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计算机控制与技术课程设计报告书,计算机控制技术课程设计书报告书.doc

2024-04-01 05:55:19阅读 1

on二阶环节电压跟踪控制系统的设计

(采用PC机、JK实验装置)

专 业:自动化 专业

班 级:2008 级 8(7)班

组 员:姚 亮刘 凤罗 威 李 延 孙德林

重庆大学自动化学院

2011年9月目 录

一、序言…………………………………………………………………2

二、设计内容

2.1 设计要求…………………………………………………………2

2.2 学生应完成工作…………………………………………………2

三、设计步骤

3.1 确定基本设计目标………………………………………………3

3.2 确定基本实现方案………………………………………………3

3.3 硬件设计…………………………………………………………4

3.4 软件设计…………………………………………………………5

3.5 调试完善程序,完成报告………………………………………7

3.6 设计结果展示……………………………………………………8

四、成员分工 ……………………………………………………………8

五、心得体会

5.1 姚亮的心得体会 ………………………………………………9

5.2 刘凤的心得体会 ………………………………………………9

5.3 罗威的心得体会 ………………………………………………9

5.4 李延的心得体会 ………………………………………………10

5.5 孙德林的心得体会 ……………………………………………11

六、参考文献 …………………………………………………………11

七、程序清单 …………………………………………………………11

一、序言

自动控制在日常生活中的应用非常广泛,大到航天航空,小到家用电器都会涉及到自动控制。自动控制系统的任务是使被控对象的被控量跟随给定值的变化而变化。闭环控制系统是一种最基本的自动控制系统,图1是单回路闭环控制系统的框图。变送器(含测量元件)对被控量Y进行测量,并将其变换为电信号,经A/D转换为数字信号后反馈给控制器。控制器将反馈信号与给定值R进行比较,并根据指定的控制规律产生相应的控制信号,经D/A转换后作用于被控对象,使被控量与给定值保持一致。

图1 单回路闭环控制系统框图

二、设计内容

2.1 设计要求

(1)已知参数和设计要求

1)搭建一个二阶环节

2)设计一个控制器输出作用于电路输入IN,使得电路输出端能够跟踪0-5V范围内的任意阶跃信号,并能通过CRT显示器画出输出信号曲线。

3)设计人机交互接口,包括键盘、显示器,能通过人机交互接口设置信号参数。

4)控制精度≤±5%,调节时间≤5秒。

(2)实现方法

采用PC机、JK实验装置实现(限≤4人选做)

2.2 学生应完成的工作

1)硬件设计:要求完成控制系统框图;绘制完整的控制系统电路原理图;说明各功能模块的具体功能和参数;搭建并调试一个二阶环节电路;结合实验室现有的JK实验装置进行系统组成,并对整个系统的工作原理尽心全面分析,论述其结构特点、工作原理、优缺点和使用场合。分析系统采用的主要单元的工作原理和特性。

2)软件设计:要求合理分配系统资源,完成二阶环节电压跟踪控制系统的程序设计(如:系统初始化;主程序;A/D转换;D/A转换;标度转换;显示与键盘管理;控制算法;输出等)。

3)对设计控制系统进行系统联调。

4)编写课程设计报告:按统一论文格式、同意报告纸和报告的各要素【封面、任务书、目录、摘要、序言、主要内容(包括设计总体思路、设计步骤、原理分析和相关知识的引用等)、总结、各组员心得体会、参考书及附录(包括系统框图、程序流程图、电路原理图和程序源代码)】进行编写,字数要求不少于4000字,要求设计报告论理正确,逻辑性强,文理通顺,层次分明,表达确切。三、设计步骤

3.1 确定基本设计目标

仔细研读了设计任务书后,我们确认了本次课程设计需要实现的基本任务目标有:

(1)搭建一个二阶环节;

(2)CRT显示器能够显示输出;

(3)要求设计人机交互接口,参数可随时设置;

(4)精度要求。

3.2 确定基本实现方案

对比着任务要求,我们组员讨论得出了要完成各个基本设计任务的初步实现方案:

3.2.1 搭建二阶环节

本次课程设计中,由实验室提供二阶环节系统盒,故不需要我们自己搭建。

3.2.2 电路输出跟踪阶跃信号

我们采用电脑键盘作为系统输入,计算机读取按键后,信号通过D/A转换送给二阶环节,再进行A/D转换后回送给计算机CRT显示信号曲线。整个过程中需要用的读键程序、D/A、A/D转换程序、屏幕显示程序(包括屏幕描点、绘坐标轴、刷屏显示等程序)、滤波程序、控制计算

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