最少拍控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程設(shè)計(jì)是課程教學(xué)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，是達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的重要環(huán)節(jié)，是綜合性較強(qiáng)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，它對(duì)幫助學(xué)生全面牢固地掌握課堂教學(xué)內(nèi)容、培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐和實(shí)際動(dòng)手能力、提高學(xué)生全面素質(zhì)具有很重《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》是一門實(shí)用性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)應(yīng)占有更加重要的地位。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的課程設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合運(yùn)用知識(shí)的過程，它需要控制理論、程序設(shè)計(jì)、硬件電路設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)融合。通過課程設(shè)計(jì)，加深對(duì)學(xué)生控制算法設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)，學(xué)會(huì)控制算法的實(shí)際應(yīng)用，使學(xué)生從整體上了解計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)際組成，掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)步驟，編程調(diào)試，為從事計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的理論設(shè)計(jì)和系統(tǒng)的整定工作打下基礎(chǔ)。1.模入電路能接受雙極性電壓輸入(-5V~+5V)，模出電路能輸出雙極性電壓(-5V~+5V)。2.被控對(duì)象每個(gè)同學(xué)選擇不同：G(s)=,(s+1)(0.8s+1)5553.設(shè)計(jì)無紋波最少拍控制器。被控對(duì)象有積分環(huán)節(jié)的按斜坡輸入信號(hào)設(shè)計(jì)控制器，否則按階躍輸入信號(hào)設(shè)計(jì)控制器。2方法可選擇平均值法，中值法等。1.控制系統(tǒng)能正確運(yùn)行。入信號(hào)下的系統(tǒng)輸出響應(yīng)。序號(hào)序號(hào)內(nèi)容天數(shù)1布置任務(wù)，查閱資料0.52總體方案確定，硬件電路設(shè)計(jì)1.54控制算法設(shè)計(jì)15軟件編程，調(diào)試16實(shí)驗(yàn)17總結(jié)，撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告1總結(jié)設(shè)計(jì)過程，寫出設(shè)計(jì)報(bào)告，設(shè)計(jì)報(bào)告具體內(nèi)容要求如下：4．控制系統(tǒng)的硬件電路連接圖(含被控對(duì)象)，電路的原理。5．軟件設(shè)計(jì)流程圖及其說明。6．電路設(shè)計(jì)，軟件編程、調(diào)試中遇到的問題及分析解決方法。7．實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其分析。(列出你所利用的參考文獻(xiàn)。格式參見下。)99[2]張艷兵等編著，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，北京：國防工業(yè)出版社，2008C[5]樓然苗,李光飛編著,單片機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo),北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2007[6]控制、電子技術(shù)類雜志、報(bào)刊3課程設(shè)計(jì)報(bào)告41.1課程設(shè)計(jì)內(nèi)容 5 4．控制算法設(shè)計(jì) 10 6．實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 147．心得體會(huì) 1451課題簡介 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容2.控制算法：最少拍控制。1.模入電路能接受雙極性電壓輸入(-5V~+5V)，模出電路能輸出雙極性電壓(-5V~+5V)。s(s+1)(0.4s+1)s(s+1)(0.4s+1)3.設(shè)計(jì)無紋波最少拍控制器。被控對(duì)象有積分環(huán)節(jié)的按斜坡輸入信號(hào)設(shè)計(jì)控制器，否則按階躍輸入信s5.濾波方法可選擇平均值法，中值法等。2方案設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)步驟進(jìn)行最少拍控制算法計(jì)算調(diào)試實(shí)驗(yàn)結(jié)果2.2控制系統(tǒng)總框圖及系統(tǒng)工作原理圖如上所示，在該系統(tǒng)中對(duì)給定值r(t)進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換采樣，得到離散化6進(jìn)行控值進(jìn)而達(dá)到要求的最小拍控制的目的。經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換器和零階保持器轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)送至被控對(duì)象。被控對(duì)象由兩只運(yùn)放及阻容元件構(gòu)成。3硬件電路設(shè)計(jì)s(s)(ss(s)(s+)C2C112uF5uF322200kQVCC12V55552243224331114RT400074控制算法設(shè)計(jì)4.1G(z)=2.146z1(1+0.5785z1)(1z1)(10.2865z1)G(z)=Z[G]=Z[1eTs.10]ss(s+1)(0.4s+1)=(1=(1Z1)Z[](s+1)(0.4s+1)ezz(1z1)(1+0.5z1)85軟件編程設(shè)計(jì)5.1流程圖D/A清零DINO=0;采樣6號(hào)通道128+N)/2;D/A輸出清零化期變變量恢復(fù)等待轉(zhuǎn)換結(jié)束計(jì)算UK值控制UK的輸期變量減一TC;到否遞推推NNYY5.2程序/**********************************************************************************/9//定義D/A第一路的IO地址/**********************************************************************************/uintti=80;//聲明同步信號(hào)//聲明變量，用于定時(shí)//TK的變量//比例系數(shù)//積分系數(shù)//微分系數(shù)//積分分離值//當(dāng)前采樣的偏差值//上一次采樣的偏差值//偏差的變化量/**********************************************************************************/{tltl//修正因初值重裝而引起的定時(shí)誤差//邊沿觸發(fā)中斷//啟動(dòng)定時(shí)器//D/A清零//變量清零EA=1;}//開總中斷/**********************************************參數(shù)：無*返回值：無************************************************/{if(DIN0){//讀取輸入前，先輸出高電平//判同步信號(hào)到否//變量清零}{TC--;{{//D/A輸出零//判采樣周期到否//采樣當(dāng)前的偏差值，并計(jì)算偏差的變化量I=0;//判積分分離值I=BEK*TK;I=I/ti;}difTEMP//判控制量是否溢出，溢出賦極值{}{}}}}//D/A輸出控制量//采樣周期變量恢復(fù)/**********************************************：無***********************************************/{//重新裝入初值}6.1示波器圖形較快，控制算法及程序是可靠的。作為大學(xué)最后一次課程設(shè)計(jì)，時(shí)間緊，任務(wù)重，同時(shí)也為畢業(yè)設(shè)計(jì)的開始做了一些知識(shí)準(zhǔn)備,本次課程設(shè)實(shí)驗(yàn)等幾個(gè)階段。最終在整個(gè)小組同學(xué)的共同努力和小組其他成員的幫助下，完成了此次課程設(shè)計(jì)的任務(wù)并收獲甚多。感謝吳遠(yuǎn)網(wǎng)老師的耐心指導(dǎo)，讓我在整個(gè)課程設(shè)計(jì)的過程中學(xué)到了很多。也要感謝我們小組的組員，正匯總，都在大伙合作的前提下順利的完成。本次課程設(shè)計(jì)是和期末考試一起進(jìn)行，所以時(shí)間很緊，在編寫程序和接線圖的設(shè)計(jì)方面出現(xiàn)了很多錯(cuò)誤，也很煩躁，調(diào)試時(shí)候總是不能出現(xiàn)想要的結(jié)果，還好，小組同學(xué)比較團(tuán)結(jié)，在復(fù)習(xí)考試之余，一起討論，最終完成了設(shè)計(jì)。雖然計(jì)算機(jī)控制課程設(shè)計(jì)的時(shí)間很短，但我們過的很充實(shí)，學(xué)會(huì)了原硬件電路設(shè)計(jì)、研讀范例程序、