《计算机控制技术》课程设计--数字pid控制器华北水利水电大学路亚斌,201009532 《计算机控制技术》课程设计 姓名: 路亚斌 学号: 201009532 指导老师: 徐俊红 王亭岭 时间:2013年12月23日 ——2014年1 月3日 《计算机控制技术》课程设计 华北水利水电大学路亚斌,201009532 目录 第一章《计算机课程设计》任务书................................................................ 错误 ～未定义书签。 1.1 题目二:数字PID控制器设 计 ............................................................... 错误 ～未定义书签。 1.1.1设计位置式PID控制器和增量式PID控制 器 ............................. 错误～未定义书签。 1.1.2模拟PID控制器设 计 ...................................................................... 错误～未定义书签。
1.2 题目三:控制系统的状态空间设计...................................................................... . (1) 1.2.1 确定状态反馈阵 K ...................................................................... . (1) 1.2.2 确定一个全维状态观测器L........................................................... 错误～未定义书签。第二章位置式PID控制器设 计 ..................................................................... .. 错误～未定义书签。 2.1 位置式PID控制器算 法 ..................................................................... ...... 错误～未定义书签。 2.1.1 位置式PID控制算法表达 式 ......................................................... 错误～未定义书签。 2.1.2 位置式PID算法传递函 数 ............................................................. 错误～未定义书签。 2.2 位置式PID控制器simulink仿 真 ............................................................ 错误～未定义书签。
计算机网络专业建设方案 一、指导思想 根据当地劳动力市场需求，以信息产业人才需求调查结果为基本依据，以提高学生的职业实践能力和职业素养为宗旨，倡导以学生为本位的教育培训理念和建立多样性及选择性相统一教学机制，通过综合和具体的职业技术实践活动，帮助学习者积累实际工作经验，突出职业教育的特色，全面提高学生的职业道德、职业能力和综合素质。 根据本地区经济、技术、社会以及职业教育及培训的发展水平和区域特点，着力提高学生的操作技能和技术服务能力，培训计算机网络型人才。本专业领域技能培养中应体现以下基本原则： 1. 以全面素质为基础，以职业能力为本位 以科学的劳动观及技术观为指导，帮助学生正确理解技术发展、劳动生产组织变革和劳动活动的关系，充分认识职业和技术实践活动对经济发展和个人成长的意义和价值，使受教育者形成健康的劳动态度、良好的职业道德和正确的价值观，全面提高劳动者素质。学校要把提高学生的职业能力放在突出的位置，加强实践性教学环节，把学生培养成为企业生产服务一线迫切需要的高素质劳动者。 2. 以企业需求为基本依据，以就业为导向 将满足企业的工作需求作为课程开发的出发点，全力提高学校教育的针对性和适应性。积极探索和建立根据企业用人“订单”进行教育及培训的机制。学校有关部门要关注企业需求变化，根据企业用人需求，调整专业方向，确定培养培训规模，开发、设计实施性教育及培训方案，在设备、师资、课程开发上要加强及企业的合作，争取得到企业的支持。
3. 适应行业技术发展，体现教学内容的先进性和前瞻性 学校要关注信息技术的最新发展，通过走出去请进来等形式，及时调整课程设置和教学内容，突出本专业领域的新知识、新技术、新流程和新方法，克服专业教学存在的内容陈旧、更新缓慢、片面强调学科体系完整、不能适应产业发展需要的弊端。要结合专业要求，在扎实掌握专业基本知识和基本技能的基础上，及时了解本专业领域的最新技术发展方向，实现专业教学基础性及先进性的统一。 4. 以学生为主体，体现教学组织的科学性和灵活性 要根据当地经济技术的发展情况，充分考虑学生的认知水平和已有知识、技能、经验及兴趣，为每一个学生提供适应劳动力市场需要和有职业发展前景的、模块化的学习资源。要力求在学习内容、教学组织、教学评价等方面给教师和学生提供选择和创新的空间，构建开放式的课程体系，适应学生个性化发展的需要。采用“大专业、小专门化”的课程组织模式，用本专业职业能力结构中通用部分构筑能力平台，用灵活的模块化课程结构和学分制管理制度满足学生的不同需要。 二、培养目标及规格 专业名称：计算机网络技术 修业年限：3年 招生对象：初中毕业生 培养目标：以IT市场需求为导向，以培养职业能力为本位，以铸造计算机网络技术应用型中等技能人才为中心，着力设置社会急需的、能宽口径就业的专业方向，培养热爱社会主义祖国，适应我国社会主义建设需要，德、智、体全面发展，具有良好的政治素质及道德修养，掌握计算机基础知识、网络工程设计
《计算机控制》课程设计报告 题目: 超前滞后矫正控制器设计 姓名: 学号: 10级自动化 2013年12月2日
《计算机控制》课程设计任务书 指导教师签字：系（教研室）主任签字： 2013年11 月25 日
1.控制系统分析和设计 1.1实验要求 设单位反馈系统的开环传递函数为) 101.0)(11.0(100 )(++= s s s s G ，采用模拟设 计法设计数字控制器，使校正后的系统满足：速度误差系数不小于100，相角裕度不小于40度，截止角频率不小于20。 1.2系统分析 （1）使系统满足速度误差系数的要求: ()() s 0 s 0100 lim ()lim 100 0.1s 10.011V K s G s s →→=?==++ (2)用MATLAB 画出100 ()(0.11)(0.011) G s s s s = ++的Bode 图为： -150-100-50050 100M a g n i t u d e (d B )10 -1 10 10 1 10 2 10 3 10 4 P h a s e (d e g ) Bode Diagram Gm = 0.828 dB (at 31.6 rad/s) , P m = 1.58 deg (at 30.1 rad/s) Frequency (rad/s) 由图可以得到未校正系统的性能参数为： 相角裕度0 1.58γ=?， 幅值裕度00.828g K dB dB =, 剪切频率为：030.1/c rad s ω=， 截止频率为031.6/g rad s ω=
（3）未校正系统的阶跃响应曲线 024******** 0.20.40.60.811.2 1.41.61.8 2Step Response Time (seconds) A m p l i t u d e 可以看出系统产生衰减震荡。 （4）性能分析及方法选择 系统的幅值裕度和相角裕度都很小，很容易不稳定。在剪切频率处对数幅值特性以-40dB/dec 穿过0dB 线。如果只加入一个超前校正网络来校正其相角，超前量不足以满足相位裕度的要求，可以先缴入滞后，使中频段衰减，再用超前校正发挥作用，则有可能满足要求。故使用超前滞后校正。 1.3模拟控制器设计 （1）确定剪切频率c ω c ω过大会增加超前校正的负担，过小会使带宽过窄，影响响应的快速性。 首先求出幅值裕度为零时对应的频率，约为30/g ra d s ω=，令 30/c g rad s ωω==。 （2）确定滞后校正的参数 2211 3/10 c ra d s T ωω= ==, 20.33T s =,并且取得10β=
微型计算机温度控制系统设计 1总体方案设计 温度控制是工业生产中经常碰到的过程控制问题之一。对温度准确的测量和 有效的控制是一些设备优质高产、低耗和安全生产的重要指标。当今计算机控制 技术在这方面的应用，已使温度控制系统达到自动化、智能化，比过去单纯采用 电子线路进行PID 调节的效果要好得多，可控性方面也有了很大提高[1]。 1.1设计要求 该系统为基于数字PID 的电加热炉温度控制系统。电加热炉用于合金钢产 品热力特性实验，迪娜加热炉用电炉丝提供功率，使其在在预定时间内江路内温 度稳定到给定的温度值。在本控制对象加热炉功率为8KW ，有220V 交流电源 供电，采用双向可控硅进行控制。本设计针对一个温区进行温度控制，要求控制 温度范围50-350℃，保温阶段温度控制精度为±1℃。选择合适的传感器，计算机 输出信号经转换后通过双向可控硅控制器控制加热电阻两端的电压。其对象温控 数学模型为 1)(+=-s K s G T e d s d τ （1.1） 其中：时间常数T d =350s 秒 放大系数K d =50 滞后时间τ=10秒 控制算法选用改进的PID 控制。 1.2方案设计 要想达到设计要求的内容,少不了以下几种器件：单片机、温度传感器、LCD 显示屏、直流电动机等。其中单片机用做主控制器，控制其它器件的工作和处理 数据；温度传感器用来检测环境中的实时温度，并将检测值送到单片机中惊醒数 值比较；LCD 显示屏用来显示温度数字值；直流电动机用来表示电加热炉的工 作情况，转动表示迪娜加热炉通电加热，停止转动表示电加热炉断电停止加热。 整体思路如下：首先我们通过按键设定所需要的温度，然后利用温度传感器
计算机网络技术专业自我鉴定 大学生活即将结束了，满怀激动和豪情立于人生的十字路口，准备迎接未来的机遇和挑战。回首校园的生活和社会实践活动，在这里有必要总结一下。 在大学三年中，我所获颇丰，已完成在XX大学计算机网络技术专业的学习。从学业到个人素质，都得到了充分的培养和锻炼，这是充实且有难忘的三年。我始终以提高自身的综合素质为目标，以自我的全面发展为努力方向，树立正确的人生观、价值观和世界观。我在思想觉悟上始终对自己有较高的要求，能用科学发展观来认识世界认识社会，能清醒的意识到自己所担负的社会责任，对个人的人生理想和发展目标，有了相对成熟的认识和定位。 在生活中，我亲切热情，和同学关系融洽。回顾三年，我很高兴在同学有困难的时候曾帮助过他们，我也会永远感激着在我有困难时无私的伸出了援助之手兄弟姊妹们。 本人这三年以来，遵守校纪校规，尊敬师长，团结同学，政治上要求进步;学习目的明确，态度端正，钻研业务。勤奋刻苦，成绩优良;班委工作认真负责，关心同学，热爱集体，有一定的社会交际能力。不足是工学矛盾处理不够好，学习成绩需进一步提高。所以今后我一定会克服不足，争取更大进步。除此之外，我还经历了半年社会实践，在这段期间，我深知道这是检验在校所学知识，同时也是进一步对所学知识的加强巩固和提高，我非常珍惜这段实习过程，它是我走向社会的第一步，从零开始，虚心向前辈学习，任劳任怨，力求做好每一件事，逐渐在工件中学会了做事首先要懂得做人的道理。 通过这三年的学习使我懂得了很多，从那天真幼稚的我，经过那人生的挫折和坎坷，到现在成熟、稳重的我。使我明白了一个道理，人生不可能存在一帆风顺的事，只有自己勇敢地面对人生中的每一个驿站。当然，三年中的我，曾也悲伤过、失落过、苦恼过，这缘由于我的不足和缺陷。但我反省了，这只是上天给予的一种考验，是不能跌倒的。我们应该善用于扬长避短的方法来促进自己，提高自己的综合水平能力。
计算机控制技术课程设计 评语： 考勤（10）守纪（10）过程（30）设计报告（30）答辩（20）总成绩（100） 专业：自动化 班级：动201302 姓名：完新龙 学号：201309314 指导教师：侯涛 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2016年07月15日
基于温度传感器的水温控制系统 1.设计要求 1升水加热，要求水温可以在20~100摄氏度范围内进行人工控制，并能在环境温度变化时实现自动调整，以保证在设计的温度。要求最小分辨率率为1摄氏度，温度控制的稳态误差小于0.2摄氏度，能够显示当前的温度。 2.设计方案 设计采用220V交流供电的150W加热器，利用DS18B20进行周期性检测，并将数据传递给单片机。上位机通过单片机传递的实时温度与给定温度进行比较得到误差，通过PID算法得到控制量，送给单片机通过单片机I/O口输出高电平占空比进行控制，实现对加热器控制。 2.1设计原理图 设计原理图如图1所示。 图1 设计原理图 2.2硬件选型 (1)控制器分为上位机和下位机。上位机为控制计算机，通过检测的温度与设定的温度进行比较，由设定的算法计算出控制量u；下位机为AT89C51即单片机，接收由上位机所给出的控制量，对执行机构进行控制。AT89C51具有如下特点：4kB Flash片内内存储器，128 byte RAM，32个外部双向输入输出口，5个中断优先级，2个16位可编程计数器，2个全双工串行通信口。 (2)D/A转换器采用DAC0832，8位D/A转换器，与微处理器完全兼容。DAC0832由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换电路及转换控制电路构成。主要参数：分辨率为0.0039；电流稳定时间1微秒；可单缓冲、双缓冲或直接数字输入；可单一电源供电（5V-15V）；低功耗，20mW。 (3)执行机构采用交流加热器。根据相关资料对于加热一杯水，加热器可以迅速反应，提高动态响应速度。 (4)传感器采用DS18B20数字温度传感器。DS18B20具有体积小，硬件开销低，
计算机控制技术课后 习题答案
第一章计算机控制系统概述 习题及参考答案 1.计算机控制系统的控制过程是怎样的? 计算机控制系统的控制过程可归纳为以下三个步骤：(1)实时数据采集：对被控量的瞬时值进行检测，并输入给计算机。 (2)实时决策：对采集到的表征被控参数的状态量进行分析，并按已定的控制规律，决定下一步的控制过程。(3)实时控制：根据决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。 2.实时、在线方式和离线方式的含义是什么？ (1)实时：所谓“实时”，是指信号的输入、计算和输出都是在一定时间范围内完成的，即计算机对输入信息以足够快的速度进行处理，并在一定的时间内作出反应并进行控制，超出了这个时间就会失去控制时机，控制也就失去了意义。 (2)“在线”方式：在计算机控制系统中，如果生产过程设备直接与计算机连接，生产过程直接受计算机的控制，就叫做“联机”方式或“在线”方式。 (3)“离线”方式：若生产过程设备不直接与计算机相连接，其工作不直接受计算机的控制，而是通过中间记录介质，靠人进行联系并作相应操作的方式，则叫做“脱机”方式或“离线”方式。 3.微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成？各部分的作用是什么？ 由四部分组成。
图1.1微机控制系统组成框图 (1)主机：这是微型计算机控制系统的核心，通过接口它可以向系统的各个部分发出各种命令，同时对被控对象的被控参数进行实时检测及处理。主机的主要功能是控制整个生产过程，按控制规律进行各种控制运算(如调节规律运算、最优化计算等)和操作，根据运算结果作出控制决策；对生产过程进行监督，使之处于最优工作状态；对事故进行预测和报警；编制生产技术报告，打印制表等等。(2)输入输出通道：这是微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。过程输入通道把生产对象的被控参数转换成微机可以接收的数字代码。过程输出通道把微机输出的控制命令和数据，转换成可以对生产对象进行控制的信号。过程输入输出通道包括模拟量输入输出通道和数字量输入输出通道。 (3)外部设备：这是实现微机和外界进行信息交换的设备，简称外设，包括人机联系设备(操作台)、输入输出设备(磁盘驱动器、键盘、打印机、显示终端等)和外存贮器(磁盘)。其中操作台应具备显示功能，即根据操作人员的要求，能立即显示所要求的内容；还应有按钮，完成系统的启、停等功能；操作台还要保证即使操作错误也不会造成恶劣后果，即应有保护功能。 (4)检测与执行机构 a.测量变送单元：在微机控制系统中，为了收集和测量各种参数，采用了各种检测元件及变送器，其主要功能是将被检测参数的非电量转换成电量，例如热电偶把温度转换成mV信号；压力变送器可以把压力转换变为电信号，这些信号经变送器转换成统一的计算机标准电平信号(0～5V或4～20mA)后，再送入微机。 b.执行机构：要控制生产过程，必须有执行机构，它是微机控制系统中的重要部件，其功能是根据微机输出的控制信号，改变输出的角位移或直线位移，并通过调节机构改变被调介质的流量或能量，使生产过程符合预定的要求。例如，在温度控制系统中，微机根据温度的误差计算出相应的控制量，输出给执行机构(调节阀)来控制进入加热炉
华北水利水电大学North China University of Water Resources and Electric Power 课程设计 题目控制系统状态空间设计 学院电力学院 专业自动化 姓名 学号 2011 指导教师徐俊红、王亭岭、常瑞 完成时间 2015.01.22
一、设计内容 1.1 对象模型 系统的对象模型为： 1.2 设计目的 A：试确定一个状态负反馈阵K，使相对于单位阵阶跃参考 输入的输出过渡过程，满足如下的期望指标：超调量<=20%, 峰值时间<=0.4s。 B：如果系统的状态变量在实际上无法测量，试确定一个状态观测器（全维状态观测器），使得通过基于状态观测器的状态反馈，满足上述期望的性能指标。 1.3 设计要求 1.要求学生掌握当Gc（s）设计好后如何将其变换为离散算法Gc（Z）以及如何 将Gc（Z）转换在计算机上可完成计算的迭代方程。 2.要求学生能掌握工业中常用的基本PID算法。 3.掌握一阶向前，向后差分及双线性变换离散化的具体做法及应用场合。 4.熟悉PID两种基本算法的计算公式：位置算法和增量算法。 5.熟练使用MATLAB软件，掌握其仿真的方法、步骤及参数设置。 6.了解计算机控制系统的组成及相应设备的选用等问题。 二、设计方法及步骤 1.求原系统单位阶跃响应 %原系统 num=1; den=[1 12 32 0]; tf(num,den) [A,B,C,D]=tf2ss(num,den) figure(1); hold on ；
step(A,B,C,D); grid on; title('原系统单位阶跃响应') 图1原系统单位阶跃响应 由图可知，系统不满足期望的性能指标，需要进行极点配置。 2.由期望性能指标求闭环系统期望极点 首先有典型二阶系统性能指标与系统参数之间的关系，确定系 统参数，然后再确定系统的主导极点和非主导极点。 由系统的性能指标：超调量<=20%,峰值时间<=0.4s。可以求ζ=0.456；Wn=8.825。因此选取ζ=0.466；wn=9.825 为系统参数。由系统的特征方程可以求出系统的特征根为： S1=-4.5785+8.6930i ; S2=-4.5785-8.6930i 令系统的非主导极点为：S3=-45.785 则需要配置的极点是是： P=[ -4.5785+8.6930i,-4.5785-8.6930i,-45.785]; 3.求出系统空间表达式。利用MATLAB有关模型转换函数可求得
计算机网络技术专业人才需求及发展前景 在过去的5、6年中，网络技术的发展、网络应用的普及，使得现代社会网络无处不在，我国上网计算机总数呈现出高速的增长态势，网络在国民经济中的重要性日益凸现。网络在向社会生活渗透的同时，也在与传统产业紧密结合，并且已经渗透到传统企业开发、生产、经营和售后服务的各个环节。2000年至今，企业信息化与电子政务已经成为中国信息化领域最受关注的发展重点，并被明确列为我国“信息化带动工业化”战略国策的实施重点。企业对网络的利用率大幅度提高。网络技术人才迎来了一个“牛市”。就业空间较大，效益也好网络科技世界的兴起，带动了整个社会经济和科技世界的革命性发展，同时也为数以万计的计算机人才展现了一个广阔的世界。这个新的视野对于广大的IT 行业人员而言，它 代表着广泛的技术应用，更多选择的就业机会，和更高更远的发展空间。 其中计算机网络是计算机技术和通信技术密切结合而形成的新兴的技术领域，尤其在当今互联网迅猛发展和网络经济蓬勃繁荣的形势下，网络技术成为信息技术界关注的热门技术之一，也是迅速发展并在信息社会中得到广泛应用的一门综合性学科。网络工程师正是这一学科的主宰力量。 随着我国信息技术的不断普及，越来越多的政府机构、高等院校和行业企业都采用信息技术来进行各自的生产、经营和管理，由此看来信息化已经成为现今社会竞争和发展的关键因素。 没有网络，我们就无法进入真正的计算机时代;没有网络,企业无法实现信息化。基于网络培训投资大的方面原因，目前普通高校的计算机教育缺乏对实用性的网络技术的培训。全国的高等院校每年为社会输送区区几万计算机网络专业的毕业生，而整个社会需要的却是数以百万计的具有专业技能的网络技术人员，人才供应能力远远小于实际的社会需求。 高等院校的学历教育偏重于网络技术的基本理论和基础知识的传授，而网络技术有技术更新快、产品周期短的特点。因此，这些院校的毕业生往往是网络技术知识比较陈旧，缺乏网络技术应用的实际操作技能和经验，无法满足所在单位对他们的工作要求。 这就造成了一种现象，一方面，用人单位求贤若渴，另一方面，毕业生的就业困难，这已经成为了一种严重并且普遍的社会问题。所以说，学历教育已经远远不能满足社会需要，国内急需发展网络技术方面的职业培训!! 计算机网络行业的就业前景 与软件技术人员相比，网络技术人员的从业范围更广，知识体系更复杂，职业技能要求更高，目前网络工程师成为实施国内信息化的巨大瓶颈。 就网络工程师的学习方面来说,网络工程师学习过程中注重实践,对于基础相对薄弱的人来说较为容易学习，对自身将来就业也大有帮助. 网络产业作为21世纪的朝阳产业，有很大的市场需求。网络工程师是通过学习和训练，掌握网络技术的理论知识和操作技能的网络技术人员。网络工程师能够从事计算机信息系统的设计、建设、运行和维护工作。 从目前的情况看： 企业的IT技术管理岗位一般设置为企业信息主管、总监等；工程技术岗位设置为网络工程师、软件工程师和数据库工程师等；运行维护岗位设置为数据库管理员、系统管理员、网络管理员、设备管理员等；操作岗位则设置
《计算机控制技术》课程设计单闭环直流电机调速系统
1 设计目的 计算机控制技术课程是集微机原理、计算机技术、控制理论、电子电路、自动控制系统、工业控制过程等课程基础知识一体的应用性课程，具有很强的实践性，通过这次课程设计进一步加深对计算机控制技术课程的理解，掌握计算机控制系统硬件和软件的设计思路，以及对相关课程理论知识的理解和融会贯通，提高运用已有的专业理论知识分析实际应用问题的能力和解决实际问题的技能，培养独立自主、综合分析与创新性应用的能力。 2 设计任务 2.1 设计题目 单闭环直流电机调速系统 实现一个单闭环直流电机调压调速控制，用键盘实现对直流电机的起/停、正/反转控制，速度调节要求既可用键盘数字量设定也可用电位器连续调节，需要有速度显示电路。扩展要求能够利用串口通信方式在PC上设置和显示速度曲线并且进行数据保存和查看。 2.2 设计要求 2.2.1 基本设计要求 （1）根据系统控制要求设计控制整体方案；包括微处理芯片选用，系统构成框图，确定参数测围等； （2）选用参数检测元件及变送器；系统硬件电路设计，包括输入接口电路、逻辑电路、操作键盘、输出电路、显示电路； （3）建立数学模型，确定控制算法； （4）设计功率驱动电路； （5）制作电路板，搭建系统，调试。 2.2.2 扩展设计要求 （1）在已能正常运行的微计算机控制系统的基础上，通过串口与PC连接； （2）编写人机界面控制和显示程序；编写微机通信程序；实现人机实时交互。
3方案比较 方案一：采用继电器对电动机的开或关进行控制。这个方案的优点是电路较为简单，缺点是继电器的响应时间慢、机械结构易损坏、寿命较短、可靠性不高。 方案二：采用电阻网络或数字电位器调整电动机的分压，从而达到调速的目的。但是电阻网络只能实现有级调速，而数字电阻的元器件价格比较昂贵。更主要的问题在于一般电动机的电阻很小，但电流很大；分压不仅会降低效率，而且实现很困难。 方案三：采用由电力电子器件组成的H 型PWM 电路。用单片机控制电力电子器件使之工作在占空比可调的开关状态，精确调整电动机转速。这种电路由于工作在电力电子器件的饱和截止模式下，效率非常高；H 型电路保证了可以简单地实现转速和方向的控制；电子开关的速度很快，稳定性也极佳，是一种广泛采用的PWM 调速技术。 兼于方案三调速特性优良、调整平滑、调整围广、过载能力大，因此本设计采用方案三。 4单闭环直流电机调速系统设计 4.1单闭环调速原理 4.1.1 闭环系统框图 4.1.2 调速原理 直流电机转速有： 常数Ke Ka 不变，Ra 比较小。 所以调节Ua 就能调节n 。 n n I K R K U K R I U n d d a e e d ?-=Φ -Φ=-=0φa a a U I U ≈-
《计算机控制系统》课程设计 双容水箱串级PID控制系统的设计与仿真 姓名：江洁非 班级：电气111 学号：201110231018
双容水箱串级PID 控制系统的设计与仿真 电气111 ，201110231018 江洁非 1、前 言： 双容水箱系统是较强代表性的工业对象，具有非常重要的研究意义和价值，通过改变其阀门的关闭或打开状态可构成灵活多变的对象，如一阶对象、二阶对象等。同时也是典型的非线性、时延对象，通过其可进行非线性系统的辨识和控制等相关研究。可构成单回路控制系统、串级控制系统、复杂过程控制系统等，可为各种控制系统的研究提供参考依据。双容水箱系统的控制主要通过计算机来完成，可由计算机编程实现各种控制算法来对水箱系统进行控制，为控制算法的研究提供了良好的试验平台。可在控制过程中改变组合的状态，从而模拟故障，这也为故障诊断的研究提供了研究对象和试验平台。 2、研究的原理 2.1、双容水箱数学模型 双容水箱系统构成如右图所示，由上水箱、下水箱串联在一起，水首先进入上水箱，然后通过阀R1流入下水箱，再通过阀R2从下水箱中流出。流入量Q0由变频器控制泵来调节，流出量Q2由用户改变。被控量为下水箱的水位h2。由物料平衡方程可得： 上水箱：()1 01 11Q Q A dt dh -= 下水箱：()2 12 21Q Q A dt dh -= 其中A1、A2分别为上下两容器截面积，u Q k 0= ，,,2 22111R h Q R h Q ==R1、R2为两阀门线性化水阻。 整理上述各式得：() )()() () (d 222212 222 1t u kR t h dt t dh T T dt t h T T =+++ 其中：222111,R A T R A T == 两边作拉氏变换得： ()()11) ()s (212 2++= s T s T kR s U H
西安石油大学 课程设计 电子工程学院自动化专业自0802班题目《计算机控制技术》课程设计油库安全监控系统硬件设计六（采用板卡、模块方案）学生 指导老师徐竟天 二○一一年十二月
《计算机控制技术》 课程设计任务书 题目油库安全监控系统硬件设计六（采用板卡、模块方案）学生姓名学号专业班级 设计内容与要求 课程设计主要完成某油库安全监控系统硬件设计。要求运用已学过各类传感器、输入输出模块、工控计算机、现场总线等的知识，完成安全监控系统硬件方案、设备选型、总体设计等各功能的设计。 要求熟悉相关计算机安全监控系统的硬件组成与设计方案，学会计算机监控系统硬件设计的步骤和方法，具有初步设计小型计算机安全监控系统硬件方案的能力。 课程设计内容及基本要求如下： 1.熟悉油库工艺流程、监控目标及监控要求。 2.学会常用的监控系统I/O硬件（各类板卡、智能仪表、智能模块、PLC等）参数及使用，了解其工作原理。 3.学会不同自动化设备厂家各类板卡、智能仪表、智能模块、PLC 等的选型，能用所选厂家硬件搭建符合工艺流程和监控目标的硬件系统。 4.完成监控系统硬件方案设计，画出原理图。 5.课程设计时间一周，完成课程设计报告。 起止时间2011年12月19日至2011年12月25日指导教师签名年月日 系（教研室）主 任签名 年月日学生签名年月日
目录 第1章绪论 (1) 1.1 油库的简介 (1) 1.1.1油库的工艺流程 (1) 1.1.2油库的监控目标及要求 (2) 第2章系统总体方案设计 (3) 2.1系统初步设计 (3) 2.2I/O点数统计 (3) 第3章硬件系统设备选型 (5) 3.1板卡选型 (5) 3.2模块选型 (5) 第4章监控系统方案详细设计 (6) 第5章结论 (8) 参考文献 (9)
计算机网络技术的专业简历 IE行业现在很火，小编带来了计算机网络技术的专业简历提供给大家参考哦。 个人简历 姓名：XXX 性别：男 出生日期：1987年05月12日民族：满 身份证：130825**** 身高：171 户口所在：河北承德目前所在：重庆万州 毕业院校：重庆信息技术职业学院政治面貌：预备党员 最高学历：大专/本科(自考重庆邮电大学) 所修专业：计算机网络技术 人才类型：普通求职毕业日期：20xx.6 求职意向 求职类型：全职或兼职 应聘职位：计算机维护、网络管理、网站建设及其它计算机相关行业 希望地点：辽宁沈阳市 希望工资：面议 自我评价 本人有强烈的集体荣誉感和工作责任心，坚持实事求是的原则，来自农村的我，从小就养成了勤劳肯吃苦的好习惯，此外，我还具有热情大方、乐于与人交际的性格。平时，在各种社交场合，我赢得了
良好的人际关系以及广泛的交际圈子。工作起来有"钻"劲，注重个人道德修养，乐于助人。 教育背景 1993年—1999年，河北省隆化县四道沟小学 1999年—20xx年，河北省隆化县湾沟门中学 20xx年—20xx年，河北省隆化县存瑞中学 20xx年—20xx年，重庆信息技术职业学院计算机网络技术专业清华万博网络工程师/网络编辑员三级、办公软件应用高级操作员、局域网管理高级操作员大专/本科(自考重庆邮电大学) 实践经历 20xx年9月—20xx年7月，重庆信息技术职业学院软件三系学生会宣传部工作 20xx年9月—20xx年7月，重庆信息技术职业学院实验中心工作 20xx年7月—20xx年8月，重庆信息技术职业学院招生工作 20xx年7月—20xx年8月，重庆信息技术职业学院招生工作 20xx年7月—20xx年8月，重庆百年网广告有限公司投递员 20xx年10月，"儒家文化与青年精神"国际学术研讨会志愿服务20xx年9月—20xx年10月，四川华迪信息技术有限公司实习实训 所获奖励 ①20xx-20xx年上期，态度端正，刻苦钻研，专业课程总分名列
计算机控制技术课程设计报告 学院自动化科学与工程 学生姓名 学生学号 指导教师 __ 提交日期 2013 年 7 月 8 日
目录 一、设计题目及要求 ................................................................... 错误!未定义书签。 二、整体设计与结构图 (3) 1、计算机控制系统结构图 (3) 2、硬件结构图 (4) 三、电路硬件设计 (5) 1、电桥电路 (5) 2、放大环节 (6) 3、滤波电路 (6) 4、A/D转换器 (7) 5、D/A 转换电路 (8) 四、参数计算及分析 (9) 1.参数确定 (9) 2.系统性能分析 (9) 五、控制方案及仿真 (9) θ的分析.....................................................................................................,9 1、0 = 1）控制方案分析 (11) 2）数字控制器D（z)的实现 (11) 3）系统仿真 (14) θ的分析 (18) 2、870 .0 = 1）控制方案分析与选择 (18) 2）数字控制器D（z)的实现 (19) 3）系统仿真 (23) 六、心得与体会 (27)
一．课程设计题目及要求 1、 针对一个具有纯滞后的一阶惯性环节 ()1 s Ke G s Ts τ-=+ 的温度控制系统和给定的系统性能指标： ? 工程要求相角裕度为30°～60°，幅值裕度>6dB ? 要求测量范围-50℃～200℃，测量精度0.5％，分辨率0.2℃ 2、 书面设计一个计算机控制系统的硬件布线连接图，并转化为系统结构图； 3、 选择一种控制算法并借助软件工程知识编写程序流程图； 4、 用MA TLAB 和SIMULINK 进行仿真分析和验证; 对象确定：K=10*log(C*C-sqrt(C)),rand(‘state ’,C),T=rang(1), 考虑θ=0或T/2两种情况。 C 为学号的后3位数，如C=325，K=115.7，T=0.9824，θ=0或0.4912 5、 进行可靠性和抗干扰性的分析。 二、整体设计与结构图 1、计算机控制系统结构图
《计算机控制系统》设计性实验 一、通过设计性实验达到培养学生实际动手能力方法及步骤： 对系统设计方法可以从“拿到题目”到“进行分析”再到“确定解决方案”最后到“具体系统的设计的实现”的整个过程进行全方位的启发。让学生掌握对不同的控制系统设计方法和基本思想，从工程角度对待设计题目，尽量做到全面认识理解工程实际与实验室环境的区别，逐步引入工程思想，提高学生设计技巧和解决实际问题的能力。 1、了解和掌握被控制对象的特性； 2、选择合理的传感器（量程、精度等）； 3、计算机控制系统及接口的设计（存储器、键盘、显示）； 4、制定先进的、合理的控制算法； 5、结合控制系统的硬件系统对软件进行设计； 6、画出系统硬件、软件框图； 7、系统调试。 二、具体完成成品要求： 1、对传感器、A/D、D/A、中央处理器、显示、键盘、存储器的选型大小等； 2、实现系统硬件原理图用Protel或Proteus、MATLAB软件（框图）仿真设计； 3、达到课题要求的各项功能指标； 4、系统设计文字说明书； 5、按照学号循环向下作以下5个题目。 三、系统控制框图： 控制系统硬件框图
四、设计题目： 1、瓦斯气体浓度控制系统： 要求：准确测量和显示瓦斯的浓度，其主要成分是甲烷、一氧化碳、氢气等瓦斯浓度在4﹪以下是安全的，大于4﹪就会引发爆炸很危险。控制算法对气体浓度有预判性，控制通风系统工作，保证环境安全稳定。 a、对信号调理电路中采用的具体元器件应有器件选型依据； b、电路的设计应当考虑可靠性和抗干扰设计内容； c、电路的基本工作原理应有一定说明； d、电路应当在相应的仿真软件上进行仿真以验证电路可行性。 2、酒精浓度自动控制系统： 要求：测量范围10-1000PPM、精度为5PPM。设计传感器的信号调理电路。实现以下要求： 设计信号调理将传感器输出0.2-1.4 V的信号转换为0-5V直流电压信号； a、对信号调理电路中采用的具体元器件应有器件选型依据； b、电路的设计应当考虑可靠性和抗干扰设计内容； c、电路的基本工作原理应有一定说明； d、电路应当在相应的仿真软件上进行仿真以验证电路可行性。 3、恒温箱控制系统： 要求：恒温箱温度控制在70℃-80℃之间，精度0.5℃，有越线报警。并具有断电保护、报警等功能。 a、对信号调理电路中采用的具体元器件应有器件选型依据； b、电路的设计应当考虑可靠性和抗干扰设计内容； c、电路的基本工作原理应有一定说明； d、电路应当在相应的仿真软件上进行仿真以验证电路可行性。
《计算机控制技术》 (机械工业出版社 范立南、李雪飞) 习题参考答案 第1章 1 ?填空题 (1) 闭环控制系统，开环控制系统 (2) 实时数据采集，实时决策控制，实时控制输出 (3) 计算机，生产过程 (4) 模拟量输入通道，数字量输入通道，模拟量输出通道，数字量输出通道 (5) 系统软件，应用软件 2 ?选择题 (1) A (2) B (3) C (4) A (5) B 3 ?简答题 (1) 将闭环自动控制系统中的模拟控制器和和比较环节用计算机来代替， 换 器、D/A 转换器等器件，就构成了计算机控制系统，其基本框图如图所示。 计算机控制系统由计算机(通常称为工业控制机)和生产过程两大部分组成。工业控制 机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机， 它包括硬件和软件两部分。 生产过程 包括被控对象、测量变送、执行机构、电气开关等装置。 (2) 操作指导控制系统： 其优点是控制过程简单， 且安全可靠。适用于控制规律不是很清楚 的系统，或用于试验新的数学模型和调试新的控制程序等。 其缺点是它是开环控制结构，需 要人工操作，速度不能太快，控制的回路也不能太多，不能充分发挥计算机的作用。 直接数字控制系统： 设计灵活方便，经济可靠。能有效地实现较复杂的控制，如串级控 制、自适应控制等。 监督计算机控制系统： 它不仅可以进行给定值的控制， 还可以进行顺序控制、 最优控制、 自适应控制等。其中 SCC+模拟调节器的控制系统，特别适合老企业的技术改造，既用上了 原有的模拟调节器，又可以实现最佳给定值控制。 SCC+DDC 的控制系统，更接近于生产实 际，系统简单，使用灵活，但是其缺点是数学模型的建立比较困难。 集散控制系统：又称分布式控制系统，具有通用性强、系统组态灵活，控制功能完善、 数据处理方便，显示操作集中，调试方便，运行安全可靠，提高生产自动化水平和管理水平， 提高劳动生产率等优点。缺点是系统比较复杂。 计算机集成制造系统：既能完成直接面向过程的控制和优化任务， 还能完成整个生产过 程的综合管理、指挥调度和经营管理的任务。但是计算机集成制造系统所要解决的不仅是局 部最优问给定值; 计算机 再加上A/D 转
计算机控制系统课程设计报告 选题加热炉温度控制系统 学院工学院 专业名称自动化 班级11-1 学号111044108 姓名陈曦 指导教师阚江明职称副教授
计算机控制系统课程设计报告 选题：电阻加热炉温度控制系统 实验小组成员：王军、陈曦 一、题目内容介绍： 1. 工业用电阻加热炉用电炉丝提供功率，实验中采用PLC-18温度的控制和传送实验挂箱，使其在预定的时间内将玻璃管内空气温度稳定到给定的温度值。本控制对象脉宽变送部分输入电压为0~10V控制加热装置，内部温度传感器输出信号后由挂箱内电路转变为电压输出0~10V，对应0~100摄氏度，采用双向可控硅进行控制。 2. 以MSP430F149处理器作为控制中心，独立完成控制系统硬件部分设计。 3. 基本功能要求： （1）选择适当的传感器和控制执行部件，计算机输出的控制信号控制可控硅的工作状态，从而控制炉内温度； （2）要求控制温度范围0~100摄氏度，控制精度±1摄氏度； （3）具有键盘和LED/LCD显示功能，便于进行设定温度等参数的设定和系统工作状态显示； （4）控制算法采用标准/改进数字PID算法，进行控制性能比较。 4.主要任务： （1）在MATLAB/Simulink环境下完成控制系统建模和数字控制器设计工作，控制算法采用标准/改进数字PID算法，进行控制性能比较； （2）在Protel环境下完成控制系统硬件部分设计； （3）完成控制软件程序的设计，要求编译通过即可，注意软件设计中的模块化设计方法。
二、硬件模块设计方案 1、单片机开发板 硬件资源介绍如下: 01.主芯片MSP430F149 最小板,可拨插,方便更换; 02.板载USB 下载器,一根USB 线就可以下载程序;对于笔记本电脑客户不需要一定要购买仿真器才能下载.此模块也可能通过杜邦线连接单片机实现USB 转串口通讯; 03.电源模块,输入电源为直流8~12V 或者USB 的5V电源,可输出5V 和3.3V 电压,电源引脚都已出来,方便实验时外扩; 04.8 位LED 发光管,可做流水灯实验及灯指示实验; 05.8 位数码管显示模块,可实验数码管显示和指示实验; 06.用MAX232 实现两路串口通讯,可做串口通讯,实现上位机和下位机的通讯及控制; 07.MAX485 芯片,实现485 通讯实验; 08.4*4 点阵按键,实现点阵扫描实验; 09.4 位独立按键,实现普通按键IO 输入及中断实验; 10.ULN2003 芯片,实现步进电机和直流电机驱动控制实验;
计算机控制技术课程设计任务书 题目1：通用数字PID调节器设计 1、主要技术数据和设计要求 主要技术数据：8路模拟量输入：适配1～5V输入，量程自由设定；8路输出控制信号：1～5V标准电压输出；输入模拟量转换精度：0.1%；RS232串行通讯通口。 控制模型：数字PID控制算法；PID参数范围：比例带Kp：1-999.9%，积分时间Ti：1-9999秒（Ti=9999时积分切除），微分时间Td:：0-9999秒（Td=0时微分切除）。 调节控制器使用51内核的单片机，完成对8路模拟信号的切换、信号变换、A/D转换；单片机对数据处理后（含数字滤波、数值变换），送到显示和通讯部分，并经PID运算处理后通过D/A转换器输出。经信号变换和信号分配后输出8路控制信号。设计中应充分考虑干扰问题。 2、设计步骤 一、总体方案设计、控制系统的建模和数字控制器设计 二、硬件的设计和实现 1. 选择计算机机型（采用51内核的单片机）； 2. 设计支持计算机工作的外围电路（EPROM、RAM、I/O端口等）； 3. 设计键盘、显示接口电路； 4. 设计8路模拟量输入输出通道； 5. 设计RS232串行通讯通口； *6. 其它相关电路的设计或方案（电源、通信等）。 三、软件设计 1. 分配系统资源，编写系统初始化和主程序模块； 2. 编写数字PID调节器软件模块； 3. 编写数字滤波程序； *4. 编写A/D、D/A转换器处理程序模块； *5. 其它程序模块(显示与键盘等处理程序)。 四、编写课程设计报告，绘制完整的系统电路图。
计算机控制技术课程设计任务书 题目2：双闭环直流电动机数字调速系统设计 1、主要技术数据和设计要求 主要技术数据：直流电动机（对象）的主要技术参数如下：直流电动机Ped=3kW，Ued=220v ，ned=1500r/min，电枢回路总电阻R=2.50欧姆，电动机回路电磁时间常数TL=0.017s，机电时间常数TM=0.076s，电势常数Ce=0.1352V/r·min)，晶闸管装置放大倍数Ks=30，整流电路滞后时间Ts=0.0017s。 主要技术指标：速度调节范围0-1500r/min，速度控制精度0.1%（额定转速时），电流过载倍数为1.5倍。 主要要求：直流电动机的控制电源采用PWM控制方式，在其输入电压为0-5伏时可以输出0-264伏电压，为电机提供最大25安培输出电流。速度检测采用光电编码器，且假定其输出的A、B两相脉冲经光电隔离辨向后获得每转1024个脉冲的角度分辨率和方向信号。电流传感器采用霍尔电流传感器，其原副边电流比为1000：1，额定电流为50安培。采用双闭环（速度和电流环）控制方式。 2、设计步骤 一、总体方案设计、控制系统的建模和数字控制器设计 二、硬件的设计和实现 1. 选择计算机机型（采用51内核的单片机）； 2. 设计支持计算机工作的外围电路（EPROM、RAM、I/O端口等）； 3. 设计键盘、显示接口电路； 4. 设计输入输出通道（速度反馈、电流反馈电路、输出驱动电路等）； *5.它相关电路的设计或方案（电源、通信等）。 三、软件设计 分配系统资源，编写系统初始化和主程序模块； 2. 编写数字调节器软件模块； 3. 编写A/D转换器处理程序模块； *4.编写输出控制程序模块； *5.其它程序模块(数字滤波、显示与键盘等处理程序)。 四、编写课程设计说明书，绘制完整的系统电路图。