 其它程序模块(显示与键盘等处理程序)。四、编写课程设计报告,绘制完整的系统电路图。计算机控制技术课程设计任务书题目2:双闭环直流电动机数字调速系统设计1、主要技术数据和设计要求主要技术数据:直流电动机(对象)的主要技术参数如下:直流电动机Ped=3kW, Ued=220v ,ned=1500r/min,电枢回路总电阻R=2.50欧姆,电动机回路电磁时间常数TL=0.017s,机电时间常数TM=0.076s,电势常数 Ce=0.1352V/rmin),晶闸管装置放大倍数Ks=30,整流电路滞后时间 Ts=0.0017s。主要技术指标:速度调节范围0-1500r/min,速度控制精度0.1%(额
4、定转速时),电流过载倍数为1.5倍。主要要求:直流电动机的控制电源采用PWM控制方式,在其输入电压为0-5伏时可以输出0-264伏电压,为电机提供最大25安培输出电流。速度检测采用光电编码器,且假定其输出的A、B两相脉冲经光电隔离辨向后获得每转1024个脉冲的角度分辨率和方向信号。电流传感器采用霍尔电流传感器,其原副边电流比为1000:1,额定电流为50安培。采用双闭环(速度和电流环)控制方式。2、设计步骤一、总体方案设计、控制系统的建模和数字控制器设计二、硬件的设计和实现1. 选择计算机机型(采用51内核的单片机);2. 设计支持计算机工作的外围电路(EPROM、RAM、I/O端口等);3.
5、 设计键盘、显示接口电路;4. 设计输入输出通道(速度反馈、电流反馈电路、输出驱动电路等);*5.它相关电路的设计或方案(电源、通信等)。三、软件设计分配系统资源,编写系统初始化和主程序模块;2. 编写数字调节器软件模块;3. 编写A/D转换器处理程序模块;*4.编写输出控制程序模块;*5.其它程序模块(数字滤波、显示与键盘等处理程序)。四、编写课程设计说明书,绘制完整的系统电路图。计算机控制技术课程设计任务书题目3:基于PID控制的淬火炉炉温控制系统设计1、设计内容淬火是生产过程中的一道关键工序,其温度控制的精度直接影响到产品的质量。淬火炉温度控制通常由多个温区。本设计针对一个温区进行温度控
6、制,要求控制温度范围500-800,控制精度在1。温度探头选用热电偶。输出0-10mA电流信号通过双向可控硅控制器控制加热电阻两端的电压,输入电流输出电压线性关系。其对象温控数学模型为: 其中:时间常数 T400秒 放大系数 K100/mA 滞后时间 =10秒 控制算法选用PID控制。2、设计步骤一、总体方案设计、控制系统的建模和数字控制器设计二、硬件的设计和实现1.选择计算机机型(采用51内核的单片机);2.设计支持计算机工作的外围电路(EPROM、RAM、I/O端口、键盘、显示接口电路等);3.设热电偶检测信号放大和A/D转换接口电路;4.设计D/A转换和电流驱动接口电路;*5. 其它相关
7、电路的设计或方案(电源、通信等)三、软件设计分配系统资源,编写系统初始化和主程序模块;编写A/D转换和温度检测子程序;编写PID控制程序和D/A转换控制子程序模块;*4. 其它程序模块(显示与键盘等处理程序)。四、编写课程设计说明书,绘制完整的系统电路图。计算机控制技术课程设计任务书题目4:直流无刷电动机控制器设计1、设计内容直流无刷具备交流电动机结构简单、运行可靠、维护方便的优点,又具备直流电动机运行效率高、无励磁损耗以及调速性能好的诸多优点,在工业控制等领域应用日益广泛。无刷电动机原理可参考张琛编著的“直流无刷电动机原理及应用”机械工业出版社出版。要求设计用单片机实现的直流无刷电动机PWM
8、控制器,包含主电路以及对应的驱动电路与CPU的接口,必要的外围电路等。2、设计步骤一、总体方案设计、控制系统的建模和数字控制器设计二、硬件的设计和实现1.选择计算机机型(采用51内核的单片机);2.设计支持计算机工作的外围电路(EPROM、RAM、I/O端口、键盘、显示接口电路等);3.设计位置检测信号接口电路;4.设计驱动接口电路及主电路;*5. 其它相关电路的设计或方案(电源、通信等)三、软件设计分配系统资源,编写系统初始化和主程序模块;2.编写位置和转速检测程序;3. 编写输出控制程序模块;*4. 其它程序模块(显示与键盘等处理程序)。四、编写课程设计说明书,绘制完整的系统电路图。计算机
9、控制技术课程设计任务书题目5:基于数字温度传感器18B20的多点检测与控制系统设计1、设计内容设计多点温度检测与控制系统,要求使用MAXIM数字温度传感器18B20,一条总线挂接8只18B20。使用单片机进行温度检测和控制,单片机需要扩展必要的键盘和显示电路。通过单片机的I/O引脚输出一路PWM控制信号和7路开关量控制信号,实现对8路温度控制。参考文章:数字温度传感器DS18B20的原理与应用单线数字温度传感器DS18B20的原理与应用基于DS18B20的智能温度测量装置2、设计步骤一、总体方案设计二、通用PID数字控制器设计三、硬件的设计和实现1.选择计算机机型(采用51内核的单片机);2.
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