計(jì)控課程設(shè)計(jì)

河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程名稱： 《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》題目 系部名稱： 專業(yè)班級(jí)： 姓名： 學(xué)號(hào): 2014年月日目錄第1章系統(tǒng)分析?????????????????????1功能簡(jiǎn)介方案選擇第2章硬件電路設(shè)計(jì)???????????????????（主要介紹硬件電路中涉及的主要芯片的功能，以及主要電路的原理圖）注解內(nèi)容，括號(hào)中的字寫報(bào)告時(shí)須刪除系統(tǒng)總體框圖各部分電路圖第3章軟件設(shè)計(jì)?????????????????????（主要介紹存儲(chǔ)器地址分配，以及主程序和各主要功能子程序的程序流圖）注解內(nèi)容，括號(hào)中的字寫報(bào)告時(shí)須刪除主程序流程圖各主要功能子程序流程圖（寫具體的子程序名稱）第4章總結(jié)?????????????????????（主要介紹軟硬件設(shè)計(jì)中存在的優(yōu)缺點(diǎn)和對(duì)系統(tǒng)性能的分析）注解內(nèi)容，括號(hào)中的字寫報(bào)告時(shí)須刪除設(shè)計(jì)中的優(yōu)缺點(diǎn)系統(tǒng)性能分析附錄A硬件電路圖???????????????????（可以是原理圖或PCB圖）附錄B程序清單???????????????????參考文獻(xiàn)???????????????????格式細(xì)節(jié)：正文一律用宋體小四號(hào)字，每段首行縮進(jìn)2字符，正文中段前段后0行，1.5倍行距。正文中每章標(biāo)題（一級(jí)標(biāo)題）用宋體二號(hào)加粗，每節(jié)標(biāo)題（二級(jí)標(biāo)題）用宋體小三加粗，每節(jié)下面的標(biāo)題（三級(jí)標(biāo)題）用宋體小四加粗。不要出現(xiàn)四級(jí)標(biāo)題！正文中出現(xiàn)的表格和圖（原理圖、流程圖）要有編號(hào)和名稱，表和圖按章分別編號(hào)，表、圖的編號(hào)和名稱一律用宋體小五號(hào)字。正文中出現(xiàn)的公式一律用公式編輯器編輯，公式的字體大小應(yīng)該與論文正文的字體大小相匹配，公式一律也按章編號(hào)并且要加括號(hào)。流程圖的繪制最好采用專門的軟件，如smartdraw、visio,但不做硬性要求，只要規(guī)范即可。各章的開始都要另起一頁(yè)。篇幅在10-15頁(yè)之間?！皡⒖嘉墨I(xiàn)”用宋體二號(hào)加粗，所引文獻(xiàn)用宋體五號(hào)。8．特別注意：課程設(shè)計(jì)報(bào)告的封面、目錄和參考文獻(xiàn)這三部分不要頁(yè)眉頁(yè)腳！用WORD自動(dòng)生成目錄！目錄格式同模板。課題1：基于單片機(jī)（或PLC）的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)某工業(yè)電爐在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行加工的過(guò)程中，爐內(nèi)溫度的變化要求如圖1所示。在對(duì)爐內(nèi)產(chǎn)品進(jìn)行加工的過(guò)程中，爐溫從室溫上升到1000°C應(yīng)為30min,然后溫度保持在1000C，其時(shí)間為1小時(shí)。最后斷電，使電爐自然冷卻。電爐的加熱源是熱阻絲，利用大功率可控硅控制熱阻絲兩端所加的電壓大小，來(lái)改變流經(jīng)熱阻絲的電流，從而改變電爐爐內(nèi)的溫度。設(shè)計(jì)目的：（1） 掌握溫度控制系統(tǒng)的特點(diǎn)、組成和接口電路。（2） 掌握計(jì)算機(jī)與溫度控制器、電加熱器的接口電路。（3） 選擇控制算法，實(shí)現(xiàn)電爐的閉環(huán)控制。具體設(shè)計(jì)要求：（1） 系統(tǒng)方案的確定按系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)要求，決定控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案，選擇芯片，畫出系統(tǒng)框圖。（2） 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)（單片機(jī)選型、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、LED顯示電路、存儲(chǔ)器）；完成2路溫度測(cè)量接口電路設(shè)計(jì)（溫度傳感器選型、變送器電路、A/D接口電路、A/D轉(zhuǎn)換程序；也可直接選用數(shù)字溫度傳感器、完成其溫度采集程序設(shè)計(jì)）;完成1路可控硅控制電路設(shè)計(jì)（1路8位D/A轉(zhuǎn)換電路、輸出信號(hào)為0V?5V）,并畫出硬件原理圖。（3）程序設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)鐘管理模塊，溫度采集，溫度控制模塊，數(shù)字濾波，非線性處理，PID控制程序，報(bào)警模塊，鍵盤、顯示接口模塊，并進(jìn)行溫度控制算法的設(shè)計(jì)和測(cè)定PID的最佳控制參數(shù)?？偨Y(jié)報(bào)告：寫出完成整個(gè)設(shè)計(jì)的詳細(xì)步驟和系統(tǒng)性能分析。課題二：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)目的（1） 熟悉步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)，熟悉步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)，停止，加速，減速，細(xì)分控制原理。（2） 設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)。設(shè)計(jì)說(shuō)明（1） 選擇一款步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，描述其電氣參數(shù)；（2） 要求能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的調(diào)速、細(xì)分等控制，具有控制轉(zhuǎn)動(dòng)方向功能；（3） 具有光電隔離單元；（4） 定義鍵盤按鍵：0?9個(gè)數(shù)字鍵；6個(gè)功能鍵：設(shè)置SET、啟動(dòng)/停止、正向、反向、加速、減速控制鍵；（5） 前三位顯示每次行走的角度，后三位顯示當(dāng)前轉(zhuǎn)速。設(shè)計(jì)要求（1）方案論證按系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)要求，決定控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案，選擇芯片，畫出系統(tǒng)框圖。（2）硬件電路設(shè)計(jì)按控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案，畫出硬件原理圖。（3）系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)方法，畫出初始化程序、主程序、控制程序。總結(jié)報(bào)告寫出完成整個(gè)設(shè)計(jì)的詳細(xì)步驟和系統(tǒng)性能分析。

心比）C〉D）<、A)4()B)3/C)2'D、1MT2心比）C〉D）<、A)4()B)3/C)2'D、1MT2????AD0AD7P1.0P1.1P0.CP1.2 :P1.3 :■P0.7P2.6P2.7WRRD8031-PB7PB0H0PC1OMPC0CSWRPACPA1PA2RDciPA3課題三：直流電動(dòng)機(jī)的脈寬調(diào)速控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)目的（1） 掌握直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法。（2） 掌握脈寬調(diào)速控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。（2）設(shè)計(jì)一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)脈寬調(diào)速控制系統(tǒng)。設(shè)計(jì)說(shuō)明（1） 要求實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的啟動(dòng)，加減速，正反轉(zhuǎn)等功能。（2） 繪制直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，要有光電隔離單元。（3） 具有停/起功能鍵、正/反向控制鍵。設(shè)計(jì)要求（1）方案論證按系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)要求，決定控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案，選擇芯片，畫出系統(tǒng)框圖（2） 硬件電路設(shè)計(jì)按控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案，畫出硬件原理圖。（3） 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)方法，畫出初始化程序、主程序、脈寬調(diào)速控制程序?？偨Y(jié)報(bào)告：寫出完成整個(gè)設(shè)計(jì)的詳細(xì)步驟和系統(tǒng)性能分析。課題四：基于單片機(jī)的數(shù)字式超聲波測(cè)距儀設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)目的(1)掌握超聲波測(cè)距的基本原理。(2)設(shè)計(jì)一個(gè)超聲波測(cè)距儀的程序。設(shè)計(jì)說(shuō)明(1)設(shè)計(jì)超聲波發(fā)射電路，超聲波接收電路。(2)完成距離檢測(cè)的程序設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)距離的LED顯示。設(shè)計(jì)要求(1)方案論證按超聲波測(cè)距的基本原理，設(shè)計(jì)檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案，(2)系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)方法，畫出程序。總結(jié)報(bào)告：寫出完成整個(gè)設(shè)計(jì)的詳細(xì)步驟和系統(tǒng)性能分析。課題五：簡(jiǎn)易冷暖雙向空調(diào)設(shè)計(jì)目的設(shè)計(jì)一個(gè)由51單片機(jī)控制的簡(jiǎn)易冷暖雙向空調(diào)。通過(guò)這個(gè)過(guò)程學(xué)習(xí)溫度的采樣方法，A/D變換方法以及數(shù)字濾波的方法。通過(guò)實(shí)踐過(guò)程掌握溫度的幾種控制方法，了解利用單片機(jī)進(jìn)行微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)要求溫度指標(biāo)：16?30°C之間任選；偏差：1°C。用“+”和“-”兩個(gè)按鍵選擇設(shè)定溫度兩位LED交替顯示實(shí)際溫度和設(shè)定溫度，間隔1秒鐘總結(jié)報(bào)告利用學(xué)過(guò)的計(jì)控和自控的知識(shí)，分析系統(tǒng)的特性，寫并出完成整個(gè)設(shè)計(jì)的詳細(xì)步驟和系統(tǒng)性能分析。課題六：多點(diǎn)溫度檢測(cè)與控制系統(tǒng)1.設(shè)計(jì)目的多點(diǎn)溫度檢測(cè)與控制系統(tǒng)針對(duì)室溫環(huán)境下的溫度監(jiān)控，如大型機(jī)組的軸溫，大型變壓器油溫，化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，環(huán)境測(cè)試等?？刂坪诵牟捎貌捎?1內(nèi)核的單片機(jī)，溫度測(cè)量范圍0?100°C。輸出8路開關(guān)控制信號(hào)(開關(guān)控制不要求設(shè)計(jì)輸出驅(qū)動(dòng)電路)和1路PWM模擬信號(hào)(具備PID控制能力)。溫度測(cè)量精度0.1度，綜合控制精度誤差不超過(guò)1%。在穩(wěn)態(tài)無(wú)擾動(dòng)的情況下，PWM輸出的0-5伏電壓可使溫度從室溫25度變化到最高溫度100度。2．硬件的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)選擇計(jì)算機(jī)機(jī)型(采用51內(nèi)核的單片機(jī))；設(shè)計(jì)支持計(jì)算機(jī)工作的外圍電路(EPROM、RAM、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(包括AD590切換控制電路、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路和電平移動(dòng)電路、AD轉(zhuǎn)換器，輸出驅(qū)動(dòng)電路等)；其它相關(guān)電路的設(shè)計(jì)或方案(電源、通信等)軟件設(shè)計(jì)(1)分配系統(tǒng)資源，編寫系統(tǒng)初始化和主程序模塊；(2)編寫數(shù)字調(diào)節(jié)器軟件模塊；(3)編寫A/D轉(zhuǎn)換器處理程序模塊；(4)編寫輸出控制程序模塊；(5)其它程序模塊(數(shù)字濾波、顯示與鍵盤等處理程序)?？偨Y(jié)報(bào)告利用學(xué)過(guò)的計(jì)控和自控的知識(shí)，分析系統(tǒng)的特性，寫并出完成整個(gè)設(shè)計(jì)的詳細(xì)步驟和系統(tǒng)性能分析。課題七：基于PID算法(或PID改進(jìn)算法)的軟件仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)1．設(shè)計(jì)目的掌握PID算法的基本原理。掌握PID算法各種改進(jìn)方法。設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)現(xiàn)變速積分的PID算法的程序或Simulink仿真圖。2．設(shè)計(jì)說(shuō)明(1)被控對(duì)象為一電阻加熱爐，其數(shù)學(xué)模型為，G(s)= ,T二350秒；K二50;t二10秒Ts+1d dd設(shè)計(jì)PID算法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)在220V電源供電，8kW電阻加熱時(shí)的溫度控制，溫度控制的穩(wěn)態(tài)誤差范圍為±1度。(2)分析PID算法的特性。對(duì)PID算法的改進(jìn)方法進(jìn)行分析。(2)設(shè)計(jì)PID算法的程序。利用matlab軟件進(jìn)行系統(tǒng)仿真。3．設(shè)計(jì)要求(1)方案論證按PID控制的基本原理，決定系統(tǒng)程序的實(shí)現(xiàn)方案，(2)系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)方法，作出程序。4．總結(jié)報(bào)告：寫出完成整個(gè)設(shè)計(jì)的詳細(xì)步驟和系統(tǒng)性能分析。課題八：基于PLC的雙水箱液位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1．課題目的熟悉液位的控制原理。設(shè)計(jì)一個(gè)PLC控制