綜合課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

《專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì)》任務(wù)書班級自動(dòng)化081，082指導(dǎo)教師徐致遠(yuǎn)張晗霞學(xué)期2011－2012－1電子工程學(xué)院自動(dòng)化系2011年12月一、課程設(shè)計(jì)目的在學(xué)習(xí)微機(jī)原理、單片機(jī)原理及應(yīng)用、DSP原理及應(yīng)用、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、控制理論與系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，掌握控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法與步驟；了解控制系統(tǒng)構(gòu)造的特點(diǎn)、組成和接口電路；掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計(jì)基本方法；在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，利用MATLAB語言對控制器進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)。二、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容鍋爐參數(shù)控制，是過程控制的典型實(shí)例。鍋爐微計(jì)算機(jī)控制，是近年來開發(fā)的一項(xiàng)新技術(shù)，它是微型計(jì)算機(jī)軟、硬件、自動(dòng)控制、鍋爐節(jié)能等幾項(xiàng)技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物，我國現(xiàn)有中、小型鍋爐30多萬臺，每年耗煤量占我國原煤產(chǎn)量的1/3，目前大多數(shù)工業(yè)鍋爐仍處于能耗高、浪費(fèi)大、環(huán)境污染等嚴(yán)重的生產(chǎn)狀態(tài)。提高熱效率，降低耗煤量，用微機(jī)進(jìn)行控制是一件具有深遠(yuǎn)意義的工作。設(shè)鍋爐控制系統(tǒng)的原理框圖如下。單片機(jī)單片機(jī)D/A執(zhí)行機(jī)構(gòu)被控對象反饋環(huán)節(jié)A/D廣義被控對象給定值-—1、鍋爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)通過采用要求的控制策略實(shí)現(xiàn)對鍋爐的溫度進(jìn)行精確控制，設(shè)爐溫的給定值為450oC,廣義被控對象的傳遞函數(shù)為。要求完成以下設(shè)計(jì)內(nèi)容：

完成溫度控制的整體設(shè)計(jì)并畫出整體設(shè)計(jì)框圖

完成溫度控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)?接口電路和I/O通道的擴(kuò)充?組合邏輯或時(shí)序邏輯電路?供電電源?光電隔離?電平轉(zhuǎn)換?驅(qū)動(dòng)放大電路等?A/D、D/A轉(zhuǎn)換?溫度檢測?自動(dòng)、手動(dòng)切換?報(bào)警電路?緊急故障停車電路?鍵盤顯示電路(人機(jī)交互)

完成溫控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)包括：?確定具體要求?軟件規(guī)劃?程序流程編制?算法仿真2、鍋爐液位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)通過采用要求的控制策略實(shí)現(xiàn)對鍋爐的液位進(jìn)行精確控制，要求完成以下設(shè)計(jì)內(nèi)容：

完成液位控制的整體設(shè)計(jì)并畫出整體設(shè)計(jì)框圖

完成液位控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)?接口電路和I/O通道的擴(kuò)充?組合邏輯或時(shí)序邏輯電路?供電電源?光電隔離?電平轉(zhuǎn)換?驅(qū)動(dòng)放大電路等?A/D、D/A轉(zhuǎn)換?液位檢測?自動(dòng)、手動(dòng)切換?報(bào)警電路?緊急故障停車電路?鍵盤顯示電路(人機(jī)交互)

完成液位控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)包括：?確定具體要求?軟件規(guī)劃?程序流程編制?算法仿真3、鍋爐壓力控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)通過采用要求的控制策略實(shí)現(xiàn)對鍋爐的壓力進(jìn)行精確控制，要求完成以下設(shè)計(jì)內(nèi)容：

完成壓力控制的整體設(shè)計(jì)并畫出整體設(shè)計(jì)框圖

完成壓力控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)?接口電路和I/O通道的擴(kuò)充?組合邏輯或時(shí)序邏輯電路?供電電源?光電隔離?電平轉(zhuǎn)換?驅(qū)動(dòng)放大電路等?A/D、D/A轉(zhuǎn)換?壓力檢測?自動(dòng)、手動(dòng)切換?報(bào)警電路?緊急故障停車電路?鍵盤顯示電路(人機(jī)交互)

完成壓力控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)包括：?確定具體要求?軟件規(guī)劃?程序流程編制?算法仿真4、造紙某工藝過程的流量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)通過采用要求的控制策略實(shí)現(xiàn)對紙漿流量進(jìn)行精確控制，要求完成以下設(shè)計(jì)內(nèi)容：

完成紙漿流量控制的整體設(shè)計(jì)并畫出整體設(shè)計(jì)框圖

完成紙漿流量控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)?接口電路和I/O通道的擴(kuò)充?組合邏輯或時(shí)序邏輯電路?供電電源?光電隔離?電平轉(zhuǎn)換?驅(qū)動(dòng)放大電路等?A/D、D/A轉(zhuǎn)換?多相流流量檢測?自動(dòng)、手動(dòng)切換?報(bào)警電路?緊急故障停車電路?鍵盤顯示電路(人機(jī)交互)

完成紙漿流量控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)包括：?確定具體要求?軟件規(guī)劃?程序流程編制?算法仿真三、設(shè)計(jì)要求（1）硬件設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)總體框圖，設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的電氣原理圖，分析電氣原理圖。（2）軟件設(shè)計(jì)根據(jù)整個(gè)系統(tǒng)所要完成的功能編寫系統(tǒng)流程圖及軟件。（3）控制方法設(shè)計(jì)、整定與仿真根據(jù)設(shè)計(jì)的控制方法，實(shí)現(xiàn)仿真驗(yàn)證。（3）完成說明書寫出完整的系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明書。四、設(shè)計(jì)時(shí)間安排本次課程設(shè)計(jì)在校內(nèi)完成，主要方式是校內(nèi)理論設(shè)計(jì)為主，設(shè)計(jì)時(shí)間3周，2011年12月5日——2011年12月23日具體安排分以下幾個(gè)階段：接受課題，方案設(shè)計(jì)，查閱資料；（3天）設(shè)計(jì)、電路計(jì)算；（5天）仿真調(diào)試；（4天）書寫設(shè)計(jì)說明書、調(diào)試報(bào)告；（2天）考核（1天）五、參考文獻(xiàn)[1]范立南，李雪飛.計(jì)算機(jī)控制技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2009[2]陳夕松，汪木蘭.過程控制系統(tǒng).北京：科學(xué)出版社,2005[3]潘新民.微型計(jì)算機(jī)與傳感器技術(shù).北京：人民郵電出版社,1996[4]劉玉強(qiáng)，劉曉為等.高溫?cái)U(kuò)散爐恒溫區(qū)溫度的自動(dòng)控制.哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1999[5]黃勝軍.微機(jī)控制應(yīng)用實(shí)驗(yàn)與實(shí)例.第一版.北京：清華大學(xué)出版社,1999[6]曹天汗.單片機(jī)原理與接口技術(shù).第一版.北京:電子工業(yè)出版社,2003[7]胡漢才.單片機(jī)原理及其接口技術(shù).第二版.北京:清華大學(xué)出版社,2003[8]楊光友，朱宏輝.單片微型計(jì)算機(jī)原理及接口技術(shù).第一版.北京:中國水利水電出版社,2002[9]陳偉人.MCS-51系列單片機(jī)實(shí)用子程序集錦.第一版.北京:清華大學(xué)出版社,1999[10]張俊漠.單片機(jī)中級教程-單片機(jī)原理及應(yīng)用.北京:航空航天大學(xué)出版社,2001[11]童詩白.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ).北京：高等教育出版社，1993[12]閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ).北京：高等教育出版社，1993[13]胡壽松.自動(dòng)控制原理.北京：國防工業(yè)出版社，1990