自動(dòng)化電力系統(tǒng)方向計(jì)算機(jī)控制課程設(shè)計(jì)任務(wù)書.doc

1、課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書題 目 數(shù)字式雙閉環(huán)直流伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真 系 (部） 信息工程系 專 業(yè) 自動(dòng)化 班 級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 12 月 13 日至 12 月 24日 共2 周指導(dǎo)教師（簽字） 系 主 任（簽字） 2010年12月10日一、 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求1研究直流伺服系統(tǒng)的工作原理，設(shè)計(jì)基于計(jì)算機(jī)控制的直流伺服系統(tǒng)。2分別建立閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的微分方程和傳遞函數(shù)。包括：直流伺服電機(jī)傳遞函數(shù);PWM功率變換器傳遞函數(shù)；光電碼盤與濾波器傳遞函數(shù)；霍爾電流傳感器與濾波器傳遞函數(shù)；采樣開關(guān)與零階保持器；控制器環(huán)節(jié).3 建立雙閉環(huán)直流速度伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型。4 設(shè)計(jì)合適的數(shù)字控制器,如PID控

2、制、IP控制、棒棒控制等。5 基于Matlab/Simulink對(duì)數(shù)字式雙閉環(huán)直流伺服系統(tǒng)仿真。二、設(shè)計(jì)原始資料PC機(jī)；Matlab軟件；參考論文。三、設(shè)計(jì)完成后提交的文件和圖表1計(jì)算說明書部分閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的微分方程和傳遞函數(shù)，包括:直流伺服電機(jī)傳遞函數(shù)；PWM功率變換器傳遞函數(shù)；光電碼盤與濾波器傳遞函數(shù)；霍爾電流傳感器與濾波器傳遞函數(shù)；采樣開關(guān)與零階保持器；控制器環(huán)節(jié).各環(huán)節(jié)所選取參數(shù)的說明；至少2組系統(tǒng)參數(shù)的Simulink仿真圖。2圖紙部分：雙閉環(huán)直流速度伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；控制算法程序流程圖;算法仿真結(jié)構(gòu)圖；雙閉環(huán)直流速度伺服系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖.四、進(jìn)程安排教學(xué)內(nèi)容 學(xué)時(shí) 地點(diǎn)集中學(xué)習(xí)

3、0。5天 實(shí)驗(yàn)室資料查閱與學(xué)習(xí)討論 1天 實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)及調(diào)試 8天 實(shí)驗(yàn)室成果驗(yàn)收 0。5天 實(shí)驗(yàn)室五、主要參考資料1章兼源.微機(jī)控制技術(shù)。電子工業(yè)出版社,2003，72于海生。微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù).清華大學(xué)出版社，1999， 3何耀三，唐卓堯，林景棟。電氣傳動(dòng)的微機(jī)控制。重慶大學(xué)出版社,19974王沫然。Simulnik4建模及動(dòng)態(tài)仿真.電子工業(yè)出版社,2002,1：4- 75秦繼榮，沈安俊?，F(xiàn)代直流伺服控制技術(shù)及其系統(tǒng)設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社，1993。課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書題 目 基于PID算法的ABS控制仿真研究 系 （部） 信息工程系 專 業(yè) 自動(dòng)化 班 級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 12 月

4、13 日至 12 月 24日 共2 周指導(dǎo)教師（簽字) 系 主 任（簽字） 2010年12月10日一、 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求1研究汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。2建立單輪汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)數(shù)學(xué)模型，3 設(shè)計(jì)合適的PID數(shù)字控制器。4 基于Matlab/Simulink對(duì)ABS仿真.5 選取適當(dāng)?shù)奈⒖刂破?，設(shè)計(jì)ABS控制器，給出硬件原理圖、程序流程圖及關(guān)鍵子程序。二、設(shè)計(jì)原始資料PC機(jī)；Matlab軟件；單片機(jī);參考論文。三、設(shè)計(jì)完成后提交的文件和圖表1計(jì)算說明書部分計(jì)算各環(huán)節(jié)的微分方程和傳遞函數(shù);各環(huán)節(jié)所選取參數(shù)的依據(jù)、說明或推導(dǎo)公式；至少計(jì)算2組系統(tǒng)參數(shù)。2圖紙部分：ABS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；ABS系

5、統(tǒng)控制圖；算法仿真結(jié)構(gòu)圖；控制算法程序流程圖；ABS控制器硬件原理圖。四、進(jìn)程安排教學(xué)內(nèi)容 學(xué)時(shí) 地點(diǎn)集中學(xué)習(xí) 0.5天 實(shí)驗(yàn)室資料查閱與學(xué)習(xí)討論 1天 實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)及調(diào)試 8天 實(shí)驗(yàn)室成果驗(yàn)收 0.5天 實(shí)驗(yàn)室五、主要參考資料1于海生.微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)。清華大學(xué)出版社，1999， 2程軍汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的理論與實(shí)踐fM，北京：北京理工大學(xué)出版社19993李林，李仲興,陳昆山汽車ABS模糊控制方法的分析與仿真J江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2003，24(3)4朱偉興,陳垠昶模糊PID控制在汽車ABS中的應(yīng)用與仿真研究J，江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版）,2004，25（4）5郭孔輝，王會(huì)義模糊控制

6、方法在汽車防抱制動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用J，汽車技術(shù)，2000，(3)6王英杰，林怡青，彭美春車輛ABS系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿真研究J機(jī)電工程技術(shù)，2007，36(3)課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書題 目 基于Proteus的車輛速度里程表的設(shè)計(jì) 系 (部） 信息工程系 專 業(yè) 自動(dòng)化 班 級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 12 月 13 日至 12 月 24日 共2 周指導(dǎo)教師(簽字） 系 主 任(簽字) 2010年12月10日一、 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的車輛的速度里程顯示報(bào)警表，選擇合適的傳感器，檢測(cè)速度，能夠用數(shù)碼管顯示速度和里程,并能對(duì)超高速或極低速情況聲光報(bào)警,選擇合適的器件，設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)的硬件原理圖,并用P

7、roteus軟件實(shí)現(xiàn)軟件仿真功能?？梢允褂脫艽a開關(guān)在速度及里程顯示間切換，也可使用撥碼開關(guān)設(shè)定最大最小速度。二、設(shè)計(jì)原始資料PC機(jī)；Proteus軟件；Keil 51軟件。三、設(shè)計(jì)完成后提交的文件和圖表1計(jì)算說明書部分估算程序量及硬件價(jià)格，選擇性價(jià)比高的單片機(jī)；計(jì)算速度傳感器的電壓信號(hào)與速度的對(duì)應(yīng)關(guān)系；2圖紙部分：速度里程表的結(jié)構(gòu)圖;單片機(jī)最小系統(tǒng)原理圖;速度里程表的硬件原理圖；程序流程圖;四、進(jìn)程安排教學(xué)內(nèi)容 學(xué)時(shí) 地點(diǎn)集中學(xué)習(xí) 0.5天 實(shí)驗(yàn)室資料查閱與學(xué)習(xí)討論 1天 實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)及調(diào)試 8天 實(shí)驗(yàn)室成果驗(yàn)收 0。5天 實(shí)驗(yàn)室五、主要參考資料1周潤景基于PROTEUS的電路及單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與

8、仿真M北京：北京航空航天大學(xué)出版社，20072辛友順胡永生，薛小鈐單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)M福州：福建科學(xué)技術(shù)出版社，20053張艾和，陳敵北例說805IM北京：人民郵電出版社,2006課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書題 目 電加熱爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系 （部) 信息工程系 專 業(yè) 自動(dòng)化 班 級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 12 月 13 日至 12 月 24日 共2 周指導(dǎo)教師（簽字) 系 主 任（簽字） 2010年12月10日一、 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求具體要求:1。了解溫度控制系統(tǒng)的組成、功能和特點(diǎn);2。掌握微機(jī)與溫度控制器、電加熱器的接口電路；3。掌握C或匯編語言設(shè)計(jì)控制程序的方法；4。應(yīng)用適當(dāng)?shù)目刂扑惴ǎ?/p>

9、實(shí)現(xiàn)溫箱的閉環(huán)控制；5.利用proteus軟件實(shí)現(xiàn)PID算法的爐溫控制。某工業(yè)電爐在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行加工的過程中，爐溫從室溫上升到1000應(yīng)為30min，然后溫度保持到1000，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，來改變流經(jīng)熱阻絲的電流，從而改變電爐爐內(nèi)的溫度。系統(tǒng)的基本工作原理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖所示，圖中。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖整個(gè)爐溫控制系統(tǒng)應(yīng)由兩大部分組成:一部分由計(jì)算機(jī)和A/DD/A轉(zhuǎn)換器組成，主要完成溫度采集、PID運(yùn)算、產(chǎn)生可控硅的觸發(fā)脈沖。另外一部分由傳感器、信號(hào)放大、同步脈沖形成、以及觸發(fā)脈沖放大等組成。爐溫控制的基本原理是：

10、改變可控硅的導(dǎo)通角即改變電熱爐加熱絲兩端的有效電壓，有效電壓可在0140V內(nèi)變化?？煽毓璧膶?dǎo)通角為05bH。溫度傳感器是通過一只熱敏電阻及其放大電路組成,溫度越高其輸出電壓越小。外部LED燈的亮滅表示可控硅的導(dǎo)通與關(guān)斷的占空比時(shí)間，如果爐溫低于設(shè)定值則可控硅導(dǎo)通，系統(tǒng)加熱，否則系統(tǒng)停止加熱，爐溫自然冷卻到設(shè)定值.二、設(shè)計(jì)原始資料PC機(jī)；Proteus軟件；Keil 51軟件。三、設(shè)計(jì)完成后提交的文件和圖表1計(jì)算說明書部分（1）系統(tǒng)方案的確定a。系統(tǒng)的總體架構(gòu)；b.硬件方案的確定；c。軟件方案的確定(2)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)a。完成芯片選型；b.控制電路設(shè)計(jì):鍵盤輸入、LED顯示電路、A/D及D/A接口

11、電路等；c.晶閘管主電路及驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì);(3）軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)a。主控程序模塊；b。溫度采集、狀態(tài)檢測(cè)、控制模塊；c.鍵盤、顯示接口模塊。2圖紙部分：系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；系統(tǒng)硬件原理圖；程序流程圖；Proteus仿真運(yùn)行結(jié)果截圖。四、進(jìn)程安排教學(xué)內(nèi)容 學(xué)時(shí) 地點(diǎn)集中學(xué)習(xí) 0.5天 實(shí)驗(yàn)室資料查閱與學(xué)習(xí)討論 1天 實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)及調(diào)試 8天 實(shí)驗(yàn)室成果驗(yàn)收 0.5天 實(shí)驗(yàn)室五、主要參考資料1雷霞PID參數(shù)整定方法的研究與應(yīng)用D碩士學(xué)位論文吉林人學(xué)2003。2周潤經(jīng),張麗娜基于Proteus的電路及單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真M北京：北京航空航天大學(xué)出版社20063丁明亮,唐前輝51單片機(jī)心用設(shè)計(jì)與仿真一基于Keil

12、 C與ProteusM北京：北京航空航天大學(xué)出版社2009課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書題 目 基于DSP的運(yùn)動(dòng)控制器設(shè)計(jì) 系 (部) 信息工程系 專 業(yè) 自動(dòng)化 班 級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 12 月 13 日至 12 月 24日 共2 周指導(dǎo)教師（簽字) 系 主 任(簽字） 2010年12月10日一、 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求主要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)，此外畫出系統(tǒng)程序流程圖，給出關(guān)鍵子程序。設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)控制器的電源產(chǎn)生電路，已知系統(tǒng)給出的是24V直流電源；設(shè)計(jì)基于DSP的運(yùn)動(dòng)控制器，實(shí)現(xiàn)至少兩軸控制輸出，選擇適當(dāng)?shù)男酒?設(shè)計(jì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，測(cè)速電路，能夠進(jìn)行速度越限的聲光報(bào)警；能用LCD顯示實(shí)時(shí)速度；能夠通過鍵

13、盤改變?cè)O(shè)定的報(bào)警速度值；采用PID算法實(shí)現(xiàn)電機(jī)的閉環(huán)控制.二、設(shè)計(jì)原始資料PC機(jī)；直流電機(jī)；DSP；三、設(shè)計(jì)完成后提交的文件和圖表1計(jì)算說明書部分 課程設(shè)計(jì)報(bào)告；硬件選型依據(jù)；PID算法原理及數(shù)字PID算法程序。2圖紙部分:運(yùn)動(dòng)控制器的結(jié)構(gòu)圖；運(yùn)動(dòng)控制器總體原理圖；各功能模塊硬件原理圖；程序流程圖;四、進(jìn)程安排教學(xué)內(nèi)容 學(xué)時(shí) 地點(diǎn)集中學(xué)習(xí) 0。5天 實(shí)驗(yàn)室資料查閱與學(xué)習(xí)討論 1天 實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)及調(diào)試 8天 實(shí)驗(yàn)室成果驗(yàn)收 0。5天 實(shí)驗(yàn)室五、主要參考資料1 周永喜，施群,王小椿.基于dPs的運(yùn)動(dòng)控制卡的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).機(jī)床與液壓,2003.3(3)：86一87，1152 劉全秀，朱志紅，唐曉琦等。數(shù)

14、控系統(tǒng)中運(yùn)動(dòng)控制卡的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。機(jī)械工程師,2001.2-9313 王念旭等。DSP基礎(chǔ)與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)。北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2001。1課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書題 目 基于RS485總線的數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系 （部） 信息工程系 專 業(yè) 自動(dòng)化 班 級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 12 月 13 日至 12 月 24日 共2 周指導(dǎo)教師（簽字) 系 主 任(簽字) 2010年12月10日一、 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求設(shè)計(jì)基于RS485總線的數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)，從節(jié)點(diǎn)至少2個(gè)，用PC機(jī)作為主節(jié)點(diǎn)。各從節(jié)點(diǎn)采集AD轉(zhuǎn)換之后的數(shù)據(jù)，主節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)輪詢各從節(jié)點(diǎn)，并在超級(jí)終端或串口調(diào)試助手顯示出來；可以通過主節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)各從

15、節(jié)點(diǎn)報(bào)警的閾值；當(dāng)采集的模擬值大于設(shè)置的閾值時(shí)，相應(yīng)節(jié)點(diǎn)聲光報(bào)警并控制繼電器動(dòng)作;設(shè)計(jì)簡單的PC機(jī)數(shù)據(jù)監(jiān)控界面(提高選做)。二、設(shè)計(jì)原始資料PC機(jī)；ARM9實(shí)驗(yàn)箱.三、設(shè)計(jì)完成后提交的文件和圖表1計(jì)算說明書部分 課程設(shè)計(jì)報(bào)告；硬件選型依據(jù)；傳感器原理說明;信號(hào)調(diào)理變換公式。2圖紙部分：系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖;系統(tǒng)硬件原理圖；各功能模塊硬件原理圖；程序流程圖；四、進(jìn)程安排教學(xué)內(nèi)容 學(xué)時(shí) 地點(diǎn)集中學(xué)習(xí) 0。5天 實(shí)驗(yàn)室資料查閱與學(xué)習(xí)討論 1天 實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)及調(diào)試 8天 實(shí)驗(yàn)室成果驗(yàn)收 0.5天 實(shí)驗(yàn)室五、主要參考資料1余永權(quán),汪明慧，等。單片機(jī)在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用M.北京：電子工業(yè)出版社，2003。2謝運(yùn)祥，歐

16、陽森，等.電力電子單片機(jī)控制技術(shù)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2007.3沙占友,孟志永,等.單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì)M.北京：電子工業(yè)出版社，2006。4孫肖子。實(shí)用電子電路手冊(cè)M。北京：高等教育出版社,1991.5鄭學(xué)堅(jiān),周斌.微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用M.北京：清華大學(xué)出版社，1999.課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書題 目 天燃?xì)鈾z測(cè)儀的設(shè)計(jì) 系 (部) 信息工程系 專 業(yè) 自動(dòng)化 班 級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 12 月 13 日至 12 月 24日 共2 周指導(dǎo)教師（簽字） 系 主 任（簽字） 2010年12月10日一、 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求選擇適當(dāng)?shù)奈⒖刂破髯鳛榭刂坪诵模x擇性價(jià)比高的氣體傳感器，設(shè)計(jì)信號(hào)調(diào)理電路,通過微控制器處理天燃?xì)鉂舛戎挡⒂蒐CD實(shí)時(shí)顯示出來，LCD同時(shí)顯示實(shí)時(shí)時(shí)鐘信息;檢測(cè)器可以通過鍵盤設(shè)定濃度報(bào)警閾值，當(dāng)高于一定值時(shí)，語音報(bào)警,并可控制相應(yīng)的繼電器動(dòng)作，以便控制天燃?xì)夤艿篱y門或房間排風(fēng)風(fēng)扇。檢測(cè)器設(shè)計(jì)有射頻接口電路，以無線的方式實(shí)現(xiàn)濃度值遠(yuǎn)傳，送給氣體濃度無線采集器；無線采集器通過以太網(wǎng)或RS485總線送給監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控.二、設(shè)計(jì)原始資料PC機(jī)；單片機(jī)；傳感器；三、設(shè)計(jì)完成后提交的文件和圖表1計(jì)算說明書部分 課程設(shè)計(jì)報(bào)告；各硬件選型依據(jù);傳感器原理說明；信號(hào)調(diào)理變換公式。2圖紙部分：系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；系統(tǒng)硬件原理圖；各功能模塊硬件原理圖；程序流程圖；關(guān)鍵子程序。