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1、计算机控制技术课程设计任务书1 扬州大学能源与动力工程学院课程设计报告 题目：数字PID控制系统设计（I） 课程：计算机控制技术课程设计 专业：电气工程及其自动化 班级： 姓名： 学号： 第一部分 任 务 书 计算机控制技术课程设计任务书 一、课题名称 数字PID 控制系统设计（I ） 二、课程设计目的 课程设计是课程教学中的一项重要内容，是达到教学目标的重要环节，是综合性较强的实践教学环节，它对帮助学生全面牢固地掌握课堂教学内容、培养学生的实践和实际动手能力、提高学生全面素质具有很重要的意义。 计算机控制技术是一门理论性、实用性和实践性都很强的课程，课程设计环节应占有更加重要的地位。计算机控
2、制技术的课程设计是一个综合运用知识的过程，它需要控制理论、程序设计、硬件电路设计等方面的知识融合。通过课程设计，加深对学生控制算法设计的认识，学会控制算法的实际应用，使学生从整体上了解计算机控制系统的实际组成，掌握计算机控制系统的整体设计方法和设计步骤，编程调试，为从事计算机控制系统的理论设计和系统的调试工作打下基础。 三、课程设计内容 设计以89C51单片机和ADC 、DAC 等电路、由运放电路实现的被控对象构成的计算机单闭环反馈控制系统。 1. 硬件电路设计：89C51最小系统加上模入电路（用ADC0809等）和模出电路（用TLC7528和运放等）；由运放实现的被控对象。 2. 控制算法：
3、增量型的PID 控制。 3. 软件设计：主程序、中断程序、A/D 转换程序、滤波程序、PID 控制程序、D/A 输出程序等。 四、课程设计要求 1. 模入电路能接受双极性电压输入（-5V+5V ），模出电路能输出双极性电压（-5V+5V ）。 2. 模入电路用两个通道分别采集被控对象的输出和给定信号。 3. 每个同学选择不同的被控对象： 44(), ()(0.21) (0.81) G s G s s s s s = = + 5 5 (),()(0.81)(0.31) (0.81)(0.21) G s G s s s s s = =+ 5 10(), ()(1)(0.81) (1)(0.41)
4、G s G s s s s s =+ 8 8 (), ()(0.81)(0.41) (0.41)(0.51) G s G s s s s s s s = = + 4. PID参数整定，根据情况可用扩充临界比例度法，扩充响应曲线法等。 5. 定时中断时间可在10-50ms中选取，采样周期取定时中断周期的整数倍，可取30-150ms，由实验结果确定。 6. 滤波方法可选择平均值法，中值法等。 有关的设计资料可参考计算机控制实验指导书的相关内容。 五、课程设计实验结果 1. 控制系统能正确运行。 2. 正确整定PID参数后，系统阶跃响应超调10%，调节时间尽量短。 六、进度安排 七、课程设计报告内容
5、： 总结设计过程，写出设计报告，设计报告具体内容要求如下： 1课程设计的目和设计的任务。 2课程设计的要求。 3控制系统总框图及系统工作原理。 4控制系统的硬件电路连接图（含被控对象），电路的原理。 5软件设计流程图及其说明。 6电路设计，软件编程、调试中遇到的问题及分析解决方法。 7实验结果及其分析。 8体会。 第二部分 课 程 设 计 报 告 目录（宋体2号加粗） （另起一页）正文 1 课题简介（宋体4号加粗） 课题的目的，任务，要求 1.1 * （格式：宋体5号，首行缩进2格，单倍行距，下同） 1.2 * 2 * 方案设计 控制系统总体介绍, 框图，闭环工作原理。 2.1 * 2.2 *
6、 3 * 硬件电路设计 重点介绍A/D采样电路，双极性电压输入的实现原理；D/A输出双极性的实现原理；给定被控对象的电路实现。 3.1 * 3.2 * 4 * 控制算法设计 重点介绍控制算法的原理，计算机实现的计算公式推导，采样周期选择。 3.1 * 3.2 * 5 * 软件编程设计 重点介绍程序的功能与实现：主程序，定时中断程序，外中断程序各自完成哪些任务？主程序与两个中断程序的流程图（自己画）。A/D转换程序，PID程序，滤波程序的源码与介绍。报告不要附上全部源码。 3.1 * 3.2 * 6 实验与结果分析 重点介绍系统的调试。 3.1 * 3.2 * 7 小结与体会 （另起一页）参考文献 （列出你所利用的参考文献。格式参见下。） 1 于海生主编，微型计算机控制技术，北京：清华大学出版社，1999 2 张艳兵等编著，计算机控制技术，北京：国防工业出版社，2022 3 张毅刚主编，单片机原理及应用，北京：高等教育出版社，2022 4 陈涛编著，单片机应用及C51程序设计，北京：机械工业出版社，2022 5 楼然苗, 李光飞编著, 单片机课程设计指导, 北京: 北京航空航天大学出版社, 2022 7 控制、电子技术类杂志、报刊