電賽控制類(lèi)競(jìng)賽試題分析

1、會(huì)計(jì)學(xué)1電賽控制類(lèi)競(jìng)賽試題分析電賽控制類(lèi)競(jìng)賽試題分析主要內(nèi)容主要內(nèi)容1. 1. 程序控制類(lèi)題目的內(nèi)容拓展程序控制類(lèi)題目的內(nèi)容拓展2. 2. 算法的適當(dāng)選擇與實(shí)際應(yīng)用算法的適當(dāng)選擇與實(shí)際應(yīng)用高職高專組電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽試題歸納：高職高專組電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽試題歸納：控制類(lèi)控制類(lèi)放大器類(lèi)放大器類(lèi)數(shù)據(jù)采集類(lèi)數(shù)據(jù)采集類(lèi)電源類(lèi)電源類(lèi)信號(hào)源類(lèi)信號(hào)源類(lèi)儀器儀表類(lèi)儀器儀表類(lèi)無(wú)線電類(lèi)無(wú)線電類(lèi)2007 J2009 I2011 F模擬路燈控制系統(tǒng)模擬路燈控制系統(tǒng)帆板控制系統(tǒng)帆板控制系統(tǒng)電動(dòng)車(chē)蹺蹺板電動(dòng)車(chē)蹺蹺板簡(jiǎn)易風(fēng)洞及控制系統(tǒng)簡(jiǎn)易風(fēng)洞及控制系統(tǒng)1.1.程序控制系統(tǒng)程序控制系統(tǒng)2.2.定值控制系統(tǒng)定值控制系統(tǒng)程序控制程序控制定值

2、控制定值控制定值控制定值控制控制形式控制形式自動(dòng)控制類(lèi)典型題目自動(dòng)控制類(lèi)典型題目電子線路類(lèi)典型題目電子線路類(lèi)典型題目帶嘯叫檢測(cè)與抑制的音頻功率放大器帶嘯叫檢測(cè)與抑制的音頻功率放大器低頻功率放大器低頻功率放大器任務(wù)：設(shè)計(jì)并制作一個(gè)低頻功率放大器，要求末級(jí)功任務(wù)：設(shè)計(jì)并制作一個(gè)低頻功率放大器，要求末級(jí)功放管采用分立的大功率放管采用分立的大功率MOS晶體管。晶體管。 直流穩(wěn)壓電源及漏電保護(hù)裝置直流穩(wěn)壓電源及漏電保護(hù)裝置簡(jiǎn)易照明線路探測(cè)儀簡(jiǎn)易照明線路探測(cè)儀波形采集、存儲(chǔ)與回放系統(tǒng)波形采集、存儲(chǔ)與回放系統(tǒng)2014 TI D2013 K2013 L2009 G2011 H自動(dòng)控制類(lèi)典型題目分析自動(dòng)控制類(lèi)典

3、型題目分析程序控制：程序控制：模擬路燈控制系統(tǒng)模擬路燈控制系統(tǒng)(I題題)基本要求基本要求 -（3 3）支路控制器應(yīng)能根據(jù)交通情況自動(dòng)支路控制器應(yīng)能根據(jù)交通情況自動(dòng)調(diào)節(jié)亮燈狀態(tài)：當(dāng)可移動(dòng)物體調(diào)節(jié)亮燈狀態(tài)：當(dāng)可移動(dòng)物體M（在物體前端標(biāo)出定（在物體前端標(biāo)出定位點(diǎn)，由定位點(diǎn)確定物體位置）由左至右到達(dá)位點(diǎn)，由定位點(diǎn)確定物體位置）由左至右到達(dá)S點(diǎn)時(shí)點(diǎn)時(shí)（見(jiàn)圖（見(jiàn)圖2），燈），燈1亮；當(dāng)物體亮；當(dāng)物體M到達(dá)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，燈點(diǎn)時(shí)，燈1滅，滅，燈燈2亮；若物體亮；若物體M由右至左移動(dòng)時(shí)，則亮燈次序與上由右至左移動(dòng)時(shí)，則亮燈次序與上相反。相反。說(shuō)明說(shuō)明 - 5.5. 基本要求（基本要求（3）需測(cè)定可移動(dòng)物體）需測(cè)定

4、可移動(dòng)物體M上定上定位點(diǎn)與過(guò)位點(diǎn)與過(guò)“亮燈狀態(tài)變換點(diǎn)亮燈狀態(tài)變換點(diǎn)”（S、B、S等點(diǎn)）垂等點(diǎn)）垂線間的距離，要求該距離線間的距離，要求該距離2cm。 圖圖2 路燈布置示意圖（單位：路燈布置示意圖（單位：cm）摘自摘自基于基于AT89S52單片機(jī)的模擬路燈控制系統(tǒng)單片機(jī)的模擬路燈控制系統(tǒng)順序控制時(shí)序表順序控制時(shí)序表任意位移方向檢測(cè)任意位移方向檢測(cè)任意位置方向檢測(cè)任意位置方向檢測(cè)跳變檢測(cè)跳變檢測(cè)順序控制流程圖順序控制流程圖實(shí)踐教學(xué)課題（課程設(shè)計(jì)或畢業(yè)設(shè)計(jì)題目）實(shí)踐教學(xué)課題（課程設(shè)計(jì)或畢業(yè)設(shè)計(jì)題目）題目要求題目要求-基本要求基本要求 -（3 3）支路控制器應(yīng)能根據(jù)交通情況自動(dòng)支路控制器應(yīng)能根據(jù)交通情

5、況自動(dòng)調(diào)節(jié)亮燈狀態(tài)：當(dāng)可移動(dòng)物體調(diào)節(jié)亮燈狀態(tài)：當(dāng)可移動(dòng)物體M（在物體前端標(biāo)出定（在物體前端標(biāo)出定位點(diǎn)，由定位點(diǎn)確定物體位置）由左至右到達(dá)位點(diǎn)，由定位點(diǎn)確定物體位置）由左至右到達(dá)S點(diǎn)時(shí)點(diǎn)時(shí)（見(jiàn)圖（見(jiàn)圖2），燈），燈1亮；當(dāng)物體亮；當(dāng)物體M到達(dá)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，燈點(diǎn)時(shí)，燈1滅，滅，燈燈2亮；若物體亮；若物體M由右至左移動(dòng)時(shí)，則亮燈次序與上由右至左移動(dòng)時(shí)，則亮燈次序與上相反。相反。說(shuō)明說(shuō)明 - 5.5. 基本要求（基本要求（3）需測(cè)定可移動(dòng)物體）需測(cè)定可移動(dòng)物體M上定上定位點(diǎn)與過(guò)位點(diǎn)與過(guò)“亮燈狀態(tài)變換點(diǎn)亮燈狀態(tài)變換點(diǎn)”（S、B、S等點(diǎn)）垂等點(diǎn)）垂線間的距離，要求該距離線間的距離，要求該距離2cm。 負(fù)面清

6、單（負(fù)面清單（Negative ListNegative List） 1. 1. 潛質(zhì)可以無(wú)限挖掘。潛質(zhì)可以無(wú)限挖掘。 2. 2. 精品需要不斷完善。精品需要不斷完善。順序控制總結(jié)順序控制總結(jié)列出輸入列出輸入/ /輸出輸出(I/O)(I/O)端口端口1設(shè)計(jì)基本順序控制時(shí)序表設(shè)計(jì)基本順序控制時(shí)序表2特殊狀態(tài)處理特殊狀態(tài)處理（正序倒序正序倒序）3畫(huà)出程序流程圖畫(huà)出程序流程圖4代表機(jī)種：代表機(jī)種：YS-80系列的系列的SLPC (Single Loop Programmable Controller) SLPCSLPC型可編程序控制器的電路型可編程序控制器的電路 順序控制電路圖（簡(jiǎn)化）順序控制電路圖

7、（簡(jiǎn)化）ZEN Programmable Relay簡(jiǎn)易順序控制電路板簡(jiǎn)易順序控制電路板恒流源電恒流源電路路模擬路燈控制系統(tǒng)模擬路燈控制系統(tǒng)(I題題)實(shí)測(cè)重點(diǎn)問(wèn)題實(shí)測(cè)重點(diǎn)問(wèn)題-恒流源電路恒流源電路KRR1043KRRR404321分析計(jì)算分析計(jì)算-條件：條件：， )244(51242424233232232233232223223VVRRVRRRVRVRRRVRRRVRRRRRRVVRRRVVVBBBBBBBfOBOBfOBBOfVVVRRRVVVRRRVVRRRVVVV54)(511)(3141314131143VB 分為2項(xiàng)合并開(kāi)路V+V fOBBVVVVV54)(51)244(51334

8、124OfVVVfOfRIVV24341OfOVRIfOORVI43fOORVI43？fRVVO513？OI取取 )(431fRRR實(shí)際考慮實(shí)際考慮 解出解出 另有另有 兩式聯(lián)立兩式聯(lián)立 因?yàn)橐驗(yàn)?有有 虛短21QQ 自衡特性自衡特性-擾動(dòng)作用破壞工況后，在無(wú)人員或擾動(dòng)作用破壞工況后，在無(wú)人員或調(diào)節(jié)器干預(yù)下能夠自動(dòng)恢復(fù)平衡。調(diào)節(jié)器干預(yù)下能夠自動(dòng)恢復(fù)平衡。壓力造成）hQhQ(211自衡標(biāo)志自衡標(biāo)志-能否對(duì)破壞工況的擾動(dòng)施加反作用能否對(duì)破壞工況的擾動(dòng)施加反作用。analyze自動(dòng)控制系統(tǒng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)的對(duì)象特性分析對(duì)象特性分析結(jié)論結(jié)論電動(dòng)車(chē)蹺蹺板電動(dòng)車(chē)蹺蹺板無(wú)無(wú)自衡自衡帆板控制系統(tǒng)帆板控制系統(tǒng)有有

9、自衡自衡。定值控制：定值控制：帆板控制系統(tǒng)、電動(dòng)車(chē)蹺蹺板帆板控制系統(tǒng)、電動(dòng)車(chē)蹺蹺板大部分實(shí)際大部分實(shí)際系統(tǒng)都是開(kāi)系統(tǒng)都是開(kāi)環(huán)穩(wěn)定環(huán)穩(wěn)定用高精度角度傳感器測(cè)量偏用高精度角度傳感器測(cè)量偏 離角度，離角度，轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換為線性電壓輸出線性電壓輸出值值；題目要求擺動(dòng)幅度在正負(fù)題目要求擺動(dòng)幅度在正負(fù)4內(nèi)，對(duì)應(yīng)內(nèi)，對(duì)應(yīng)輸出電壓為輸出電壓為2. 45 2. 55伏伏；分壓電路和電壓比分壓電路和電壓比 較器較器產(chǎn)生單片機(jī)檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生單片機(jī)檢測(cè)信號(hào)，根據(jù)信號(hào)控，根據(jù)信號(hào)控制小車(chē)。制小車(chē)。自動(dòng)控制算法自動(dòng)控制算法-最簡(jiǎn)單的形式最簡(jiǎn)單的形式-位式控制位式控制雙限比較器（窗口比較器）雙限比較器（窗口比較器）上限下限PIC

10、16F877+L298電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路RC1輸入PWM信號(hào)控制電機(jī)速度；RC6、 RC7控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)自動(dòng)控制算法自動(dòng)控制算法-PID調(diào)節(jié)的應(yīng)用調(diào)節(jié)的應(yīng)用帆板題帆板題兩位式，但誤差區(qū)域過(guò)窄蹺蹺板題蹺蹺板題dttdxTdttxTtxPtydi)()(1)(1)(PID調(diào)節(jié)器的離散化表示法：調(diào)節(jié)器的離散化表示法： ninndiinnTxxTTxTxPy0111位置式PID算式 )21112()(1nnndnnninnnxxxTTxxxTTPyyy增量式PID算式 偏差信號(hào)x (t)的采樣序列 （采樣間隔足夠小，可認(rèn)為連續(xù)）自動(dòng)控制算法分析自動(dòng)控制算法分析衰減曲線法衰減曲

11、線法條件：假定要求衰減率條件：假定要求衰減率 （衰減比（衰減比1/41/4），積分時(shí)間調(diào)至最大，微分），積分時(shí)間調(diào)至最大，微分時(shí)間調(diào)至最小，調(diào)節(jié)器改為比例時(shí)間調(diào)至最小，調(diào)節(jié)器改為比例作用。作用。操作：放在某一比例度，適當(dāng)改操作：放在某一比例度，適當(dāng)改變給定值，觀察衰減比至變給定值，觀察衰減比至1/41/4（達(dá)（達(dá)不到時(shí)，再適當(dāng)不到時(shí)，再適當(dāng)改變比例度）。記下比例度改變比例度）。記下比例度Ps及及振蕩周期振蕩周期T Ts s，然后查表求得整定，然后查表求得整定參數(shù)參數(shù)調(diào)節(jié)規(guī)律調(diào)節(jié)規(guī)律P（%）TiTdPPsPI1.2 Ps0.85 TsPID0.8 Ps0.3 Ts0.1 Ts自動(dòng)控制系統(tǒng)參數(shù)選擇

12、自動(dòng)控制系統(tǒng)參數(shù)選擇比例承擔(dān)主要的控制，積分消除余差，微分解決反應(yīng)遲緩比例承擔(dān)主要的控制，積分消除余差，微分解決反應(yīng)遲緩。給定大于反饋給定大于反饋現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)例現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)例-PI現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)例現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)例-PI改進(jìn)改進(jìn)MATLAB參數(shù)選擇驗(yàn)證參數(shù)選擇驗(yàn)證sKsKiKsTsTKsUsEsGdpdip)11()()()(PKiKdKipiKKT pddKKT -比例系數(shù)；比例系數(shù)；-積分系數(shù)；積分系數(shù)；-微分系數(shù)；微分系數(shù)；-積分時(shí)間常數(shù)；積分時(shí)間常數(shù)；-微分時(shí)間常數(shù)；微分時(shí)間常數(shù)；定值控制總結(jié)定值控制總結(jié)保證系統(tǒng)穩(wěn)定可調(diào)保證系統(tǒng)穩(wěn)定可調(diào)1減小系統(tǒng)靜態(tài)誤差減小系統(tǒng)靜態(tài)誤差2適當(dāng)縮短調(diào)節(jié)時(shí)間適當(dāng)縮短調(diào)節(jié)時(shí)間3謝謝各位謝謝各位 ! 主要內(nèi)容主要內(nèi)容1. 1. 程序控制類(lèi)題目的內(nèi)容拓展程序控制類(lèi)題目的內(nèi)容拓展2. 2. 算法的適當(dāng)選擇與實(shí)際應(yīng)用算法的適當(dāng)選擇與實(shí)際應(yīng)用高職高專組電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽試題歸納：高職高專組電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽試題歸納：控制類(lèi)控制類(lèi)放大