計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

1、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目：通用數(shù)字 PI 調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)、主要技術(shù)數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)要求主要技術(shù)數(shù)據(jù) :路模擬量輸入：適配 5V 輸入，量程自由設(shè)定 ;路輸出控 制信號(hào) :15標(biāo)準(zhǔn)電壓輸出； 輸入模擬量轉(zhuǎn)換精度：、 1；RS3串行通訊通 口?？刂颇Ｐ停簲?shù)字 ID 控制算法； ID 參數(shù)范圍 :比例帶 Kp： 1-99 、9%， 積分時(shí)間 Ti: 9999 秒（T=9999 時(shí)積分切除 ）,微分時(shí)間 T： 0-999 秒（ T =0 時(shí)微分切除） .調(diào)節(jié)控制器使用 5內(nèi)核得單片機(jī)，完成對(duì) 8 路模擬信號(hào)得切換、信號(hào)變換、 A/ 轉(zhuǎn)換；單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)處理后 （含數(shù)字濾波、數(shù)值變換），送到顯示與通訊部分，

2、 并經(jīng) PID 運(yùn)算處理后通過 D A 轉(zhuǎn)換器輸出。經(jīng)信號(hào)變換與信號(hào)分配后輸出 8 路控 制信號(hào)。設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮干擾問題。2、設(shè)計(jì)步驟一、總體方案設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)得建模與數(shù)字控制器設(shè)計(jì)二、硬件得設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、 選擇計(jì)算機(jī)機(jī)型 （采用 51 內(nèi)核得單片機(jī)）；2、設(shè)計(jì)支持計(jì)算機(jī)工作得外圍電路 （EPROM 、RA、 I/O 端口等）；3、設(shè)計(jì)鍵盤、顯示接口電路 ;4 、 設(shè)計(jì)路模擬量輸入輸出通道；5、 設(shè)計(jì) S232 串行通訊通口 ;*6 、 其它相關(guān)電路得設(shè)計(jì)或方案 （電源、通信等）。三、軟件設(shè)計(jì)、 分配系統(tǒng)資源，編寫系統(tǒng)初始化與主程序模塊；2、 編寫數(shù)字 PID 調(diào)節(jié)器軟件模塊 ;3、編寫數(shù)字濾

3、波程序； 4、 編寫 A/D 、D/A 轉(zhuǎn)換器處理程序模塊 ; 5、 其它程序模塊 （顯示與鍵盤等處理程序 ）.四、編寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告，繪制完整得系統(tǒng)電路圖 .計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目 2：雙閉環(huán)直流電動(dòng)機(jī)數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、主要技術(shù)數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)要求主要技術(shù)數(shù)據(jù)：直流電動(dòng)機(jī)（對(duì)象 ）得主要技術(shù)參數(shù)如下 :直流電動(dòng)機(jī) e =3 , e=220 ，ed=1500r/m n,電樞回路總電阻 R2、50 歐姆,電動(dòng)機(jī) 回路電磁時(shí)間常數(shù) TL=0 、 17s,機(jī)電時(shí)間常數(shù) =0、076s，電勢常數(shù) Ce=0 、 152/r·min）,晶閘管裝置放大倍數(shù) K=3 ，整流電路滯后時(shí)間 Ts0、

4、00 7s。主要技術(shù)指標(biāo)：速度調(diào)節(jié)范圍 0-50rmin, 速度控制精度 0、1%（額定轉(zhuǎn) 速時(shí)） ,電流過載倍數(shù)為 1、5 倍。主要要求 :直流電動(dòng)機(jī)得控制電源采用 PWM 控制方式，在其輸入電壓為 05 伏時(shí)可以輸出 0264 伏電壓， 為電機(jī)提供最大 25 安培輸出電流。 速度檢測采用光 電編碼器，且假定其輸出得、 B 兩相脈沖經(jīng)光電隔離辨向后獲得每轉(zhuǎn) 1024 個(gè)脈 沖得角度分辨率與方向信號(hào) .電流傳感器采用霍爾電流傳感器， 其原副邊電流比為 00:1，額定電流為 0 安培。采用雙閉環(huán)（速度與電流環(huán)）控制方式。2、設(shè)計(jì)步驟一、總體方案設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)得建模與數(shù)字控制器設(shè)計(jì)二、硬件得設(shè)計(jì)與

5、實(shí)現(xiàn)1、選擇計(jì)算機(jī)機(jī)型（采用 5內(nèi)核得單片機(jī)） ;2、設(shè)計(jì)支持計(jì)算機(jī)工作得外圍電路（ ROM、RM、I/O 端口等）； 、 設(shè)計(jì)鍵盤、顯示接口電路；、 設(shè)計(jì)輸入輸出通道（速度反饋、電流反饋電路、輸出驅(qū)動(dòng)電路等）； *5 、它相關(guān)電路得設(shè)計(jì)或方案 （電源、通信等 ）.三、軟件設(shè)計(jì) 分配系統(tǒng)資源，編寫系統(tǒng)初始化與主程序模塊；2、編寫數(shù)字調(diào)節(jié)器軟件模塊 ;3、 編寫/D 轉(zhuǎn)換器處理程序模塊 ; 4、編寫輸出控制程序模塊； *、其它程序模塊 （數(shù)字濾波、顯示與鍵盤等處理程序 ）。四、編寫課程設(shè)計(jì)說明書，繪制完整得系統(tǒng)電路圖 .計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目 3：基于 P控制得淬火爐爐溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、

6、設(shè)計(jì)內(nèi)容淬火就是生產(chǎn)過程中得一道關(guān)鍵工序 ,其溫度控制得精度直接影響到產(chǎn)品得質(zhì) 量。淬火爐溫度控制通常由多個(gè)溫區(qū) .本設(shè)計(jì)針對(duì)一個(gè)溫區(qū)進(jìn)行溫度控制 ,要求控制 溫度范圍 500- 00，控制精度在± 1。溫度探頭選用熱電偶。輸出 010mA 電流信號(hào)通過雙向可控硅控制器控制加熱電阻兩端得電壓,輸入電流輸出電壓線性關(guān)系。其對(duì)象溫控?cái)?shù)學(xué)模型為 :其中：時(shí)間常數(shù) T 400 秒放大系數(shù) K= 00/mA滯后時(shí)間 秒控制算法選用 PI控制。2、設(shè)計(jì)步驟一、總體方案設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)得建模與數(shù)字控制器設(shè)計(jì)二、硬件得設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)1、選擇計(jì)算機(jī)機(jī)型（采用 51 內(nèi)核得單片機(jī)）；2、設(shè)計(jì)支持計(jì)算機(jī)工作得外

7、圍電路（ EPROM 、RM 、I/端口、鍵盤、顯示接口 電路等 ）；、設(shè)熱電偶檢測信號(hào)放大與 A/D 轉(zhuǎn)換接口電路；4、設(shè)計(jì) D A 轉(zhuǎn)換與電流驅(qū)動(dòng)接口電路 ;*5 、 其它相關(guān)電路得設(shè)計(jì)或方案 （電源、通信等）三、軟件設(shè)計(jì) 分配系統(tǒng)資源，編寫系統(tǒng)初始化與主程序模塊 ; 編寫 A/D 轉(zhuǎn)換與溫度檢測子程序； 編寫 PID 控制程序與 /A 轉(zhuǎn)換控制子程序模塊 ; *4 、 其它程序模塊 （顯示與鍵盤等處理程序 ）。四、編寫課程設(shè)計(jì)說明書，繪制完整得系統(tǒng)電路圖。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目 4：直流無刷電動(dòng)機(jī)控制器設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)內(nèi)容直流無刷具備交流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、 運(yùn)行可靠、 維護(hù)方便得優(yōu)點(diǎn)

8、 ,又具備直流電 動(dòng)機(jī)運(yùn)行效率高、 無勵(lì)磁損耗以及調(diào)速性能好得諸多優(yōu)點(diǎn) ,在工業(yè)控制等領(lǐng)域應(yīng)用日 益廣泛。無刷電動(dòng)機(jī)原理可參考張琛編著得 “直流無刷電動(dòng)機(jī)原理及應(yīng)用 "機(jī)械工業(yè) 出版社出版 .要求設(shè)計(jì)用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)得直流無刷電動(dòng)機(jī) PWM 控制器，包含主電路以 及對(duì)應(yīng)得驅(qū)動(dòng)電路與 CU 得接口，必要得外圍電路等。2、設(shè)計(jì)步驟一、總體方案設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)得建模與數(shù)字控制器設(shè)計(jì)二、硬件得設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、選擇計(jì)算機(jī)機(jī)型（采用 51 內(nèi)核得單片機(jī) ）; 、設(shè)計(jì)支持計(jì)算機(jī)工作得外圍電路（ POM、M、IO 端口、鍵盤、顯示 接口電路等 ）；3、設(shè)計(jì)位置檢測信號(hào)接口電路；、設(shè)計(jì) M 驅(qū)動(dòng)接口電路及主電路

9、；*5 、 其它相關(guān)電路得設(shè)計(jì)或方案（電源、通信等 ）三、軟件設(shè)計(jì) 分配系統(tǒng)資源，編寫系統(tǒng)初始化與主程序模塊 ;、編寫位置與轉(zhuǎn)速檢測程序；3、編寫 P輸出控制程序模塊； 4、 其它程序模塊 （顯示與鍵盤等處理程序 ）。四、編寫課程設(shè)計(jì)說明書 ,繪制完整得系統(tǒng)電路圖。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目 5：基于數(shù)字溫度傳感器 18B2得多點(diǎn)檢測與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)多點(diǎn)溫度檢測與控制系統(tǒng) ,要求使用 MA IM 數(shù)字溫度傳感器 1 B， 一條總線掛接只 18B2 。使用單片機(jī)進(jìn)行溫度檢測與控制 ,單片機(jī)需要擴(kuò)展必要 得鍵盤與顯示電路。通過單片機(jī)得 I/O 引腳輸出一路 PW 控制信號(hào)與 7

10、路開關(guān)量 控制信號(hào) ,實(shí)現(xiàn)對(duì) 8 路溫度控制。參考文章 :數(shù)字溫度傳感器 D 20 得原理與應(yīng)用單線數(shù)字溫度傳感器 S18B 0 得原理與應(yīng)用基于 D18B20 得智能溫度測量裝置2、設(shè)計(jì)步驟、選擇計(jì)算機(jī)機(jī)型 （采用 51 內(nèi)核得單片機(jī)）； 2、設(shè)計(jì)支持計(jì)算機(jī)工作得外圍電路 （ ROM 、RAM 、/O 端口、鍵盤、顯示接 口電路等） ;、設(shè)計(jì) B20 接口電路；4、設(shè)計(jì) PWM 驅(qū)動(dòng)接口電路與開關(guān)控制電路 ; 5、 其它相關(guān)電路得設(shè)計(jì)或方案 （電源、通信等 ） 四、軟件設(shè)計(jì)分配系統(tǒng)資源 ,編寫系統(tǒng)初始化與主程序模塊；、編寫 18B20 數(shù)字溫度傳感器程序；3、編寫 W 輸出控制與開關(guān)控制程序

11、模塊；*4 、其它程序模塊 （顯示與鍵盤等處理程序 ）。五、編寫課程設(shè)計(jì)說明書，繪制完整得系統(tǒng)電路圖。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目 6：小功率步進(jìn)電機(jī)控制器1、設(shè)計(jì)內(nèi)容 在工業(yè)控制系統(tǒng)中，尤其就是機(jī)械加工行業(yè)，有很多設(shè)備需要實(shí)現(xiàn)空間位置控 制，這些設(shè)備得控制核心就就是實(shí)現(xiàn)對(duì)三個(gè)方向步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)得步進(jìn)電機(jī)控制器 基本功能要求 :接受來自外部得輸入信號(hào)， 每個(gè)步進(jìn)電機(jī)對(duì)應(yīng)得一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向信號(hào)與 一路控制脈沖 ,三臺(tái)步進(jìn)電機(jī)共有六路輸入信號(hào)。 根據(jù)外部得方向信號(hào)與脈沖信號(hào)經(jīng) 程序處理后發(fā)出對(duì)應(yīng)步進(jìn)電機(jī)得控制脈沖。 控制器使用單片機(jī) ,要求有必要得外部接 口 ,如顯示與鍵盤 ,同時(shí)選擇合適得步進(jìn)電機(jī)

12、驅(qū)動(dòng)電路 .步進(jìn)電機(jī)為三相 .、設(shè)計(jì)步驟一、總體方案設(shè)計(jì)二、硬件得設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)1、選擇計(jì)算機(jī)機(jī)型（采用 1 內(nèi)核得單片機(jī)）；2、設(shè)計(jì)支持計(jì)算機(jī)工作得外圍電路（ EPRO 、 AM、I/O 端口等）；3、 設(shè)計(jì)控制信號(hào)輸入電路 ;4 、 設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 ;、 設(shè)計(jì)鍵盤、顯示接口電路；、設(shè)計(jì) RS 32 串行通訊通口；、其它相關(guān)電路得設(shè)計(jì)或方案 （電源等）。三、軟件設(shè)計(jì)1、 分配系統(tǒng)資源 ,編寫系統(tǒng)初始化與主程序模塊 ;2 、 步進(jìn)電機(jī)控制信號(hào)輸入程序 ;3 、 步進(jìn)電機(jī)控制程序設(shè)計(jì) ;4*、 其它程序模塊（顯示與鍵盤等處理程序 ）。四、編寫課程設(shè)計(jì)說明書 ,繪制完整得系統(tǒng)電路圖。 計(jì)算機(jī)控制

13、技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 題目 7：電加熱爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)內(nèi)容試設(shè)計(jì)一電加熱爐控制系統(tǒng) ,使其能同時(shí)對(duì)一般家用電爐得溫度進(jìn)行控制。 利用 傳感器與變送器檢測出爐內(nèi)得溫度，根據(jù)溫度值與設(shè)定值得差值以及該差值隨時(shí)間 得變化率實(shí)施控制 .系統(tǒng)得輸出信號(hào)經(jīng)過處理后通過觸發(fā)晶閘管調(diào)壓裝置來實(shí)現(xiàn)對(duì) 電阻絲兩端得加熱電壓或加熱功率得大小控制 .要求系統(tǒng)有數(shù)據(jù)處理、顯示功能等。 控制算法選用最少拍無差系統(tǒng)得算法 ,被控對(duì)象為一階慣性環(huán)節(jié)與一階積分環(huán)節(jié)得 組合，慣性時(shí)間常數(shù)為 2S，開環(huán)增益 10。溫度控制范圍為 50150 .2、設(shè)計(jì)步驟一、總體方案設(shè)計(jì)二、控制系統(tǒng)得建模與數(shù)字控制器設(shè)計(jì)三、硬件得設(shè)計(jì)與實(shí)

14、現(xiàn)1、選擇計(jì)算機(jī) c u;2、設(shè)計(jì)支持計(jì)算機(jī)工作得外圍電路；3、設(shè)計(jì)鍵盤、顯示接口電路、設(shè)計(jì)輸入輸出通道；四、軟件設(shè)計(jì)編寫系統(tǒng)初始化與主程序模塊；2、編寫 A/D 與 D/轉(zhuǎn)換器處理程序模塊；、編寫數(shù)字調(diào)節(jié)器程序模塊 ;五、編寫課程設(shè)計(jì)說明書，繪制完整得系統(tǒng)電路圖。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目 8: 步進(jìn)電機(jī)速度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)以單片機(jī)為內(nèi)核得小功率步進(jìn)電機(jī)速度控制器 .單片機(jī)接受來自 RS2 得速度控制指令 ,通過單片機(jī)轉(zhuǎn)換成步進(jìn)電機(jī)得走步脈沖 ,同時(shí)對(duì)只步進(jìn)電機(jī)得連 續(xù)速度控制 .要求討論速度與走步脈沖得關(guān)系，并實(shí)現(xiàn)加速、減速與恒速工作。 2、設(shè)計(jì)步驟一、總體方案設(shè)計(jì)二、硬

15、件得設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、 選擇計(jì)算機(jī)機(jī)型 （采用 51 內(nèi)核得單片機(jī) ）；2、 設(shè)計(jì)支持計(jì)算機(jī)工作得外圍電路（ EPRO、AM、I端口等 ）；3、討論加速、減速與恒速工作方式與控制方法 ;4 、 設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 ;5、設(shè)計(jì)鍵盤、顯示接口電路；6、設(shè)計(jì) RS2 串行通訊通口 ; 、其它相關(guān)電路得設(shè)計(jì)或方案（電源等）。三、軟件設(shè)計(jì)1、 分配系統(tǒng)資源，編寫系統(tǒng)初始化與主程序模塊；2 、 步進(jìn)電機(jī)控制信號(hào)輸入程序；3 、 步進(jìn)電機(jī)控制程序設(shè)計(jì) ;4*、 其它程序模塊 （顯示與鍵盤等處理程序 ）。四、編寫課程設(shè)計(jì)說明書，繪制完整得系統(tǒng)電路圖。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目 9：運(yùn)用單片機(jī)、 A轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)

16、一個(gè) 8 路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)1、設(shè)計(jì)目得與內(nèi)容掌握數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)得設(shè)計(jì)方法。結(jié)合單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè) 8 路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 A/ 轉(zhuǎn)換器采用查詢方式。把 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果顯示在 6 為 LED 顯示器上，顯示方法為靜 態(tài)、軟譯碼方式 ,且第一位顯示通道號(hào)，后位顯示采樣值。2、設(shè)計(jì)步驟一、總體方案設(shè)計(jì)二、硬件得設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)1、 選擇計(jì)算機(jī)機(jī)型（采用 51 內(nèi)核得單片機(jī)） ;2、 設(shè)計(jì)支持計(jì)算機(jī)工作得外圍電路（ EPRO 、 RAM 、I端口等）；、 設(shè)計(jì) A/D 轉(zhuǎn)換接口電路；、 設(shè)計(jì)鍵盤、顯示接口電路 ;5、其它相關(guān)電路得設(shè)計(jì)或方案 （電源等）。三、軟件設(shè)計(jì)、 分配系統(tǒng)資源，編寫系統(tǒng)初始化與主程序模塊 ;2

17、、 A轉(zhuǎn)換子程序；3、 其它程序模塊 （顯示與鍵盤等處理程序 ）.四、編寫課程設(shè)計(jì)說明書 ,繪制完整得系統(tǒng)電路圖。 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 題目 10: 直流電動(dòng)機(jī)得脈寬調(diào)速控制系統(tǒng)得設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)目得與內(nèi)容掌握直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法 ,掌握脈寬調(diào)速控制系統(tǒng)得設(shè)計(jì)方法 ,設(shè)計(jì)一個(gè)直流電 動(dòng)機(jī)脈寬調(diào)速控制系統(tǒng) . 要求實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)得啟動(dòng) ,加減速，正反轉(zhuǎn)等功能 .繪制直流 電機(jī)得驅(qū)動(dòng)電路 ,要有光電隔離單元。具有停起功能鍵、正 /反向控制鍵。 2、設(shè)計(jì)步驟一、總體方案設(shè)計(jì)二、硬件得設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、 選擇計(jì)算機(jī)機(jī)型；、 設(shè)計(jì)支持計(jì)算機(jī)工作得外圍電路（ PM、AM、/O 端口等）;3、 設(shè)計(jì) M 接口電

18、路；4、設(shè)計(jì)鍵盤、顯示接口電路；*、其它相關(guān)電路得設(shè)計(jì)或方案 （電源等 ）。三、軟件設(shè)計(jì)1、 分配系統(tǒng)資源，編寫系統(tǒng)初始化與主程序模塊 ;2 、 脈寬調(diào)速控制轉(zhuǎn)換子程序 ;3、其它程序模塊（顯示與鍵盤等處理程序）。四、編寫課程設(shè)計(jì)說明書，繪制完整得系統(tǒng)電路圖。課程設(shè)計(jì)說明書要求1、 學(xué)生完成課程設(shè)計(jì)后提交課程設(shè)計(jì)說明書，要求將前述全部內(nèi)容依先后順 序?qū)懗稍O(shè)計(jì)說明書一份，要求文字通暢、字跡工整 ,文字不少于 30 0 字,A4 紙正 反面打?。ǔ饷嫱猓?，在左側(cè)裝訂成冊(cè) ,不超過 10 頁（除封面外不超過 5張紙），說 明書格式參考青島科技大學(xué)本科課程設(shè)計(jì)撰寫規(guī)范。、 論理正確、邏輯性強(qiáng)、文理通顧、層次分明、表達(dá)確切，并提出自己得見 解